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1、液化岗位MRC单元操作规程1、主题内容与适用范围1.1本规程规定了液化岗位MRC单元的任务、管辖范围、开停车步骤、正常操作及事故处理。2、编写依据2.1林德提供的操作手册 3、液化岗位MRC单元的任务3.1根据天然气液化对冷量的需要，通过简单的封闭式循环冷剂压缩膨胀制冷技术提供所需的冷量，使天然气气体温度降到-155oC以下液化。在生产过程中，随时调整和补充混合冷剂的相关组分，使混合冷剂进行100%负荷的制冷循环。4、管辖范围4.1空冷器三台：E351（C351一段出口后冷器）、E352（C351二段出口后冷器）、E353（C351三段出口后冷器）。4.2容器五台：V351（C351一段吸入罐
2、）、V352（C351二段吸入罐）、V353（C351三段吸入罐）、V354（循环冷剂高压罐）、V355（循环冷剂分离罐）。4.3泵二台：P351A/R（MRC泵）4.4连接在上述设备上的管线、阀门、仪表等。5、工作原理和工艺流程简述51工作原理在制冷循环中由氮气、甲烷、乙烯、丙烷、戊烷按一定比例组成的混合冷剂进行的是封闭循环过程，在对天然气的液化过程中，混合冷剂通过C351压缩后，将机械能通过J-T阀膨胀作功，不断取走天然气的热量，以满足保持低温过程的需要。5.2工艺流程简述 燃气透平GT601驱动的离心式压缩机C351可将混合冷剂气体经三段压缩后压力升至4.0Mpa（g）。 从MCHE壳程
3、出来的混合冷剂气体温度为26 oC，压力约为0.2Mpa（g），它通过V351后，在混合冷剂循环压缩机C351一段被压缩。从C351一段出来的气体压力可达1.012Mpa（g）。经由循环压缩机第一冷却器E351与空气换热后，温度为40 oC，部分气体冷凝，在循环压缩机第二吸入罐V352中气体与液体分离。气体在C351二段继续压缩，压力达到1.98Mpa（g）。 从V352出来的液体通过MRC泵P351A/R送至C351二段出口，并与来自二段的压缩气体一起在气液混合器YDS001内混合。混合物进入循环压缩机第二冷却器E352，在那里与空气换热后被冷却到40 oC，部分气体被冷凝，冷凝形成的液体在
4、循环压缩机第三吸入罐V353中分离。V353出来的气体经C351三段压缩，最终出口压力为4.0Mpa（g）。在循环压缩机第三冷却器E353与空气换热后，温度约为40 oC，部分气体冷凝，在高压循环分离器V354中进行气液分离。 V354气相MR进入MCHE预冷器E301管程中冷却至-19 oC，部分物质被冷凝，在E301下游，两相物流进入MRC冷却分离器V355中。从V355中分离出来的液体进入液化器E302管程中继续冷却至-103oC，然后经J-T阀FV35009膨胀，作为E302制冷剂进入E302壳程。从V355分离出的气相进入E302管程中冷凝后，又进入E303管程继续冷却，温度降至-1
5、55oC，然后经J-T阀FV35004膨胀进入E303壳程作为液化天然气的最终冷剂。 从高压循环分离器V354出来的液体被送到循环压缩机第三吸入罐V353，从此处出来的所有制冷剂进入预冷器E301管程。在该预冷器管程中将MRC冷却至-19 oC，然后经J-T膨胀阀FV35010中膨胀后作为E301制冷剂进入预冷器E301壳程。 经过膨胀后压力约为0.3Mpa的循环冷剂气体在螺旋缠绕式热交换器E303、E302和E301公用的壳程内复热升温，通过循环压缩机第一吸入罐V351进入循环压缩机C351的入口侧。 6、开车 6.1氮气置换及干燥6.1.1将C351入口主、副线“8”字盲板由“盲”变“通”
