【正文】 液化天然氣（ LNG）氣化站運(yùn)行操作手冊(cè) 液化天然氣 LNG 氣化站 運(yùn)行操作手冊(cè) 上海清泰液化天然氣有限公司公司地址上海浦建路 145 號(hào)強(qiáng)生大廈 1602 室02150899290 傳真號(hào)碼 02150899293 目 錄 公司簡(jiǎn)介 0 目 錄 1 第一章 天然氣與液化天然氣 LNG 知識(shí) 4 11 天然氣知識(shí) 4 天然氣組成 4 天然氣燃燒特性 5 天然氣的儲(chǔ)運(yùn) 6 12 LNG 基本性質(zhì) 8 LNG 組分 9 LNG 物性數(shù)據(jù) 9 LNG 特點(diǎn) 10 第二章 LNG 氣化站工藝介紹 11 21 氣化站工藝流程 11 藝 12 貯存增壓工藝 12 氣化加熱工藝 13 BOG 處理工藝 13 安全泄放工藝 14 計(jì)量加臭工藝 14 22 氣化站布置 15 23 LNG 氣化站主要設(shè)備 15 LNG 儲(chǔ)罐 15 空浴式氣化器 16 水浴式加熱器 16 緩沖罐 16 加臭裝置 17 24 工藝操作流程 17 卸車工藝操作流程 17 裝車工藝 操作程序 18 貯罐首次出液氣化工藝操作程序 18 立式低溫貯罐運(yùn)行操作規(guī)程 19 水浴式加熱器操作規(guī)程 20 加臭機(jī)操作規(guī)程 21 燃?xì)忮仩t操作規(guī)程 21 氮?dú)馄拷M操作規(guī)程 22 二氧化氯發(fā)生器操作規(guī)程 22 消防水泵操作規(guī)程 22 柴油機(jī)操作規(guī)程 23 25 安全操作注意事項(xiàng) 24 26 設(shè)備巡檢 24 27 故障處理 24 第三章 消防 26 31 消防設(shè)施 26 32 消防安全管理 26 消防安全管理制度 26 滅火救援 27 消防器材管理制度 28 33 操作要求 28 34 操作注意事項(xiàng) 28 第四章 自控 30 41 控制系統(tǒng) 30 42 主要設(shè)備 30 記錄儀 30 閃光報(bào)警系統(tǒng) 30 43 自控說(shuō)明 31 緊急停車 31 供氮 31 流量計(jì)量 31 加臭控制 31 消防 32 第五章 電氣 33 第六章 安全管理 34 61 安全管理制度 34 安全防火十大禁令 34 防火防爆安全規(guī)定 34 生產(chǎn)區(qū)安全管理規(guī)定 35 氣化站安全管理規(guī)定 35 氣化站巡回檢查制度 35 交接班管理制度 36 安全保衛(wèi)制度 36 62 氣化站設(shè)備管理安全規(guī)程 37 第七章 LNG 氣化站應(yīng)急預(yù)案 38 71 危險(xiǎn)分析 38 來(lái)自天然氣的危險(xiǎn) 38 來(lái)自 LNG 的危險(xiǎn) 38 72 風(fēng)險(xiǎn)控制 39 對(duì)可能產(chǎn)生超壓的設(shè)備管線設(shè)置安全泄壓系統(tǒng) 39 設(shè)置緊急事故切斷系統(tǒng) 39 設(shè)置可燃?xì)怏w報(bào)警設(shè)施 39 臨時(shí)高壓消防水系統(tǒng) 39 高倍數(shù)泡沫系統(tǒng) 39 配備移動(dòng)式小型干粉滅火器 39 73 事故應(yīng)急預(yù)案 39 天然氣泄露 39 天然氣著火 40 LNG 儲(chǔ)罐根部閥之前大量泄露 40 LNG 儲(chǔ)罐泄露著火 40 74 應(yīng)急救護(hù) 41 護(hù) 41 傷急救 41 第八章 專業(yè)相關(guān)知識(shí) 42 81 電氣知識(shí) 42 變配電裝置 42 防雷電防靜電與保護(hù)接地 43 電氣防火和防爆 45 安全操作方法 45 82 壓力容器及其運(yùn)行 46 83 安全附件 48 安全閥 48 爆破片 49 常用閥門 50 84 滅火的基本常識(shí) 52 滅火的基本方法 52 初起火災(zāi)的撲救 53 義務(wù)消防隊(duì)的建設(shè)和管理 54 滅火材料 58 常用消防器材滅火器 61 第九章 安全學(xué)習(xí)習(xí)題集 69 一選擇題 69 二判斷題 73 三填空題 73 四問答題 73 第一章 液化天然氣 LNG 111 根據(jù)化學(xué)組成的不同分類 1 干性天然氣含甲烷 90 以上的天然氣 2 濕性天然 氣除主要含甲烷外還有較多的乙烷丙烷丁烷等氣體 2 根據(jù)天然氣的來(lái)源分類 