【文章內(nèi)容簡介】 據(jù)目前的勘探開發(fā)部署，預(yù)計(jì) 2021年底，即可形成天然氣生產(chǎn)能力100108Nm3以上， 2021年底可形成天然氣生產(chǎn)能力 150108Nm3， 2021年年底即可供氣。 普光氣田外輸管線起于四川宣漢，止于上海。管道干線預(yù)計(jì)全長 1,702中國石油化工股份有限公司天然氣分公司 XX市 CNG汽車加氣母站 初步設(shè)計(jì) 4 公里，中途建 4座加氣站，年最大輸氣量可達(dá) 150108Nm3以上。管道工程包括 1條通往上海的主干線、 1條豫魯支干線和 3條支線 川維支線、達(dá)州支線、南京支線。 天然氣物性 氣體組分 進(jìn)站天然氣為川氣東送管道氣，天然氣氣體組分見表 表 氣源組分表 組分 分子量 摩爾分率（ mo1%） H2 N2 CO2 H2S 6mg/m3 COS H2O CH4 C2H6 C3H8 CH3SH（甲硫醇） C2H5SH（乙硫醇） He 氣體物性 天然氣物性相關(guān)參數(shù)見表 表 氣源物性參數(shù) （ （ a） ,45?） 物性參數(shù) 指標(biāo) 平均分子數(shù) 水露點(diǎn)（ ?C） 15 比熱（ KJ/kg k） 粘度（ cp） 導(dǎo)熱系數(shù)（ W/m k） 壓縮因子 密度（ kg/m3） 母站進(jìn)站天然氣參數(shù) 根據(jù)委托方提供的設(shè)計(jì)條件，母站氣源為普光凈化廠提供的凈化氣。進(jìn)站天然氣工作壓力按 ，設(shè)計(jì)壓力取 ； H2S含量≤6mg/m3；總硫含量≤ 200mg/m3。進(jìn)站氣質(zhì)達(dá)到國家二類氣質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，滿足車中國石油化工股份有限公司天然氣分公司 XX市 CNG汽車加氣母站 初步設(shè)計(jì) 5 用天然氣的要求，不需進(jìn)行脫硫處理。 加氣母站的運(yùn)行時(shí)間 由于加氣母站運(yùn)行的間歇性以及銷售時(shí)限性，結(jié)合目前行業(yè)內(nèi)加氣母站運(yùn)行時(shí)間，確定本加氣母站運(yùn)行時(shí)間為 16h/d。 中國石油化工股份有限公司天然氣分公司 XX市 CNG汽車加氣母站 初步設(shè)計(jì) 6 3．設(shè)計(jì)原則與設(shè)計(jì)規(guī)范 設(shè)計(jì)原則 以可研批復(fù)為依據(jù)，按中石化要求控制投資。 以川氣東送為資源基礎(chǔ)，以市場需求為導(dǎo)向，以經(jīng)濟(jì)效益為中心，與社會(huì)、經(jīng)濟(jì)發(fā)展目標(biāo)相結(jié)合。 項(xiàng)目設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)充分考慮利用自然能量，盡量降低運(yùn)行能耗。 提高項(xiàng)目的安全性，注重環(huán)境保護(hù)，確保項(xiàng)目運(yùn)行安全、平穩(wěn)、可靠。 認(rèn)真落實(shí)國家發(fā)改委關(guān)于少投入、多產(chǎn)出、適時(shí)投入、快速發(fā)展的原則，通過優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，壓縮項(xiàng)目投資和運(yùn)行成本，提高項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)效益，增強(qiáng)項(xiàng)目的競爭力。 遠(yuǎn)、近結(jié)合，一、二期工程相銜接。 