6、，关闭2副线阀，打开C351入口隔断阀XAK001。 6.1.2将C351出口线上的“8”字盲板由“盲”变“通”，打开C-351出口管线MRC-35008-20的隔断阀。 6.1.3打开三个J-T阀：FV35010、FV35009、FV35004的4和3旁路阀，并将1/2旁路上的“8”盲板变“通”。 6.1.4关闭所有导淋、放空阀：6.1.5打开下列阀门 a.C-351一段出口返回V351的MRC-35014-4管线上HV35029阀及前、后手阀。 b.C-351一段出口MRC-35056-28管线上FV35014防喘振阀及前、后手阀。 c.V352底液相出口管线至P351A/R入口阀和出口阀
7、。 d.C-351二段出口MRC-35057-12管线上防喘振阀FV35001及前、后手阀。 e.V354底液相进YMI001静态混合器管线MRC-35019-6上的控制阀LV-35012及前、后手阀。 f.C-351三段出口MRC-35018-12管线上防喘振阀FV35002及前、后手阀。 g.V354底液相出口管线MRC-35019-6去V353上的切断阀XV35001。 6.1.6将来自氮气总管的开车线UN970332上的“8”字盲板切换到“通”位，打开2个2隔断阀，使系统中的压力慢慢升至0.5Mpa，然后经由下列管线（或其中的一部分）排放至0.1Mpa。 a.V351出口管线MRC-3
8、5035-10放火炬线，可从中控室用PIC35021控制PV35021放火炬。b.C351一段入口管线去火炬线MRC-35058-2，二道阀门。c.C351一段出口管线去火炬线MRC-35075-2，二道阀门。d.C351二段入口管线去火炬线MRC-35060-2，二道阀门。e.C351二段出口管线去火炬线MRC-35076-2，二道阀门。f.C351三段入口管线去火炬线MRC-35059-2，二道阀门。g.C351三段出口管线去火炬线MRC-35026-2，二道阀门。h.V354底部管线去冷火炬线MRC-35022-1，二道阀门。i.E351、E352、E353入口总管上放空阀。 6.1.7
9、重复上述操作直到各排放点氧含量分析1%，露点分析达-40即为合格。 6.1.8在置换干燥期间由仪表人员对相关仪表导压管进行置换和干燥。6.1.9系统氮气置换及干燥合格后，充氮气至0.2Mpa。6.2、开机前的准备6.2.1检查控制阀位置仪表号名称控制阀阀位操作模式PIC35021火炬控制器PV35021关闭手动HIC35048火炬控制器PV35021关闭手动HIC35029预热贮槽V351HV35029关闭手动HIC35014压缩机一段防喘振控制器FV35014打开手动HIC35001压缩机二段防喘振控制器FV35001打开手动HIC35002压缩机三段防喘振控制器FV35002打开手动LIC
10、35009V352中的MR液位LV35009关闭手动LIC35012V353中的MR液位LV35012关闭手动FIC35004深冷段E303J-T阀FV35004关闭手动LIC35002液化段E302 J-T阀FV35009关闭手动TIC30004预冷段E301 J-T阀FV35010关闭手动以上控制阀的前后隔离阀处于打开状态，旁路阀和排放阀处于关闭状态。6.2.2 GT601/C351的开机准备工作。6.2.2.1打开UA-1-91007线上的隔离阀,引入仪表风源。6.2.2.2燃气透平首次启用,燃料气通过PV25019.A输送，把PIC25019.A设定值调节到2.5MPa(g)。6.2.