1 純天然氣氣藏中通過(guò)采氣井開采出來(lái)的天然氣稱為氣井氣這種氣體屬于干性氣體主要成分是甲烷 2 油田伴生氣系指在油藏中與原油呈平衡接觸的氣體包括游離氣和溶解在原油中的溶解氣兩種油田氣是與石油伴生的是天然氣的一種從化學(xué)組成來(lái)說(shuō)屬于濕性天然氣開采時(shí)與原油一起打出氣油比 m3t一般在 20500范圍內(nèi)這種氣體中含有 6090 的甲烷 1040 的乙烷丙烷丁烷和高碳烷烴 3 凝析氣田氣是含有容易液化的丙烷和丁烷成分的富天然氣這種氣體通常含有甲烷 8590碳三到碳五約 25可采用壓縮法吸附法或低溫分離法將后者分離出去制液化石油氣 4 礦井氣口從井下煤層抽出的礦井氣習(xí)慣稱為礦井瓦斯氣 天然氣燃燒特性 天然氣最主要的成分是甲烷基本不含硫無(wú)色無(wú)臭無(wú)毒無(wú)腐蝕性具有安全熱值高潔凈和應(yīng)用廣泛等優(yōu)點(diǎn)目前已成為眾多發(fā)達(dá)國(guó)家的城市必選燃?xì)鈿庠? 城市燃?xì)鈶?yīng)按燃?xì)忸悇e及其燃燒特性指數(shù)華白數(shù) W 和燃燒勢(shì) CP 分類并應(yīng)控制其波動(dòng)范圍 華白數(shù) W 按式 1 計(jì)算 1 式中 W 華白數(shù) MJm3kcalm3 Qg 燃?xì)飧邿嶂?MJm3kcalm3d 燃?xì)庀鄬?duì)密度空氣相對(duì)密度為 1 燃燒勢(shì) CP 按式 2 計(jì)算 2 3 式中 CP 燃燒勢(shì) H2 燃?xì)庵袣浜矿w積 CmHn 燃?xì)庵谐淄橐酝獾奶細(xì)浠衔锖矿w積 CO 燃?xì)庵幸谎趸己矿w積 CH4 燃?xì)庵屑淄楹矿w積 d 燃?xì)庀鄬?duì)密度空氣相對(duì)密度為 1 K 燃?xì)庵醒鹾啃拚禂?shù) O2 燃?xì)庵醒鹾矿w積 城市燃?xì)獾姆诸悜?yīng)符合表的規(guī)定 城市燃?xì)獾姆诸惛?0℃ 1013kPa 表 類別 華白系數(shù) WMJm3Kcalm2 燃燒勢(shì) CP 標(biāo)準(zhǔn) 范圍 標(biāo)準(zhǔn) 范圍 人工燃?xì)? 5R 227 5430 211 5050 ～ 243 5810 94 55～ 96 6R 271 6470 252 6017 ～ 290 6923 108 63～ 110 7R 327 7800 304 7254 ～ 349 8346 121 72～ 128 4T 180 4300 167 3999 ～ 193 4601 25 22～ 57 6T 264 6300 245 5859 ～282 6741 29 25～ 65 10T 438 10451 412 9832 ～ 473 11291 33 31～ 34 12T 535 12768 481 11495 ～ 578 13796 40 36～ 88 13T 565 13500 543 12960 ～ 588 14040 41 40～ 94 液化石油氣 19Y 812 19387 769 18379 ～ 927 22152 48 42～ 49 22Y 927 22152 769 18379 ～ 927 22152 42 42～ 49 20Y 842 20203 769 18379 ～ 927 22152 46 42～ 49 當(dāng)天然氣在大氣壓 下冷卻至約 162 時(shí)天然氣由氣態(tài)轉(zhuǎn)變成液態(tài)稱為液化天然氣Liquefied Natural Gas 縮寫為 LNGLNG 體積約為同量氣態(tài)天然氣體積的 16LNG項(xiàng)目包括液化工廠儲(chǔ)槽和再氣化工廠的建設(shè)液化和再氣化工廠的經(jīng)濟(jì)可行性由年產(chǎn)量和最高供氣量決定與 LNG項(xiàng)目不同 PNG項(xiàng)目既不需要液化工廠也不需要再氣化工廠管道基本建設(shè)投資是項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)可行性的主要決定因素基本建設(shè)投資額隨著管線距離管線走向地理環(huán)境和負(fù)荷系數(shù)的變化而變化天然氣井口價(jià)格也對(duì)PNG 項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)可行性有較大影響距離決定貿(mào)易方式如果輸送距離高于臨界點(diǎn)LNG 項(xiàng)目 將更加可行 Natural Gas Hydrate 簡(jiǎn)稱 Gas