遵循的主要標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范 《車用壓縮天然氣》 GB18047； 《汽車加油加氣站設(shè)計(jì)與施工規(guī)范》 GB501562021（ 2021年版）； 《石油天然氣工程設(shè)計(jì)防火規(guī)范》 GB501832021； 《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》 GB500162021； 《工業(yè)金屬管道設(shè)計(jì)規(guī)范》 GB503162021； 《輸氣管道工程設(shè)計(jì)規(guī)范》 GB502512021； 《壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》國家技監(jiān)局〔 1999〕； 《建筑滅火器配置設(shè)計(jì)規(guī)范》 GB501402021。 中國石油化工股份有限公司天然氣分公司 XX市 CNG汽車加氣母站 初步設(shè)計(jì) 7 4．站址與總圖設(shè)計(jì) 站址 選址原則 服從城市總體規(guī)劃的用地安排。 與周圍建構(gòu)筑物的防火間距必須符合現(xiàn)行的國家標(biāo)準(zhǔn)《汽車加油加氣站設(shè)計(jì)與施工規(guī)范》 GB501562021（ 2021年版）、《石油天然氣工程設(shè)計(jì)防火規(guī)范》 GB501832021的規(guī)定。 具有適宜的地形、地質(zhì)和供電、給排水等條件，交通方便。 少占農(nóng)田。 站址的確定 本站位于 XX市北側(cè)的秀洲區(qū)新塍鎮(zhèn)，距桃園村鎮(zhèn) 1km左右；在虹陽港鎮(zhèn) XX側(cè)，距離虹陽港鎮(zhèn) 3km左右；距離 XX市區(qū)外環(huán)線 17km。有寬度為 8m的鄉(xiāng)村瀝青公路可以通至 07省道，然后可通過省道至 XX市，距離約 15km。也可沿 07省道，至距本站約 50km的平湖市，同時(shí)也可沿 07省道，轉(zhuǎn) 320國道至距本站約 50km的桐鄉(xiāng)市。經(jīng)本加氣母站壓縮后的天然氣通過 CNG 槽車運(yùn)送至 XX市當(dāng)?shù)丶託庾诱尽? 站址選在擬建 XX分輸站的西北 側(cè)，與擬建的 XX分輸站毗鄰建設(shè)。 XX加氣母站主要供氣對(duì)象為 XX市。 總圖設(shè)計(jì) 工程內(nèi)容 本工程內(nèi)容有：生產(chǎn)區(qū)（含壓縮機(jī)房、脫水、儲(chǔ)氣井等）、拖車加氣區(qū)、站房（含工具間、營業(yè)廳、值班等）、變配電及控制室。 壓縮機(jī)安裝在壓縮機(jī)房內(nèi)。 中國石油化工股份有限公司天然氣分公司 XX市 CNG汽車加氣母站 初步設(shè)計(jì) 8 平面布置 XX加氣母站占地面積 ，與分輸站之間通過 H=圍墻分隔。 加氣母站分為加氣區(qū)、生產(chǎn)區(qū)、站房、變配電及控制室 4個(gè)部分。加氣區(qū)包括加氣棚、加氣島等；生產(chǎn)區(qū)包括脫水、緩沖、壓縮機(jī)房、循環(huán)水區(qū)等；站房包括營業(yè)室、值班室、工 具間、中控室等；變配電及控制室包括高、低壓室、控制室、監(jiān)控室等。 除壓縮機(jī)外，生產(chǎn)區(qū)內(nèi)其他設(shè)施盡量緊湊布置。壓縮機(jī)設(shè)置在壓縮機(jī)房內(nèi)，按 15104m3/d設(shè)計(jì)，并予留 5104m3/d發(fā)展空間。 平行于進(jìn)站道路，依次布置站房、加氣區(qū)、生產(chǎn)區(qū)，母站生產(chǎn)區(qū)和分輸站生產(chǎn)區(qū)相臨。加氣區(qū)采用通過式平面布置。 豎向布置 XX加氣母站的站場豎向設(shè)計(jì)包括在川氣東送 XX分輸站的豎向設(shè)計(jì)中。 