11、2.3确认压缩机入口和出口管线中的液体收集罐液位是空的。LI35019 LI35022（压缩机一段进出口管线上） LI35020 LI35023（压缩机二段进出口管线上） LI35021 LI35024（压缩机三段进出口管线上）如果有液体直接排放至冷火炬系统，在压缩机启动以前应严格控制这些冷凝液收集器中的液位为0%。6.2.2.4将氮气总管中的开车线UN-97033-2上的2个2隔离阀打开,使系统中的压力慢慢升至0.5Mpa。6.2.2.5检查系统中的泄漏。6.2.2.6分别将空冷器E-351、E-352和E-353出口温度控制器TIC35003.A、TIC35005.A和TIC35007.A
12、的设定值调整到40,控制器处于自动模式，通知电气给EM-351/352/353送电。6.2.2.7确认空冷器百叶窗已经试验,将其处于打开位置，将TIC35003B、TIC35005B和TIC35007B的设定值调到25。6.2.2.8将火炬控制器PIC35021设定为1.6MPA(g)并处于自动模式。6.2.2.9通知机组岗位启动燃气透平GT601和循环压缩机C351。6.2.2.10为了使设备运行稳定,将入口压力控制器PIC35001设定在实际值投入自动。6.2.2.11将防喘振控制系统设定在自动模式,由HIC35012、HIC35001和HIC35002调整一、二、三段的流量和压力。6.2
13、.2.12压缩机处于完全循环状态运行，并注意压缩机应当在调速器可以调节的最低转速下运行,防止温度升高到104的设计极限。6.3MRC首次充填在装置开车过程中，MRC单元需要根据MCHE和D411冷却速度和提高运行负荷的要求，分别将30%、50%、75%、100%的冷剂逐渐补充到系统。首次填充量为各组分总量的30%，第二次（根据冷却速度）将冷剂由30%增加至50%，第三次增加到75%，最后根据装置的生产负荷将冷剂量由75%提高到100%，每次应加入的冷剂数量如下表：（单位：kg）填充率%30%50%75%100%合计N2320-160155635富甲烷6875006005902377商业乙烯C2
14、H41350900112011204490商业C3H823201550193019407740商业C5H1221351430178017807125合计681243805590待添加的隐藏文字内容35585223676.3.1首次填充应具备的条件。6.3.1.1吸附器单元F-251A/R可提供富甲烷气。 6.3.1.2 C-351以氮气为介质全循环低速运行。 6.3.1.3冷媒贮存配送单元具备配送冷媒条件。6.3.2甲烷首次填充。 6.3.2.1将开车线NHNGAD-25036 -1管线上的“8”字盲板，由“盲”变“通”，并且慢慢地打开两个隔断阀。 6.3.2.2慢慢地打开NHNGAD-300
15、11-2管线上的FV30001的1旁路,给MRC系统注入原料气,当压力开始增加时,用HIC35048打开V351出口去火炬阀PV35021,把氮气、甲烷混合物放空,使C351入口压力保持在0.05Mpa。（注意：如果开阀速度快可导致压缩机跳车） 6.3.2.3快速打开FV35004旁路阀,(深冷段)从MCHE顶部获得循环气体,当MRC系统中氮气组分在AI35002.G和AI35004.G达到21moL%时,停止甲烷填充。此时,混合气体中的氮气含量大约达到635Kg的预计值。 6.3.2.4估计此时C-351出口压力约为1.0MPa(a)，这样混合气中的甲烷含量仍然很高。要将甲烷最终降低到要求含
16、量,可采取以下操作:a.用开关HS35030停止C-351运行，注意观察实际的稳定压力，这对以后是校验和核查混合冷剂总量有用的。根据林德经验，此时压缩机的稳定压力值为0.4Mpa（a）。b.关闭FV35004的旁路阀c.缓慢打开去火炬阀PV35021，对MRC系统进行放空,注意控制压力不小于0.2Mpa。d.估计当稳定压力值约为1.0MPa(a)的条件下,该混合气的甲烷含量大约为16moL%。e.降压后MRC系统中的氮气含量和甲烷含量分别为320Kg和687Kg。f.经检查全部启动条件满足后,再次启动压缩机C-351/GT-601。g.当系统运行稳定后,开始继续注入冷剂:乙烯、丙烷、戊烷。第一