HydrateAdsorption Natural Gas 等 天然氣水合物資源是世界能源開發(fā)的下一個(gè)主要目標(biāo)海底的天然氣水化物資源豐富其開發(fā)利用技術(shù)已成為一個(gè)國(guó)際能源領(lǐng)域的熱點(diǎn)天然氣水合物是在一定條件合適的溫度壓力氣體飽和度水的鹽度 pH 值等下由水和天然氣組成的類冰的非化學(xué)計(jì)量的籠形結(jié)晶化合物其遇火即可燃燒形成天然氣水合物的主要?dú)怏w為甲烷對(duì)甲烷分子含量超過(guò) 99％的天然氣水合物通常稱為甲烷水合物 Methane Hydrate在標(biāo)準(zhǔn)狀況下單位體積的氣水合 物分解最多可產(chǎn)生 164單位體積的甲烷氣體技術(shù)是利用一些諸如活性炭等多孔性固體物質(zhì)對(duì)的吸附特性進(jìn)行儲(chǔ)氣由于這種新型的儲(chǔ)氣方式也要求在一定的壓力作用下通常為 3Ma4MPa 方能最大限度地提高氣體附量如在儲(chǔ)存壓力為 35 MPa 時(shí)理論儲(chǔ)氣量可達(dá)其容積體積的 150 倍因此從一定意義上講該儲(chǔ)存方式同屬壓力儲(chǔ)存但由于儲(chǔ)存壓力較 CNG 大為降低因此容器重量相應(yīng)減輕安全性相對(duì)提高當(dāng)儲(chǔ)氣容器的改良同樣是減輕車輛無(wú)效載重提高空間利率減緩容器內(nèi)外壁腐蝕等部題的最根本方法目前該技術(shù)的關(guān)鍵部分吸附劑以及熱能儲(chǔ)存器的開發(fā)已有了較大進(jìn)展 12 LNG 基本性質(zhì)－℃故在常溫下無(wú)法僅靠加壓將其液化通常的液化天然氣 Liquefied Natural Gas 簡(jiǎn)稱 LNG－ 162℃液化天然氣是經(jīng)過(guò)凈化處理脫水脫烴脫酸性氣體后采用節(jié)流膨脹及外加冷源冷卻的工藝使得天然氣液化的的清除以免低溫下凍結(jié)堵塞 天然氣液化裝置按用途可分為兩大類 即基本負(fù)荷型天然氣液化裝置和調(diào)峰型天然氣液化裝置基本負(fù)荷型天然氣液化裝置由天然氣預(yù)處理系統(tǒng)液化系統(tǒng)儲(chǔ)存系統(tǒng)控制系統(tǒng)裝卸設(shè)施和消防系統(tǒng)等組成是一個(gè)復(fù)雜龐大的系統(tǒng)工程 投資高達(dá)數(shù)十億美元由于項(xiàng)目投資巨大 LNG 項(xiàng)目大多由殼牌道達(dá)爾等大型跨 國(guó)石油公司與資源擁有國(guó)政府合資建設(shè)基本負(fù)荷型天然氣液化裝置的液化單元常采用級(jí)聯(lián)式液化流程和混合制冷劑液化流程 20 世紀(jì) 60 年代最早建設(shè)的天然氣液化裝置 采用當(dāng)時(shí)技術(shù)成熟的級(jí)聯(lián)式液化流程到 70 年代又轉(zhuǎn)而采用流程大為簡(jiǎn)化的混合制冷劑液化流程 MRC 80 年代后 新建與擴(kuò)建的基本負(fù)荷型天然氣液化裝置則幾乎無(wú)一例外地采用 APCI 公司的丙烷預(yù)冷混合制冷劑液化流程 C3MRC 調(diào)峰型天然氣液化裝置是小流量的天然氣液化裝置 并非常年連續(xù)運(yùn)行因此 調(diào)峰型液化流程要求具有高效靈活簡(jiǎn)便低成本的特點(diǎn)一般 對(duì)于管道氣壓力 較高的情況 為充分利用其壓力能 可考慮使用膨脹機(jī)液化流程選擇調(diào)峰型 LNG 液化流程 必須根據(jù)具體的設(shè)計(jì)要求和外圍條件對(duì)上述因素進(jìn)行綜合考慮 即對(duì)不同液化流程的投資成本比功耗運(yùn)行要求以及靈活性進(jìn)行全面對(duì)比 才能最終決定采用何種液化流程 天然氣液化工廠的工藝流程不同出廠 LNG 的溫度和壓力也有所不同如新疆廣匯液化工廠出廠 LNG 溫度約為－ 162℃壓力為常壓中原綠能高科液化工廠出廠LNG 溫度約為－ 145℃壓力為 035MPa 11 LNG 組分 中原 LNG 工廠生產(chǎn) LNG 的如下 組分 分子式 體積含量 mol 中原油田 甲烷 CH4 95857 乙烷 C2H6 2936 丙烷 C3H8 0733 異丁烷 C4H10 0201 正丁烷 C4H10 0105 異戊烷 C5H12 0037 正戊烷 C5H12 0031 已烷 C6H14 0009 庚烷 C7H16 0003 辛烷 C8H18 0003 氮 N2 0085 LNG 物性數(shù)據(jù) LNG 的物性如下 分子量