站內(nèi)車輛通行及回轉(zhuǎn)所需場地采用混凝土場地；站外道路采用混凝土路面，路面寬 ，道路轉(zhuǎn)彎半徑為 ，方便槽車進(jìn)出。 混凝土道路的做法：素土夯實(shí) +30cm 厚手?jǐn)[片石 +15cm 厚級(jí)配碎石+20cmC30 現(xiàn)澆混凝土面層。 道路、綠化 臨進(jìn)站道路布置兩座大門，大門寬 ，道路布置考慮罐車的通行，轉(zhuǎn)彎半徑按大于 。 站場內(nèi)建筑物與圍墻之間、車輛通行及回轉(zhuǎn)所需場地以外的區(qū)域、道路兩旁均適當(dāng)綠化，在符合安全規(guī)范要求的前提下種植草坪或綠化苗木，設(shè)置花壇等，為站場職工創(chuàng)造良好的生產(chǎn)、工作環(huán)境。場地內(nèi)以草坪、灌木綠化為主，場地四周種植喬木。 其總平面布置詳見《總平面布置圖》。 中國石油化工股份有限公司天然氣分公司 XX市 CNG汽車加氣母站 初步設(shè)計(jì) 9 5．工藝設(shè)計(jì) 工藝流程 壓縮及脫水工藝 川氣東送管道工程 XX分輸站來的天然氣以輸氣管道壓力（根據(jù)委托方提供的設(shè)計(jì)條件，約在 ）進(jìn)站，經(jīng)過濾分離及計(jì)量后，從干燥塔頂部進(jìn)入干燥塔（塔 A/B），通過 4A分子篩進(jìn)行吸附脫水，使天然氣常壓水露點(diǎn)降低到 60℃以下；然后從干燥塔底部流出，經(jīng)粉塵過濾器（器101）過濾除塵后，分成兩路：一路直接去加氣柱（柱 1/2/3），通過加氣柱給 CNG槽車加氣（氣源直充），直到 CNG槽車內(nèi)壓力與氣源壓力達(dá)到平衡；另一路經(jīng)緩沖分離罐（罐 101）緩沖后，進(jìn)入壓縮機(jī) （機(jī) 1/2/3）一級(jí)氣缸增壓，然后進(jìn)入一級(jí)排氣冷卻器（換 102），溫度降至 45℃以下，然后進(jìn)入壓縮機(jī)二級(jí)進(jìn)氣分離器（分 102），分離出凝液后，進(jìn)入壓縮機(jī)二級(jí)氣缸加壓，將天然氣壓力升至最高 ，然后進(jìn)入二級(jí)排氣冷卻器（換103），將溫度冷卻到 45℃以下，進(jìn)入機(jī)后緩沖分離罐（分 103），緩沖并分離出凝液后，通過除油過濾器（器 103）除油，然后去加氣柱（柱 1/2/3）給氣源直充后的 CNG槽車充氣，直至槽車內(nèi)壓力達(dá)到 ，結(jié)束充氣。 與加氣柱（柱 1/2/3）分別串聯(lián) 1臺(tái)加氣機(jī)，便于 給 CNG槽車車頭加氣。 天然氣脫水采用雙塔工藝，兩塔（塔 A/B）輪流交替， 4A分子篩吸附脫水。一個(gè)塔吸附時(shí)（此時(shí)該塔稱為“吸附塔”），另一個(gè)再生或冷卻（此時(shí)該塔稱為“再生塔”）。 干燥塔內(nèi)分子篩再生采用零排放閉式循環(huán)等壓再生。增壓循環(huán)風(fēng)機(jī)（機(jī)101）驅(qū)動(dòng)天然氣（再生氣）進(jìn)入再生氣加熱器（熱 101），使再生氣溫度升至 200220℃，然后從再生塔底部進(jìn)入，使分子篩加熱再生，之后從再生塔頂部流出，進(jìn)入再生氣冷卻器（換 101），使再生氣溫度冷卻至 40℃以下，中國石油化工股份有限公司天然氣分公司 XX市 CNG汽車加氣母站 初步設(shè)計(jì) 10 然后進(jìn)入再生氣分離器（分 101），分離出凝液后 ，再進(jìn)入增壓循環(huán)風(fēng)機(jī)，如此循環(huán)往復(fù)，直至完成分子篩再生。 當(dāng)再生塔出口再生氣溫度達(dá)到 200℃以上時(shí)，分子篩再生完成，加熱器（熱 101）停止加熱，然后排空再生氣分離器（分 101）中的凝液，循環(huán)風(fēng)機(jī)（機(jī) 101）繼續(xù)運(yùn)行，驅(qū)動(dòng)天然氣繼續(xù)循環(huán)，對(duì)再生塔內(nèi)的分子篩進(jìn)行冷卻。