17、步是将三种组分分别注入至各自设计总量的30%。6.3.3乙烯首次填充。6.3.3.1准备工作。分析确认乙烯罐V-973贮存的工业乙烯质量合格（在AP97008取样），量足够，并且压力为0.6Mpa（A）。6.3.3.2填充操作。 a.对注入到MRC系统中的乙烯量进行监测与记录,第一次注入30%相当于1350Kg。b.将NH-97002-2管线上的“8”字盲板由“盲”变“通”，并打开两道切断阀。 c.关闭NH-97002-3线上的DN15排放阀，并确认FV97001前、后阀关闭；在DCS上按HS-97302打开XV-97302。d.缓慢地打开FI97006出口手动调节阀并读取就地转子流量计FI9
18、7006流量指示,用手动阀调节到大约500Kg/h。e.当进入MRC系统中的量达到1350Kg时,立即关闭FI97006出口阀。6.3.4丙烷首次填充6.3.4.1确认丙烷罐V-971内丙烷已经过分析测试质量合格,工业丙烷储存量足够，压力为0.6Mpa。6.3.4.2填充操作a.监测和记录注入MRC系统的丙烷重量，第一次注入30%相当于2320公斤。b.用就地开关HS97001或用HS97002从中控室打开XV97001。c.关FV-97002的前后阀，NH-97005-1上的排放阀，然后缓慢地打开FV97002的1手动旁路阀和FI97005出口阀,并读取就地转子流量计FI97005的流量指示
19、，用手动阀将流量调节到850Kg/h。d.当丙烷注入MRC系统的量达到2320Kg时,马上关闭旁路阀。6.3.5戊烷首次填充6.3.5.1确认戊烷罐V-972内戊烷已经分析测试,质量合格存量足够，且用氮气充压至0.6Mpa(g)。6.3.5.2填充操作a.监测和记录注入MRC系统的戊烷量。第一次注入30%相当于2135Kg。b.用就地开关HS97003或用HS97004遥控打开XV97002阀。c.关FV-97004的前后阀，NH-97014-1上的排放阀，然后缓慢打开FV97004的1旁路手动阀和FI97004的出口阀,并读取就地转子流量计FI97008的流量读数，用手动阀将流量调节到大约8
20、00Kg/h。d.当注入MRC系统中戊烷的量达到2135公斤时,关闭旁路阀。6.3.5.3通过第一次完成30%冷剂的填充,所达到的气体组分应由化验室进行分析查核。6.3.5.4从AP35006、AP35008取样分析，确认是否符合要求。6.4 LNG罐D411开始冷却6.4.1原始开车将MCHE和D-411串联冷却。6.4.2冷却速率控制在3-5/h,D-411壁侧温度和底部温差最大控制在30，任何热电偶之间的最大温差应限制在50。6.4.3冷却前应确认D-411所有仪表处于操作状态。6.4.3.1压力仪表:PIC41006、PSLL41001A.B.C、PIC41005、PSL41001、P
21、IC41008、PIC41007、PSHH41001A.B.C。6.4.3.2罐内壁及底部温度仪表：罐底 : TI41005A.B.C.D.E.F.G.H.I.J.K.L.M罐顶: TI41004/41003/41002贮罐基础：TIC41021A1/A2、TIC41023R3/R4、TIC41025A5/A6/A7保冷夹套：TI41007A.B.C.D、TI41008A.B.C.D罐壁: TI41006A.B.C.D.E.F.G.H6.4.3.3液位仪表： LSH41001、LSH41002、LSLL41001、LSLL41002、LSHH41001、 LSHH41002、LS3H41001
22、、41002、410036.4.3.4密度测量仪表DI41025。6.4.3.5罐基础加热器E421 A1、A2、A3、A4、A5、A6、A7系统应处于运行状态。6.4.3.6所有进入储罐底部气体及液体管线应予以联接,盲板要倒“通”。6.4.3.7对于用自产LNG冷却,所有LNG系统均处于可操作状态,确认8的LNG进料线管咀N1和N2关闭,汽化泄出气体系统(火炬FL701-1；FL701-2、闪蒸气压缩机C-501)准备就绪。6.4.3.8检查罐的压力,应该在0.005MPa左右。6.4.4相关冷却操作见液化岗位液化单元操作规程。6.4.5启动P-351A/R6.4.5.1当V-352底部液位
