Отзыв официального оппонента на диссертацию;pdf

Процессы подготовки газа для завода СПГ
Докладчик:
Литвиненко А.В.
г. Геленджик, сентябрь, 2014 г.
Общие сведения о типовой технологической нитке
по сжижению природного газа по технологии С3MR

Производительность
-
до 5,5 млн тонн
Состав технологической линии:
 Установка удаления кислых газов;
 Установка осушки газа;
 Установка удаления ртути;
 Установка сжижения и охлаждения;
 Установка фракционирования.
Характерный состав сырьевого газа, % об.:
СО2 – 0.34; N2 – 1.5;
СН4 – 94.5; С2Н6 – 2.86; С3Н8 – 0.46; iС4Н10 – 0.13; iС4Н10 – 0.12; iС5Н12 – 0.05; nС5Н12 – 0.04.
2
концентрация примесей
в сырьевом газе и очищенном сжижаемом
Углекислый газ
Ртуть
Сероводород
Меркаптаны (как сера)
Общее содержание серы
Водород
Гелий
Кислород
Бензол
Толуолы
% мол.
нг/нм3
мг/нм3
мг/нм3
мг/нм3
мг/нм3
мг/нм3
мг/нм3
мг/нм3
мг/нм3
0,25..1,0
1000,0
4,0
2,0
25,0
0,10
17,9
14,3
34,9
41,1
Типичное допустимое
содержание примеси в
очищенном сжижаемом газе
< 0,005
< 10
<5
< 10
< 20
20…200
-
Ксилолы (включая орто-, мета- и
параксилолы)
мг/нм3
4,7
-
мг/нм3
г/нм3
г/нм3
4,7
0,35
-
0,19 – 0,49
0,0001…0,001
Примесь
Этилбензол
Метанол
Вода
Единицы
измерения
Характерное значение
в сырьевом газе
Характерная температура (°С):
Рабочая
минус 3 …25
Характерное давление, МПа (абс.):
Рабочее
6,7…7,0
3
Блок-схема получения СПГ
4
Установка удаления кислых газов
FL-201
CO2  50 ppm
FL-202
A-202
Очищенный от кислых компонентов газ
на осушку
V-201
FL-203
Регенерированный
раствор амина
A-201
P-201/A,B
Подпиточная вода из системы
деминерализованной воды или из
сепаратора газа регенерации
P-203/A,B
Отработанный газ регенерации/
охлаждения
P-202A/B
(бустерный)
C-201
Подача
теплоносителя
Подпитка МДЭА
и пиперазина
C-202
Газ на очистку
Возврат
теплоносителя
E-203
Е-201
S-201
К факелу влажного
газа
Возврат
теплоносителя
Подача
теплоносителя
УВК
S-101
Блок входных
сепараторов
Вода из блока осушки
(из входного
сепаратора)
FL-204
Насыщенный
раствор амина
FL-205
E-202
Блок дозатора
антивспенивателя
(«Силоктрим КПГ
АВ»)
5
Основное технологическое оборудование
установки удаления кислых газов
Позиция
Наименование
и краткая характеристика
Объем – 300
Абсорбер С-201
Давление,
МПа (изб.)
Вес
единицы, т
7,9
450
м3
Диаметр – 3800 мм
Высота ц.ч. – 24000 мм
Объем – 190 м3
Регенератор С-202
Диаметр – 2700 мм
Высота ц.ч. – 32000 мм
Верха 0,7 / полный
вакуум
115
1,9 / полный вакуум
42
7,9
35
0,7 / полный вакуум
4,5
1,3
20
Объем – 111 м3
Испаритель Е-203
Диаметр – 2600 мм
Высота ц.ч. – 20000 мм
Фильтр-коалесцер
входного газа S-101
Емкость флегмы
регенератора V-201
Охладитель
регенерированного
раствора A-201
Объем ~ 40 м3
Диаметр – 2900 мм
Высота ц.ч. – 4500 мм
Объем – 8,4 м3
Диаметр – 1500 мм
Высота ц.ч. – 4300 мм
Поверхность теплообмена – 5200 м2
Длина секции – 8500 мм
Ширина секции – 3500 мм
Материальное исполнение /
аналог
SA516 Gr70 /
09Г2С
Верх – SA516 Gr70+Плак.