當(dāng)再生塔出口溫度降至 40℃以下時(shí)，循環(huán)風(fēng)機(jī)（機(jī) 101）停運(yùn)，分子篩冷卻完成，關(guān)閉再生塔的再生流程閥門。 分 10罐 101分出的凝液經(jīng)底部排出匯集，進(jìn)入污水罐（罐 102）儲(chǔ)存并裝車外運(yùn)；分 10分 103分出的凝液經(jīng)底部排出匯集， 進(jìn)入廢油罐（罐103）儲(chǔ)存并裝車外運(yùn)。 循環(huán)水工藝 壓縮機(jī)采用水冷方式，閉式循環(huán)。通過內(nèi)循環(huán)和外循環(huán)完成冷卻。 利用管道循環(huán)泵（泵 101）將循環(huán)水增壓，進(jìn)入壓縮機(jī)機(jī)體冷卻和排氣冷卻系統(tǒng)，冷卻壓縮機(jī)機(jī)體及壓縮機(jī)排氣，水溫升至 40℃，然后進(jìn)入閉式冷卻塔換熱冷卻，溫度約降 8℃，然后進(jìn)入管道泵，如此循環(huán)往復(fù)，完成內(nèi)循環(huán)。 循環(huán)水池內(nèi)的冷卻水經(jīng)提升泵（泵 102）提升至冷卻塔頂部，噴淋蒸發(fā)降溫，并流經(jīng)蒸發(fā)式冷卻器換熱后，進(jìn)入循環(huán)水池，完成外循環(huán)。 硫分析 由于“川氣東送”管道向本站所供天然 氣硫化氫含量不大于 6毫克 /標(biāo)準(zhǔn)立方米，達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)《車用壓縮天然氣》 GB18047中“不大于 15毫克 /標(biāo)準(zhǔn)立方米”的要求，因此本站不需要設(shè)置脫硫裝置，僅使用便攜式硫化氫分析儀，監(jiān)測硫化氫含量。 工藝流程詳見《工藝流程圖》 中國石油化工股份有限公司天然氣分公司 XX市 CNG汽車加氣母站 初步設(shè)計(jì) 11 工藝計(jì)算與設(shè)備選型 基本參數(shù) 設(shè)計(jì)條件： 進(jìn)站天然氣管道設(shè)計(jì)壓力： 。 進(jìn)站天然氣工作壓力： 。 進(jìn)站含水： 200ppmv 母站設(shè)計(jì)壓力： 壓縮機(jī)前工藝系統(tǒng)設(shè)計(jì)壓力： ； 壓縮機(jī)后工藝系統(tǒng)設(shè)計(jì)壓力： 。 壓縮機(jī)進(jìn)氣壓力 母站設(shè)計(jì)溫度： 最高設(shè)計(jì)溫度： ℃ 最低設(shè)計(jì)溫度： ℃ 進(jìn)站天然氣溫度： ℃ 充裝溫度： ≤ ℃ CNG水露點(diǎn)： ≤ ℃ 工藝管道設(shè)計(jì)流速 壓縮機(jī)前工藝管道設(shè)計(jì)流速：不大于 壓縮機(jī)后工藝管道設(shè)計(jì)流速：不大于 工藝計(jì)算與設(shè)備選型 壓縮機(jī) 壓縮機(jī)是母站的的心臟，其運(yùn)行狀態(tài)直接關(guān)系到整個(gè)母站的正常運(yùn)行和 CNG子母站的正 常工作及生產(chǎn)成本。根據(jù)可研，本項(xiàng)目選用國產(chǎn)壓縮機(jī)橇裝機(jī)組。 本母站生產(chǎn)規(guī)模為 15104m3/d，工作時(shí)間按每天 16小時(shí)計(jì)算。對(duì)于產(chǎn)氣中國石油化工股份有限公司天然氣分公司 XX市 CNG汽車加氣母站 初步設(shè)計(jì) 12 量為 104m3/d的壓縮機(jī)來說共需要 3臺(tái)。站內(nèi)予留 5104m3/d發(fā)展空間。 壓縮機(jī)主要技術(shù)參數(shù)如下： 1）機(jī)組性能參數(shù) 序號(hào) 名 稱 備 注 1 型式 對(duì)稱平衡型往復(fù)活塞式 2 壓縮級(jí)數(shù) 二級(jí)