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1、液化岗位液化单元操作规程1、主题内容与适用范围1.1本规程规定了液化岗位液化单元的任务、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2.2最终设计PID图 3、液化岗位液化单元的任务3.1通过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以下液化为液态天然气。4、管辖范围4.1换热器三台：E301（天然气预冷器）、E302（天然气液化器）、E303（LNG深冷器）。4.2容器一台： V301（天然气重烃分液罐）4.3连接在上述设备上的管线、阀门、仪表等。5、工作原理、工艺流程及设备简述5.1工作原理：经过净化后的天然气在Lind
2、e独特的缠绕式换热器中与混合冷剂进行热交换，经过予冷、液化、深冷三个阶段冷凝为LNG产品。5.2工艺流程简述原料天然气在脱水和脱CO2之后，被输送到该工艺的冷箱部分螺旋缠绕换热器（MCHE：主低温换热器）。该换热器包括三段：天然气预冷段E301、液化段E302和深冷段E303。来自F251A/R的天然气首先在主低温换热器的预冷管程（E301）冷却到约-19 oC，然后进入原料气HHC分离器V301，在此分离出重质碳氢化合物之后，气体在液化管程E302中-102oC的温位下大部分冷凝成液体，然后又在低温深冷管程E-303中冷却到大约-154 oC，进入装置的LNG产品储罐D-411。深冷温度是由
3、用作燃气透平运行所需的燃料气的储罐闪蒸气量来控制的。冷剂由氮、甲烷、乙烯、丙烷和戊烷组成，冷量是通过封闭的混合制冷循环提供的。5.3设备简介5.3.1 MCHE外形尺寸：1444/255640315空重：55000kg材质：ENAW-5083保温材料：泡沫玻璃、陶瓷纤维5.3.2 E301天然气预冷器5.3.2.1壳程a.外形尺寸：255613570（筒体法兰）b.材质：ENAW-5083c.容积/重量58.3m3/21500kg（空重）d.介质：混合冷剂5.2.2.1管程a.外形尺寸：管束23007200单管121（DS） b.材质：铝合金 c.容积：天然气（二管程）容积0.622=1.24
4、 m 3 轻冷剂（二管程）容积1.372=2.74 m 3 重冷剂（二管程）容积0.552=1.1 m 3d.重量：5600kgc.传热面积1805.79 m 25.2.2.3设计数据/操作数据a.设计压力/操作压力壳程：17bar(g)/2.79bar(g)天然气管程：74bar(g)/65.44bar(g)轻冷剂管程：50bar(g)/39.7bar(g)重冷剂管程：27bar(g)/19.31bar(g)b.设计温度70/-190（壳程）操作温度：天然气管程（入口/出口） 43/-19.32轻冷剂（入口/出口） 39.79/-19.32重冷剂（入口/出口） 7.19/-19.32壳程MR
5、C（入口/出口） -28.1/28.89c.压降 天然气管程：2.15bar 轻冷剂：3.7bar 重冷剂：2.9bar 壳程MRC：0.48bard.流量天然气管程：60397.1kg/h轻冷剂：143104.2kg/h重冷剂：127649.4kg/h壳程MRC：270753.6kg/he.热负荷19857.5kw5.2.3 E-302天然气液化器5.2.3.1壳程a.外形尺寸：255613113/21503997b.材质：ENAW-5083c.容积/重量62.225 m 3/30500kg（空重）d.介质：混合冷剂5.2.3.2管程a.外形尺寸：管束230012300单管121（DS） b
6、.材质：铝合金 c.容积：LNG （二管程）： 1.52=3 m 3 轻冷剂 （二管程）：1.742=3.48 m 3 重冷剂（二管程）：1.62=3.2 m 3d.重量：16800kgc.传热面积4340.86 m 25.2.3.3设计数据/操作数据a.设计压力/操作压力壳程：17bar(g)/3.07bar(g)天然气管程：74bar(g)/63.29bar(g)轻冷剂：50bar(g)/36bar(g)重冷剂：50bar(g)/36bar(g)b.设计温度70190（壳程）操作温度：LNG管程（入口/出口） -19.32/-102.81轻冷剂（入口/出口） -19.32/-102.81重
7、冷剂（入口/出口） -19.32/-102.81壳程MRC（入口/出口） -23.38/-107.07c.压降 LNG管程：4.35bar 轻冷剂管程：4.1bar 重冷剂管程：3.4bar 壳程MRC：0.282bard.流量LNG管程：60355.3kg/h轻冷剂：45522.8kg/h重冷剂：97581.4kg/h壳程MRC：143104.2kg/he.热负荷19299kw5.2.4 E-303 LNG深冷器5.2.4.1壳程a.外形尺寸：142011455b.材质：ENAW-5083c.容积/重量17.103 m 3/12265kg（空重）d.介质：混合冷剂5.2.4.2管程a.外形尺