SA240-316L; низ – SA516 Gr70 /
Верх – 09Г2С+Плак.
10Х17Н13М2Т; низ – 09Г2С
Верх – SA516 Gr70+Плак.
SA240-316L; низ – SA516 Gr70 /
Верх – 09Г2С+Плак.
10Х17Н13М2Т; низ – 09Г2С
SA516 Gr70 /
09Г2С
SA 240-304L /
08X18H10
SA 240-304L /
08X18H10
Высота секции – 1000 мм
6
Основное технологическое оборудование
установки удаления кислых газов
окончание
Позиция
Теплообменник
регенерированного / насыщенного
раствора E-202
Наименование
и краткая характеристика
Поверхность теплообмена – 500 м2
Длина – 2400 мм
Высота – 2900 мм
Диаметр – 940 мм
Давление,
МПа (изб.)
Вес
единицы, т
гор. стороны– 2,2;
хол. стороны –
2,2 / полный вакуум
6,5
Поверхность теплообмена – 4600 м2
Конденсатор верхнего продукта
регенератора А-202
Длина секции – 11500 мм
Ширина секции – 5500 мм
Материальное
исполнение /
аналог
SA 240-304L /
08X18H10
SA 240-304L /
0,7 / полный вакуум
28
08X18H10
тр / мтр – 7,9 / 7,9
40
SA516 Gr70 +
SA179 /
Высота секции – 2000 мм
Поверхность теплообмена – 560 м2
Нагреватель газа на входе Е-201
Длина – 5600 мм
Диаметр – 1540 мм
Фильтр регенерированного
раствора FL-201
Угольный фильтр раствора FL-202
Концевой фильтр раствора FL-203
Диаметр – 250 мм
Высота – 1500 мм
Диаметр – 2450 мм
Высота – 7300 мм
Диаметр – 250 мм
Высота – 1500 мм
09Г2С (10Г2)
1,4
1
1,4
15
1,4
1
SA516 Gr70 /
09Г2С
SA516 Gr70 /
09Г2С
SA516 Gr70 /
09Г2С
7
Установка адсорбционной осушки и очистки от ртути
Регенерационный газ на вход
установки удаления кислых газов
FL-302/A,B
A-302
K-301
S-301
Обескисленный газ с линии
удаления кислых газов
DR-301/A
DR-301/B
S-302
DR-301/С
Вода в дренаж или на
установку удаления кислых
газов
А-301
Вода на установку удаления
кислых газов
H2O  1 ppm
FL-301/A,B
DR-401
Hg 10 нг/м3
Топливный газ в систему
топливного газа ВД
FL-401/A,B
Подготовленный газ
Газ регенерации
E-700
Принципиальная технологическая схема установки осушки газа и очистки от ртути
8
Основное технологическое оборудование
установки адсорбционной осушки и очистки от ртути
Позиция
Осушители газа DR-301/A,B,C
Адсорбер ртути DR-401
Входной сепаратор осушителя S-301
Сепаратор газа регенерации S-302
Воздушный холодильник сырьевого газа
осушителя A-301
Воздушный холодильник
газа регенерации A-302
Фильтр конечной очистки
осушителей F-301/A,B
Фильтр конечной очистки
адсорбера ртути F-401/A,B
Блок компрессора газа регенерации K-301
Компрессор газа регенерации K-301
Наименование
и краткая характеристика
Объем – 180 м3
Диаметр – 4800 мм
Высота ц.ч. – 6500 мм
Объем – 187,5 м3
Диаметр – 5300 мм
Высота ц.ч. – 4800 мм
Объем – 190 м3
Диаметр – 5000 мм
Высота ц.ч. – 6200 мм
Объем – 5,4 м3
Диаметр – 1450 мм
Высота ц.ч. – 2800 мм
Поверхность теплообмена – 39000 м2
Длина секции – 16000 мм
Ширина секции – 7000 мм
Высота секции– 2000 мм
Поверхность теплообмена – 8455,46 м2
Длина секции – 10500 мм
Ширина секции – 5089 мм
Диаметр – 1600 мм
Высота – 5000 мм
Диаметр – 1600 мм
Высота – 5000 мм
Длина – 11000 мм
Ширина – 3000 мм
Высота – 3700 мм
Производительность – 1600 м3/ч
Электродвигатель
Мощность – 1200 кВт
Давление,
МПа (изб.)