23、LIC-35009达到50%时，按操作规程启动P-351A/R。6.4.5.2将LIC-35009设定在50%，投“自动”位置。6.4.6投用LIC-350126.4.6.1当V-354中液位LI-35014达到40%左右时，用就地开关HS-35031或遥控开关HS-35032打开XV-35001。6.4.6.2用LIC-35012手动打开LV-35012并调节其开度，当LIC35012指示达到并稳定在50%时，将LIC-35012设定在50%投入“自动”。6.5MCHE及LNG罐开始产出和接收LNG6.5.1贮罐冷却结束时MCHE开始产出LNG，D411同时开始接受LNG，这时应将装置的负荷
24、从50%缓慢的提升至95%。6.5.2此时在HHC分离器V301下游已具备富含甲烷的气体，应将开车线来的甲烷切换到正常的供给管线：关闭开车线NANGAG-25036-1的两个切断阀，并将“8”字盲板由“通”变“盲”。6.6MRC后续填充在MCHE及LNG贮罐冷却过程中进行MRC的后续填充。6.6.1在冷却过程中根据原料气负荷及LNG贮罐冷却速率，将MR的组分逐渐地递增至50%,随后增至75%。估计在D411冷却程序结束之前,仍不能达到冷剂设计组分值(100%)。必须将该值保持在MR设计数量参数之下,以确保可以进行后续的调节工作。6.6.2在MR组分未达到设计值时,C351入口压力量低于正常值，
25、当达到0.11Mpa(a)以下时,应将富甲烷气体注入系统内,将压力提高至0.2Mpa(a)。6.6.3 MRC填充率见6.3条。6.6.4按照6.3.3、6.3.4、6.3.5条对乙稀、丙烷、戊烷组分进行填充，N2和甲烷补充参照液化岗位液化单元操作规程7.1和7.5节。6.6.5最后的填充阶段,从75%升至100%时,应避免制冷剂填充超出设计值，否则将通过火炬排放或系统导淋排放的方法对MR组分进行调整,会造成不必要的损失。6.6.6在完成每一个制冷剂填充步骤之后,从AP35006和35008采样分析,确认MR气体组分状态。6.6.7详细准确记录注入MRC内的组分数量值(以公斤计)。6.6.8标
26、定MRC管线、容器、体积，并重新核对加入量。6.7在正常工况下对MRC的控制6.7.1 MRC系统开车并将装置的负荷增加到50%后,可将下列MRC控制器切换至自动模式。6.7.1.1将PIC35001.B设定在0.1Mpa（g）切换为自动模式，以确保MR物流的蒸发压力稳定。6.7.1.2将TIC30014设定在-155切换为自动模式，以调节与制冷体系相关的原料气流量。6.7.1.3将FIC35004切换为自动模式以保持主制冷剂量稳定。并根据系统负荷变化逐渐提高其设定值最终达到45500kg/h。6.7.1.4将TIC30004设定在-19切换为自动模式，以便将HHC分离器V301的温度保持在约
27、-20,预冷段FIC35010流量稳定后按实际指示值设定切换为“自动”，并与TIC-30004串级，调节主参数由TIC30004给定。6.7.2MRC压缩机C-351达到最大速度之后,压力将达到设计值,为了将不同等级的压力升高,可以用手动方式调整HIC35049、HIC35090和HIC35091，将防喘振阀缓慢的关闭。在达到了平稳的运行之后,即可将压力控制器PIC35001.B设定为自动模式,自动调节防喘振阀的开度。然后将HIC35049、HIC35090、HIC35091S输出值减少至0%。6.7.3当系统补充冷剂与经C-351干气密封损失的冷剂量达到平衡后,C351方能达到平稳运行状态,
28、否则压缩机出口压力会发生变化。6.7.4 V354液位会随着系统内丙烷和戊烷的数量而变化。6.7.5要密切监视V301、V352、V353内的液位变化情况。6.8 MRC组分的调节6.8.1当MRC系统内混合冷剂组分的数量接近设计值,即：在HP循环分离器V354内有足量的液态MR；低压（LP）MRC物流为高压气体（HP）MR和液体HP-MRC物流的混合物时，可通过FV35004和FV35010调节LP-MRC的组分构成,在FV35010保持常开位置时,FV35004的开度越大,LP-MRC物流的挥发度越高。6.8.2也许不需要手动来调节MRC，因为系统的设计方案为：通过调节TIC30014而自