8、寸：管束130010400单管121（DS） b.材质：铝合金 c.容积：LNG管程： 1.246 m 3 轻冷剂管程：0.853 m 3d.重量：4800kgc.传热面积899.74 m 25.2.4.3设计数据/操作数据a.设计压力/操作压力壳程：17bar(g)/3.17bar(g)天然气管程：74bar(g)/58.94bar(g)轻冷剂：50bar(g)/31.9(g)（壳程）b.设计温度70-190操作温度：LNG管程入口/出口-102.81/-154.69轻冷剂入口/出口-102.81/-154.69壳程MRC入口/出口-159.45/-107.87c.压降 LNG管程：3bar
9、 轻冷剂：3.35bar 壳程MRC：0.092bard.流量LNG管程：60355.3kg/h轻冷剂：45522.8kg/h壳程MRC：45522.8kg/he.热负荷4464.4kw6、开车6.1 MCHE单元氮置换及干燥。6.1.1检查确认6.1.1.1注意检查液化单元原料进口管线NHNGAD-25002-8上XV-25006和2副线阀是否关闭。6.1.1.2检查出液化单元LNG管线NHLNG-30004-6切断阀TV30014及4副线，1 1/2副线关闭。6.1.1.3用HS30001关V-301液控阀LV30003。6.1.1.4用HS30004打开XV30001（E303 LNG出
10、口阀）。6.1.1.5关NH-30010-1上LV30003旁路阀。6.1.1.6关NH-30033-1（去火炬）阀。6.1.1.7检查确认设备上连接的放空及导淋是否已关闭。6.1.1.8关闭E-301天然气管程入口NH-35043-1、NH-35044-1放空线上双重闸阀。6.1.1.9 E-302 LNG管程入口放空线NH-30034-1放空线上双重闸阀。6.1.1.10检查TT30016，PDE30001A/B、LT30003、LT30004、LT30001、PT30007、PDE30003.A/B、TI30011、PDE30005.A/B、PT30012、TT30014的根部导压阀是否
11、已打开。6.1.1.11确认安全阀SV30001的旁路线是否在关闭位置。6.1.1.12确认PIC30007、PI30012指示为零。6.1.2 N2气置换及干燥6.1.2.1用临时软管将公用工程站的N2气线与原料气吸附干燥单元的F251A/R进口线上1充N2接口相连，关闭F251A/R进口管线上的8主线和1副线阀。关闭SV25004、SV25005副线阀，打开出口管线上的“8”字盲板及阀门。用HS25004打开XV25006，从F251A/R入口将N2气引入E301天然气管程。6.1.2.2泄压放空点D-411顶TV30014阀后4放空管嘴处。6.1.2.3系统氮气置换的同时，也是设备、管线
12、干燥过程，采用氮气为露点-80 oC，氮气置换结束同时要连续2小时测气体水含量，100mg/N m 3为合格。6.1.2.4氮气置换方法采用重复升压，降压操作，直至在系统若干区段氧含量在1%（ V）以下。6.1.2.5氮气置换完毕后，系统N2保压，在准备导入天然气操作开始时，关闭充氮阀，并拆除临时管线。6.2 MCHE和D411冷却操作。6.2.1导气前的检查6.2.1.1所有公用工程，如氮气，仪表风，电源均具备。6.2.1.2所有的仪表和阀门均经检验（回路检查，功能测试）而且位于工作状态。6.2.1.3所有放空，排放阀均已关闭。6.2.1.4所有ESD开关已经复位。6.2.1.5火炬系统处于
13、工作状态。6.2.1.6所有安全泄压阀已经测试，未被限制，并且处于工作状态。6.2.1.7装置已经过氮气置换和干燥，氧气含量1V%，水含量100mg/Nm3。6.2.1.8原料气压缩机C-101以5060%的负荷运行。6.2.1.9 MEA单元和干燥吸附单元在运行中（用天然气再生）原料气中CO2和水含量已达到工艺要求。6.2.1.10天然气通过NHNGAW-10028-24管线上的火炬控制器PIC-10016输送到火炬。6.2.1.11少量的天然气流经吸附器，然后经由NHNGAD-25040-3送至火炬。6.2.1.12液化工段用XV25006进行隔断。NHNGAD-25002-8上的2副线阀