Вес
единицы, т
7,9
290
7,9
280
7,9
200
7,9
11
7,9
175
7,9
37
7,9
9
7,9
9
-
30
всаса расч. – 7,9
нагнетания
расч. – 8,5
-
Материальное
исполнение /
аналог
SA516 Gr70 /
09Г2С
SA516 Gr70 /
09Г2С
SA516 Gr70 /
09Г2С
SA516 Gr70 /
09Г2С
LTCS /
09Г2С (10Г2)
LTCS /
09Г2С (10Г2)
SA516 Gr70 /
09Г2С
SA516 Gr70 /
09Г2С
SA516 Gr70 /
09Г2С
SA516 Gr70 /
09Г2С
9
УСТАНОВКА ИЗВЛЕЧЕНИЯ С2+
По данным лицензиара коэффициент извлечения этана составляет не менее 95 %
10
УСТАНОВКА ИЗВЛЕЧЕНИЯ С2+
Усовершенствованная технологическая схема НТК для выделения этановой
фракции из отбензиненного и природного газа
При работе по данной схеме коэффициент извлечения этана составит не менее 95 %
11
УСТАНОВКА СЖИЖЕНИЯ И ОХЛАЖДЕНИЯ ГАЗА
С3MR
Лицензиар APCI
13
12
Основное технологическое оборудование
установки сжижения и охлаждения газа
Позиция
114-Т-001
Скрубберная колонна
114-Т-040
Регенератор пропана
114-Т-060
Деметанизатор
114-V-001
Емкость флегмы скрубберной колонны
114-V-010А/В
Входной сепаратор смешанного хладагента НД
114-V-011А/В
Входной сепаратор смешанного хладагента СД
114-V-013
Сепаратор смешанного хладагента ВД
114-V-030А/В
Входной сепаратор пропана НД
114-V-031А/В
Входной сепаратор пропана СД
114-V-032А/В
Входной сепаратор пропана ВД
114-V-042
Сборник пропана
114-V-043
Промежуточная емкость пропана
114-Е-002
Испаритель осушенного сырьевого газа /
пропана ВД
Наименование
и краткая характеристика
Объем – 231 м3
Диаметр – 4950 мм
Высота ц.ч. – 8500 мм
Объем – 2 м3
Диаметр – 650 мм
Высота ц.ч. – 6110 мм
Объем – 27 м3
Диаметр – 1200 / 1800 мм
Высота ц.ч. – 20000 мм
Объем – 117 м3
Диаметр - 3400 мм
Высота ц.ч. – 10500 мм
Объем – 260 м3
Диаметр – 5850 мм
Высота ц.ч. – 7700 мм
Объем – 130 м3
Диаметр – 4650 мм
Высота ц.ч. – 6100 мм
Объем – 304 м3
Диаметр – 4500 мм
Высота ц.ч. – 15950 мм
Объем – 79 м3
Диаметр – 3750 мм
Высота ц.ч. –5900 мм
Объем – 58 м3
Диаметр – 3400 мм
Высота ц.ч. – 5250 мм
Объем – 68,9 м3
Диаметр – 3350 мм
Высота ц.ч. – 6700 мм
Объем – 91,9 м3
Диаметр – 3000 мм
Длина ц.ч. – 12000 мм
Объем – 21 м3
Диаметр – 2000 мм
Высота ц.ч. – 6000 мм
Поверхность теплообмена –
1907,27 м2
Длина труб – 11900 мм
Диаметр – 1470 / 2600 мм
Давление,
МПа (изб.)