29、动调节LNG的出口温度。6.9 MRC工艺主参数6.9.1 MRC需补充的损失组分依据循环压缩机入口组分来定。为了确定需要注入哪一种MRC组分，除需要对损失量进行计算外，还必须在操作工况下对以下各主要MRC工艺参数进行比较：6.9.1.1在V354的温度（TI35016）和入口压力恒定的条件下，MRC循环压缩机C-351的出口压力。6.9.1.2HP-MRC物流通过FV35004J-T阀膨胀过程产生的温差（TI35023-TI35024）。6.9.1.3FV35004和FV35010的阀位（控制器输出值）。6.9.1.4循环HP分离器V-354液位。6.9.1.5LMR、HMR和压缩机入口气体
30、物流的组分构成。6.9.1.6实际液化能力。6.9.2需要补充氮气的工况条件：（在100%负荷之下的正常操作期间）。6.9.2.1FV-35004前后的温差发生持续的下降，最终小于3。6.9.2.2FV35004的开度越来越大，达到100%的液化能力。6.9.2.3MRC循环压缩机C-351的出口压力下降。6.9.2.4E-303的MR温度TI35024趋于上升。6.9.2.5LP-MRC物流内的N2含量下降，最终降至设计值的90%以下。6.9.2.6以上工况判断需补充N2时，按照97单元冷剂贮存、补充操作规程7.5条操作步骤向MRC系统补充氮气组分。6.9.3补充甲烷的工况条件6.9.3.1
31、在100%的液化能力的条件下，LP-MRC内甲烷对N2的比率约为6.9，因而需注入的甲烷量应当为所注入的N2气量的6.9倍。6.9.3.2注意：系统注入甲烷和氮气后，可极大的增高MRC的挥发度，这就造成HP-MRC高压分离罐内压力（V354）显著升高，以及GT-601的功率上升。6.9.3补充乙烯的工况条件:6.9.3.1乙烯是MRC系统的基础组分之一（27.4%），要尽量保持其恒定。如果此值高，需同时补充氮气、甲烷、丙烷、戊烷，以再次达到正确的组分构成。6.9.3.2如果MRC系统V354入口压力上升，则应停止乙烯的补充，在系统泄压至火炬后再继续进行乙烯补充。6.9.4补充丙烯/戊烷的工况条
32、件6.9.4.1在100%液化能力下，当HP-分离器V354及C351段入口罐V353液位低于10%以下时，需要补充丙烷和戊烷。6.9.4.2补充丙烷和戊烷以后，为保持MRC组分正常，经分析确认对乙烯等含量进行调整。7、MRC单元停车操作7.1若装置降负荷或原料气流量不足均可导致MRC系统冷量需求量的减少，最终会引发C351停车系统的动作。MRC压缩机C351的联锁系统使驱动机燃气透平GT601停车。7.1.1 MRC压缩机和MCHE停车7.1.1.1逐渐降低FIC35004设定值将装置负荷逐步降至50%。7.1.1.2通知机组岗位停燃气透平GT601和MRC压缩机C351，控制系统将自动关闭
33、以下调节阀：FV35010、FV35009、FV35004以及LV30003。7.1.1.3 XV25006和XV30001同时自动关闭，切断到MCHE的天然气。7.2装置故障和跳车7.2.1天然气故障7.2.1.1现象：原料气发生故障后，FAL10002报警。7.2.1.2处理：用FIC35004降低MRC的负荷，如果操作人员未采取本措施，TIC30004或FIC35010将自动降低MRC的负荷。（因为MRC提供的冷量将会比天然气流经MCHE所吸收的冷量要多。）7.2.1.3 MRC压缩机回流运行，直到天然气量恢复。7.2.2 MRC压缩机跳车7.2.2.1现象：燃气透平控制中心出现故障报警
34、，同时伴以许多其它报警。7.2.2.2影响：防喘振阀会立即开启，压缩机出口压力与相连管线压力发生均衡，均衡压力值约1.0Mpa（估计值，若有必要，应当由实际的压力均衡值对此数据进行调整）。7.2.2.3处理：a.如果在填充冷剂期间发生压缩机/透平跳车,则应当立即停止冷剂的填充操作。b.立即查出跳车的原因,并根据相应规程解决后，将压缩机重新开车。c.为避免在冷态工段内出现升温，应尽快开机，如在数小时之后压缩机仍不能重新启动，则应当按操作规程作停车处理。7.2.3电力故障7.2.3.1现象：所有的用电设备出现显示灯闪烁（如：空气冷却器、泵等），所有设备联锁跳车，全装置停车。7.2.3.2处理：缓慢关闭MR的J-T阀，切断MR气流；关闭MCHE出口阀，切断天然气流。7.2.3.3注意：若短时间内电力恢复，尽快恢复装置运行，以免冷态工段升温。7.2.4仪表风故障7.2.4.1现象：PAL91021低压报警。7.2.4.2影响：在一定时间内仪表风压将降至其最小值以下。7.2.4.3处理：所有气动控制阀将转入故障安全位置，如PID图上的标注。