14、关闭；NHLNG-30004-6上的XV-30001关闭。6.2.1.13阀门开关检查确认表工段：天然气液化单元状态：系统N2置换干燥完毕，MCHE准备进行冷却，C-351用N2循环。序号管线号说明阀位备注125002XV25006及2寸旁路阀关2LIC30003V-301液位阀LV-30003关前后手阀开，旁路阀关3TIC30004E-301 J-T阀FV35010关前后手阀开，旁路阀关4LIC35002E-302 J-T阀FV35009关前后手阀开，旁路阀关5FIC30001V-301顶补充甲烷流量控制阀关前后手阀开，旁路阀关6TIC30014D-411 LNG进料阀关前后手阀开，旁路阀关
15、7FIC35004E-303 J-T阀FV30004关前后手阀开，旁路阀关830004LNG出E-303切断阀XV30001开935034E-301壳程去V351线切断阀开1035001V-351去C-351一段蝶阀XAK001开盲板通1135019V354底MRC去V353阀XV35001关1235015P351A/R进出口阀关6.2.1.14安全阀 SV30001、SV35001、SV35002、SV35003、SV35004、 SV35005、SV35006、SV35007旁路处于关闭状态。6.2.1.15容器和管线上的所有人孔,泄压阀和导淋阀处于关闭状态。6.2.1.16“8”字盲板,
16、排放空和短管的隔离阀如PID上标明。6.2.1.17仪表的所有隔离阀打开。6.2.1.18确认C-351正常运转，并已开始填充冷媒。6.2.2导气6.2.2.1打开XV25006上的2旁路阀开始给MCHE天然气侧均压,同时在PI25010处监测系统中压力增加情况,压力增加的速度不得超过0.2MPa/分钟。在均压之后,少量的天然气开始流经MCHE天然气管程。6.2.2.2根据贮罐降温速率D-411冷却大概需要3000Kg/h的LNG，这相当于MCHE负荷的5%。6.2.2.3少量的LMR和HMR经过J-T膨胀阀1 1/2副线流进MCHE壳体，MCHE将从环境温度逐渐冷却至-150。首次开车，根据
17、D411冷却速率的要求,大概需要36-60小时左右(按3-5/h控制)。6.2.2.4 D411如不需要冷却时，MCHE冷却速度大约为30/h，在系统稳定之后,就可以提高冷却速度，但不得超过60/h(在冷却期间最大的冷却速率为2/分)。冷却速率通过安装在MCHE管束和壳体上的温度指示进行监测。E301:TI30001、TI30003A、TI30003B、TI30029A、TI30029B。E302:TI30008、TI30009A、TI30009B、TI30030A、TI30030B。E303:TI30013、TI30012A、TI30012B、TI30031B、TI30031B。6.2.2.
18、5原始开车降温时用FV35010、FV35009、FV35004阀组上的1 1/2手动旁路阀控制冷却速度。6.2.2.6 D-411的冷却速度由TV30014阀门上的1 1/2手动旁路阀进行控制。6.2.2.7如果储罐冷却操作因某种原因中断,例如:冷却速率过快，可临时关闭TV30014阀组上的1 1/2手动旁路阀，LNG通过MCHE上的冷冻排放管线NHLNG-30041-2引入V-701，在环境温度下放入冷火炬，一次只能连续排放2小时。6.2.2.8在冷却期间，当E-301温度降至-19时，V-301中可能会分离出重烃冷凝液，但在C-501运转正常以前，该冷凝液不允许送至E-501之前的YMI
19、002混合器。此时可将LIC-30003设定在25mbar投“自动”；关LV-30003后阀；打开NH-30033-1上的双重切断阀，按HS-30001复位。当LIC-30003达到设定值时，LV-30003将自动打开，将重轻冷凝物（HC）排至冷火炬系统。在C-501运行正常后打开LV-30003后阀，关NH-30033-1上的双重切断阀，将HC送至YMI002。6.2.2.9当E-301底部液位指示LI-30001发出高液位报警时，打开V-351底部MRC-35034-2线上的切断阀，将MRC引入V-351。6.3 MCHE提负荷及工况调整。6.3.1当LNG储罐D411冷却完成后，MCHE
20、各段温度接近正常值时，在DCS上按HS-25004打开XV-25006，同时逐渐关闭NHNAD-25040-3线上的切断阀，提高MCHE的负荷，在保持各段温度基本稳定的情况下，逐渐将负荷提高到50-60%（冷剂循环单元要相应调整工况）。6.3.2手动调节TIC-30004、LIC-35002、FIC-35004逐渐开启FV-35010、FV-35009和FV-35004，并关闭上述阀组的1 1/2旁路阀，按PID图标示位置将“8”字盲板由“通”变“盲”。6.3.3将FIC-35004按实际指示值设定并切换为“自动”，然后逐步提高其设定值，提高去E-303的MRC流量。6.3.4将TIC-300