Вес
единицы, т
7,9
280
1,48 / 1,82
2,3
3,05
29
7,9
150
1,03
65
4,5 / полный
вакуум
115
7,5
365
1,05 / полный
вакуум
33
1,05 / полный
вакуум
28
1,05 / полный
вакуум
29
1,9
36
1,05 / полный
вакуум
7
тр/мтр – 7,9/1,05/
полный вакуум
55
Материальное
исполнение /
аналог
SA 240-304L /
08X18H10
SA516 Gr70 /
09Г2С
SA 240-304L /
08X18H10
SA 240-304L /
08X18H10
SA 240-304L /
08X18H10
SA516 Gr70 /
09Г2С
SA 240-304L /
08X18H10
SA516 Gr70 /
09Г2С
SA516 Gr70 /
09Г2С
SA516 Gr70 /
09Г2С
SA516 Gr70 /
09Г2С
SA516 Gr70 /
09Г2С
SA516 Gr70 /
09Г2С
13
Основное технологическое оборудование
установки сжижения и охлаждения газа
продолжение
Позиция
114-Е-003
Испаритель сырьевого газа / пропана СД
114-Е-004
Испаритель сырьевого газа / пропана НД
114-Е-005
Главный криогенный теплообменник
114-Е-010А/В
Концевой холодильник компрессора
смешанного хладагента НД
114-Е-011А/В
Концевой холодильник компрессора
смешанного хладагента ВД
114-Е-022
Испаритель смешанного хладагента ВД /
пропана ВД
114-Е-023
Испаритель смешанного хладагента ВД /
пропана СД
114-Е-024
Испаритель смешанного хладагента ВД /
пропана НД
114-Е-041
Конденсатор пропана
114-Е-042
Переохладитель пропана
114-Е-043
Конденсатор регенератора пропана
Наименование
и краткая характеристика
Давление,
Поверхность теплообмена – 2006,15 м2
Длина труб – 12500 мм
Диаметр – 1470 / 2600 мм
Поверхность теплообмена – 2352,31 м2
Длина труб – 14600 мм
Диаметр – 1470 / 2600 мм
Длина – 42380 мм
Диаметр – 4540 мм
Высота – 42380 мм
Поверхность теплообмена – 96367,5 м2
Длина секции– 16000 мм
Ширина секции – 6085 мм
Высота секции – 2000 мм
Поверхность теплообмена – 97756,7 м2
Длина секции– 16000 мм
Ширина секции – 6909 мм
Высота секции – 2000 мм
Поверхность теплообмена – 13124 м2
Длина – 11900 мм
Диаметр – 2220 / 4000 мм
Поверхность теплообмена – 14787 м2
Длина – 13300 мм
Диаметр – 2220 / 4300 мм
Поверхность теплообмена – 14964 м2
Длина – 13300 мм
Диаметр – 2220 / 4300 мм
Поверхность теплообмена - 410890 м2
Длина секции– 16000 мм
Ширина секции – 7332 мм
Высота секции – 2000 мм
Поверхность теплообмена – 110439 м2
Длина секции – 16000 мм
Ширина секции– 6624 мм
Высота секции– 2000 мм
Поверхность теплообмена – 30,163 м2
Длина – 2400 мм
Диаметр – 574,6 мм
тр/мтр –
7,9 / 1,05 / полный
вакуум
58
тр/мтр – 7,9/1,05/
полный вакуум
64
тр/мтр –
1,05 / полный вакуум
240
2,7
465
7,5
530
МПа (изб.)