21、14切换为“自动”，并设定在-154。TV-30014将逐渐打开，保持LNG温度，增加LNG流量。6.3.5根据V-355液位变化，慢慢提高FIC-35009的输出值，注意观察E-302温度变化。当温度稳定在-100左右，LI-35002达到100mbar左右时，将FIC-35009设定为实际指示值投“自动”，将LIC-35002设定为100mbar投“自动”，并使二者串级调节。6.3.6根据V-355液位变化，逐渐提高FIC-35010输出值，当TI-30004稳定在-19时，将FIC-35010按实际指示值设定，并投“自动”，同时将TIC-30004设定为-19；使TIC-30004与FI
22、C-35010串级调节。6.3.7根据负荷提高情况及冷剂循环单元工况逐渐提高FIC-35010、FIC-35009和FIC-35004的设定值，直至达到设计值。6.4 MCHE的单独冷却操作因原始开车以后的再开车，不需对贮罐进行冷却，则按如下操作进行：6.4.1 MCHE单独冷却时,一旦液位在MCHE底部聚集(LI30001显示)，则通过底部排放管线MRC-35034-2将液体自压到V351中。6.4.1.1打开V-351与E-301壳程的切断阀,将MCHE底部液体通过MRC-35034-2管线排至V-351。6.4.1.2在正常操作期间该切断阀可以保持常开。V-351液位报警可以检测MCHE
23、底部有无液体。如果该阀关闭,则LI30001发生报警时,应立即打开切断阀。6.4.2通过管线MRC-35014-4上的HV35029引入的MR暖气体使液体蒸发。6.4.3单独冷却降温速率控制在30-60/h（最大2/分）。冷却将持续到MCHE所需要的出口温度达到时终止,为了达到此设计温度，可能需要对MRC组分进行微调。6.5冷态条件下MCHE系统的启动6.5.1冷态条件的界定:MCHE底部壳程温度小于-20,装置可以冷态再启动。6.5.2启动前的检查LI35019、LI35022、LI35020、LI35023、LI35021、LI35024液位指示必须为零。否则将必须通过集液套管1管线排放至
24、冷火炬系统。6.5.3启动的操作。6.5.3.1严格按照MCHE管束的温度梯度补充LMR和HMR。6.5.3.2 MR循环流量正常后，给天然气管束导气，以控制冷却速率并确定MCHE的温度分布。6.5.3.3当MCHE温度分布符合工艺要求,将装置生产量缓慢地提高到100%负荷。6.5.4注意:6.5.4.1在重新启动MCHE时,不能有任何液体阀突然打开,并且有液体流入MCHE壳程，否则会产生引起设备损坏的热应力和机械应力。6.5.4.2 MCHE启动过程中由于热传导作用，需要进行3-4小时的温度平衡才能达到温度均匀分布。6.5.4.3发现部分变暖的容器、贮液槽和设备中仍有冷态液体时，必须先排空再
25、进行冷却程序。6.6在暖态条件下MCHE的再启动。6.6.1 MCHE暖态启动条件的界定:MCHE底部壳程温度已经升至-20以上，必须采用MCHE的暖态再启动。6.6.2按照6.2至6.4章节的操作规程进行,从环境温度冷却到-150。6.7闪蒸气压缩机C-501的启动6.7.1 C-501启动条件6.7.1.1 LNG储罐D-411汽化/闪蒸气流量恒定。6.7.1.2 C-501进口温度达-142。6.7.2将NHNGAD-40011-14线上“8”字盲板和2副线上的“8”字盲板由“盲”变“通”。6.7.3通知机组岗位启动C-501闪蒸气压缩机。7、MCHE停车操作。7.1 MCHE的计划停车
26、。7.1.1将PIC-30007切至“手动“，并逐渐提高其输出值，使C-101逐渐减速，将正常的LNG生产负荷逐渐降低到最低生产负荷，大约50%。7.1.2将FIC-35010、FIC-35009、FIC-35004切至“手动“位置，手动全关FV35010、FV35009、FV35004切断MR流量。7.1.3天然气流量将在大约3分钟内继续流动,以便最大限度地减少LNG管道中的液体存量。7.1.4 LNG进料控制阀TV30014逐渐降至全关位置。7.1.5在DCS上按HS-25004和HS-30004关闭XV25006和XV30001切断去MCHE天然气流量，隔离MCHE。7.2 MCHE非计
27、划停车。非计划停车是由跳车信号引起的停车，处理方法如下。7.2.1在DCS上按HS-25004和HS-30004关闭XV-25006和XV-30001切断去MCHE的天然气。7.2.2将FIC-35010、FIC-35009、FIC-35004切至“手动”，全关FV-35010、FV-35009、FV-35004切断MR气流。7.3 MCHE解冻操作7.3.1在将进入MCHE的天然气和冷剂切断之后，通过冷液排放系统先将天然气管程和MRC管程泄压。（注意控制泄压速度不可大于0.02MPa/min。）7.3.2各路残液通过Y-300排泄总管NH-35041-3管线排放至V701的操作如下:7.3.