тр/мтр–
7,5/1,05 /полный
вакуум
тр/мтр–
7,5/1,05 /полный
вакуум
Вес
единицы, т
120
130
тр/мтр–
7,5 / 1,05
130
1,9
1547
1,9
тр/мтр –
1,9 / 1,05 / полный
вакуум
400
1,8
Материальное
исполнение / аналог
SA516 Gr70 /
09Г2С
SA516 Gr70 /
09Г2С
LTCS /
09Г2С (10Г2)
LTCS /
09Г2С (10Г2)
SA516 Gr70 /
09Г2С
SA516 Gr70 /
09Г2С
SA516 Gr70 /
09Г2С
LTCS /
09Г2С (10Г2)
LTCS /
09Г2С (10Г2)
SA516 Gr70 /
09Г2С
14
Основное технологическое оборудование
установки сжижения и охлаждения газа
окончание
Позиция
114-Е-044
Подогреватель размораживающего газа
114-Е-047А/В
Рециркуляционный холодильник
компрессора пропана
114-Е-050
Холодильник осушенного сырьевого газа
114-Е-060
Ребойлер деметанизатора
114-Е-065
Холодильник кубового продукта
деметанизатора
114-Е-070
Холодильник системы возврата СУГ
Наименование
и краткая характеристика
Длина – 6505 мм
Диаметр – 610 мм
Поверхность теплообмена –19491,4 м2
Длина секции– 16000 мм
Ширина секции– 4861 мм
Высота секции – 1275 мм
Поверхность теплообмена – 19970 м2
Длина секции – 16000 мм
Ширина секции – 7290 мм
Высота секции– 2000 мм
Поверхность теплообмена – 187,5 м2
Длина – 4600 мм
Диаметр – 1000 / 1450 мм
Поверхность теплообмена – 2344,66
м2
Длина секции – 8500 мм
Ширина секции – 2010 мм
Поверхность теплообмена – 56,17 м2
Длина – 3650 мм
Диаметр – 575 / 1100 мм
Давление,
МПа (изб.)
Вес
единицы, т
Материальное
исполнение / аналог
7,9
3,5
SA516 Gr70 /
09Г2С
1,9
87
LTCS /
09Г2С (10Г2)
7,9
105
LTCS /
09Г2С (10Г2)
тр / мтр –
2,8 / 3,2
13
SA 240-304L /
08X18H10
Давление – 3,2
14
304 SS /
08X18H10
тр / мтр –
8,6 / 1,05
2,9
SA516 Gr70+
SA 240-304L /
08X18H10
114-С-010А/В
Компрессор смешанного хладагента НД
Производительность – 176193 м3/ч
всаса расч.– 1,05;
нагн-я расч.– 2,7
220
114-С-020А/В
Компрессор смешанного хладагента ВД
Производительность – 28688 м3/ч
всаса расч.– 4,5;
нагн-я расч.– 7,5
99
114-С-040А/В
Компрессор пропана
Производительность – 39861 м3/ч
Газотурбинный привод
Мощность – 85400 кВт
всаса расч.– 1,05;
Нагн-я расч.– 1,9
265
15
Установка фракционирования
Е-605
Фракци
С2-С5 в СП
А-605
Пропан
А-602
Е-601
А-603
Пропан
V-601
Р-601
Низкотемпературный
конденсат
А-601
V-602
С-601
V-603
Р-603
Р-602
Этановая
фракция
С-602
С-603
Пропановая
фракция
Теплоноситель
Е-602
Теплоноситель
Е-603
Теплоноситель
Е-604
А-604
Стабильный конденсат
16
Основное технологическое оборудование установки
фракционирования
Позиция
Деэтанизатор С-601
Депропанизатор С-602
Дебутанизатор С-603
Емкость флегмы деэтанизатора V-601
Емкость флегмы депропанизатора V-602
Емкость флегмы дебутанизатора V-603
Ребойлер деэтанизатора E-602
Конденсатор деэтанизатора E-601
Ребойлер депропанизатора E-603
Конденсатор депропанизатора A-602
Ребойлер дебутанизатора E-604
Конденсатор дебутанизатора A-603
Холодильник кубового продукта
дебутанизатора A-604
Наименование
и краткая характеристика
Объем – 78 м3
Диаметр – 800/1900 мм
Высота ц.ч. – 38200 мм
Объем – 81,9 м3
Диаметр – 1700 мм
Высота ц.ч. – 35500 мм
Объем – 54 м3
Диаметр – 1500 мм
Высота ц.ч. – 30200 мм
Объем – 7,5 м3
Диаметр – 1300 мм
Длина ц.ч. – 5200 мм
Объем – 18,2 м3
Диаметр – 1750 мм
Длина ц.ч. – 7000 мм
Объем – 16,7 м3
Диаметр – 1700 мм
Длина ц.ч. – 6800 мм
Поверхность теплообмена – 148 м2
Длина – 4400 мм
Диаметр – 950 / 1450 мм
Поверхность теплообмена – 1127,37 м2
Длина труб – 5600 мм
Диаметр – 1100 / 1700 мм
Поверхность теплообмена – 69,1 м2
Длина труб – 3900 мм
Диаметр – 700 / 1300мм
Поверхность теплообмена – 14836,2 м2
Длина секции – 16000 мм
Ширина секции – 6080 мм
Высота секции – 1008 мм
Поверхность теплообмена – 85,163 м2
Длина – 3700 мм
Диаметр – 795 / 1400 мм
Поверхность теплообмена – 5441 м2
Длина секции– 12600 мм
Высота секции– 2000 мм
Ширина секции– 4308 мм
Поверхность теплообмена – 3580 м2
Количество секций
Длина секции – 8700 мм
Ширина секции– 2755 мм
Давление,
МПа (изб.)
Вес
единицы, т
Материальное
исполнение / аналог
1,95
50
SA 240-304L /
08X18H10
1,45 / полный вакуум
37
SA516 Gr70 /
09Г2С
0,85 / полный вакуум
31
SA516 Gr70 /
09Г2С
1,95
4,5
SA 240-304L /
08X18H10
1,45 / полный вакуум
7,3
SA516 Gr70 /
09Г2С
0,85 / полный вакуум
6,4
SA516 Gr70 /
09Г2С
тр / мтр –
3,0 / 2,35
9,5
SA 240-304L /
08X18H10
тр / мтр –
1,95 / 1,05 / полный вакуум
15
SA516 Gr70+
SA 240-304L /
08X18H10
тр / мтр –
3,0 / 2,35/ полный вакуум
5,6
SA516 Gr70 /
09Г2С
1,45 / полный вакуум
54
LTCS /
09Г2С (10Г2)
тр/мтр –
3,0 / 2,35/ полный вакуум
6,5
SA516 Gr70 /
09Г2С
0,85/ полный вакуум
30
LTCS /
09Г2С (10Г2)
1,05/ полный вакуум
17
LTCS /
09Г2С (10Г2)
17
Выводы
1. НИПИГАЗ может разработать технологии подготовки газа к сжижению (очистка от кислых
компонентов и метанола, осушка и очистка от ртути с применением адсорбентов
отечественной (или зарубежной при необходимости) поставки, извлечение и
фракционирование СУГ) и предварительного охлаждения (ПХУ).
2. Технология сжижения может быть детально проработана с привлечением зарубежной
экспертной организации. При проработке необходима координация с зарубежными
поставщиками компрессорного и теплообменного оборудования.
3. При разработке необходимо обеспечить патентную чистоту технических решений в
отношении территории РФ и правовое обеспечение использования предлагаемых
технических решений.
18
БЛАГОДАРЮ ЗА ВНИМАНИЕ!
© ОАО «НИПИгазпереработка», 2014
19