28、2.1将NHLNG-30041-2管线上盲板由“盲”变“通”,关闭1排放阀，再打开盲板前后的两道闸阀，将E-303管程中积存LNG放入V701。7.3.2.2将NH-30034-1管线上盲板由“盲”变“通”,再打开盲板前后的两道闸阀，将E-302管程中积存的LNG放入V-701。7.3.2.3将NH-35043/35044-1两管线上的盲板由“盲”变“通”,并打开盲板前后的两道闸阀，将E-301管程中积存的LNG放入V-701。7.3.2.4分别将NH-35050/35051/35052/35053四条管线上的盲板变“通”。打开前后手阀将进入E-302管程的LHR1、LMR2放至V701。7.
29、3.2.5将NH-35045/46/46/47/48-1四条管线上的盲板翻通，打开前，后两道手阀，将E-301管程的LMR、HMR积液排至V701。7.3.2.6打开NH-30039-2、NH-30038-2、NH-30037-2、NH-30036-2四条管线上的手阀,将E-301、E-302、E-303壳程MR气体排放至NH-35041-3管线上,同冷液一同排放至V-701。7.3.2.7 V301存液通过NH30033-1管线排至V701。7.3.2.8 E-301壳程底部液体排放至V351。7.3.3 MCHE引氮气升温 7.3.3.1关UN90001-2线上1排放阀；将UN97033（
30、开工线）上的“8”字盲板变“通”，并打开其前后阀，将N2气引至冷剂配制线MRC-97013-2，进入V351。关闭V-351底部MRC-35034-2线上的闸阀。7.3.3.2关闭MRC-35001-48管线上XKV001及2旁路阀。7.3.3.3通过V-351入口管线MRC-35033-48将氮气充入E-301壳程。7.3.3.4打开E-302顶部NH-30038/39泄压线上的切断阀向火炬排放。7.3.3.5用N2气升温过程中，控制MCHE端面温差60，各点升温速度60/h。如果氮气中断，应立刻关闭各放空，严防放空总管气体窜入MCHE壳程。7.3.3.6稍开J-T阀FV-35010、 FV
31、-35009、FV-35004的旁路阀使少量温暖气体从MCHE壳程进入MR管程，再通过管程的导淋和排放线到火炬放空。7.3.3.7天然气管程由汽提塔上游的暖天然气进行升温。由E-303出口XV30001阀后排放线NHLNG-30041-2放入V701,为避免管线应力，严格监测升温速率。7.3.3.8当MCHE壳程内各点温度均达到20以上约数小时，分析各导淋露点均合格，升温结束。7.3.3.9 MCHE升温完成后，用干燥无油的氮气对MCHE升/降压置换，置换合格后充N2保护。7.3.3.10 MCHE壳程用N2充压0.5Mpa,关闭5个解冻线NHLNG-30041-2、NH-35039-1、NH
32、-35038-1、NH-30037-2、NH-30036-2上的手动阀。7.3.3.11关闭UN-97033-2供N2阀，将盲板变“盲”。8、液化单元正常操作8.1 MCHE工艺控制指标8.1.1 MCHE壳程操作压力：0.280.32Mpa(a)8.1.2冷却速率：30/h8.1.3最大允许降温速度：60/h， 最大2/min。8.1.4相邻层之间的最大温差:608.1.5管束和壳体之间的最大温差:608.2工艺控制8.2.1天然气流量控制8.2.1.1天然气流量（FI10001）是由PIC-30007调节的，但PIC-30007与LNG进D411温度TIC30014相关，因此膨胀阀TV30014就成为输送到装置中的天然气的间接流量控制器。此方案可根据MRC提供冷量的能力使装置达到最大的处理量。8.2.1.2 TIC30014设定点为-154。通过调节设定点就可以改变LNG贮罐D411中的汽化/闪蒸气的数量。8.2.1.3一般情况下，汽化/闪蒸气体的数量应稍微高于吸附器的再生气体要求。8.2.2燃料气压力控制见机组岗位C351/GT601操作规程。
