井深7000米采气井配套地面工程生产工艺及设备描述

井深7000米采气井配套地面工程生产工艺及设备描述

知识

2025-08-05 09:15:21

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1. 生产工艺流程

试采期,试采流程如下:从采气树出来的天然气经井下节流降压后(5MPa,50℃)进入净化系统,脱除其中CO2、H2S、H2O、重烃等杂质,净化合格后的天然气送入液化冷箱,在冷箱板式单元中与其中的混合冷剂换热而被逐级预冷、液化至过冷,出冷箱的液化天然气节流减压后送入LNG装车系统。

1.1 计量稳压单元

从采气树出来的含硫天然气经进入计量稳压单元,分离原料气所携带的液体(采出水),气相送入脱碳和脱硫化氢系统,液相排入污水池。计量稳压单元设置流量计用于测量和记录装置的入口气体流量。装置的入口处设置一台紧急切断阀,在紧急情况下可以中止向整个装置供应原料气。该过程产生废水和设备噪声。

1.2 脱酸单元

为防止天然气中CO2在低温下形成干冰堵塞管道,以及H2S对设备和管道的腐蚀,在天然气液化前必须将原料气中的CO2和H2S脱除。脱酸后CO2<50ppm,H2S≤4ppm。

项目采用MDEA法去除原料气中的CO2、H2S。MDEA(N-甲基二乙醇胺),是一种叔胺类物质,分子式为CH3N(CH2CH2OH)2,分子量为119.16,比重1.0418,沸点247℃,凝固点-48℃,能全部溶于水中。

MDEA水溶液在吸收塔内通过气液逆流接触进行脱硫,将天然气中的酸性组分吸收,然后吸收的组分解吸出来。

1.3 脱硫单元

富含CO2、H2S等的脱酸废气进入脱硫装置区脱硫,本项目采用络合铁脱硫工艺。络合铁脱硫技术是一种湿法液相氧化还原脱硫化氢过程,络合铁催化剂氧化硫化氢为硫磺。

1.4 脱水脱汞单元

从脱酸气单元来的脱酸气是含饱和水的气体,需彻底干燥后才能液化,不然水分会在冷箱内发生结冰现象。因此,设置干燥单元将脱酸气的水分降至1ppm以下。

由于液化温度较低,要求脱水深度较高,因此原料气脱水采取分子筛吸附法,由于分子筛具有吸附选择能力强、低水汽分压下的高吸附特性,因此本装置采用4A分子筛作为脱水吸附剂。

本单元通过切换阀的协调配合完成干燥/再生的工艺步骤。采用三塔流程吸附水分、等压的变温再生方法解析分子筛中吸附的水分,同时使用冷凝的方法来冷凝分离从吸附剂中解吸出来的水分。

脱水单元的分子筛前置过滤器和分子筛设计使用寿命为2年,每2年更换1次,产生固废废过滤器和废分子筛。

脱汞单元采用浸硫活性炭脱汞,脱汞后的天然气进入脱汞反应器,将其中可能携带的汞脱除到0.01μg/Nm3以下。脱汞床层设计使用寿命为2年,每2年更换1次,产生固体废物废浸硫活性炭。

1.5 冷剂压缩机单元

净化后的天然气进入液化冷箱,经预冷剂预冷后,再经混合冷剂冷却到-162℃左右,经孔板计量后装车。

1.6 制冷单元

本项目采用混合冷剂制冷工艺:混合冷剂由甲烷、N2、C2H4、C3H8等组成,其中甲烷由脱水后的净化气提供,N2、C2H4、C3H8等由厂家负责提供和补充。

混合冷剂经过压缩机增压到3.2MPa,经过冷却器降温到常温,气液混合两相从冷箱顶部进入,冷却到-162℃成为液体,然后节流降压,温度进一步降低,通过冷箱复热到常温变为气态,送往冷剂压缩机继续压缩,循环使用。

1.7 装车单元

液化天然气运输采用汽车槽车运输方式。本项目不设产品储罐,考虑到装车切换时间,液化天然气设置2个(1用1备)装车鹤位,利用产品和槽车的压差直接装车。装车产生的蒸发气收集后(BOG回收)送入燃料气系统,作为装置的燃料气供导热油炉、燃气发电机使用。装车过程主要产生少量无组织废气。

1.8 燃气发电机单元

本项目燃气发电机组包含:发动机、发电机、控制器,发动机与发电机同轴连接,并置于整机底盘上,再将消声器和调速器连接在发动机上,由燃气源通入发动机内的燃气通道,连接在发动机上带拉绳的反冲起动器以及连接在发电机输出端的电压调节器。通过燃气内燃释放热量带动发电机,完成发电功能。

1.9 导热油撬单元

本项目通过燃烧净化后的天然气对导热油加热,为再生塔底再沸器的热源。

1.10 制氮撬单元

空压机提供一定压力的压缩空气,经过净化系统除尘后,将压缩空气净化,通过PSA变压吸附技术分离氧气和氮气,生产出合格的产品氮气;氮气存储在气缓冲系统,为后续用氮设备提供稳定的氮气源。

2. 主要生产设备及其选型

序号设备单元名称设备名称设备位号/型号数量备注
1计量稳压单元燃料气缓存罐D310112.77m3
2计量稳压单元原料气过滤器F0101A/B20.11m3/座
3计量稳压单元原料气缓存罐D010110.67m3
4计量稳压单元流量计1
5脱酸单元吸收塔T020117.61m3
6脱酸单元再生塔T020217.04m3
7脱酸单元再沸器E02051
8脱酸单元胺液储罐D020412.6m3
9脱酸单元天然气过滤器F02011
10脱酸单元酸气分离器D02031
11脱酸单元胺液过滤器F02021
12脱酸单元机械过滤器F0203/F02042
13脱酸单元闪蒸罐D02021
14脱酸单元贫富液换热器E02021
15脱酸单元贫液冷却器E02031
16脱酸单元酸气冷却器E02041
17脱酸单元胺液泵MCP12.5-80X82一用一备
18脱硫单元原料气分液罐1
19脱硫单元吸收氧化槽1
20脱硫单元混合气分液罐1
21脱硫单元滤液槽1
22脱硫单元除盐水槽1
23脱硫单元溶剂储罐1
24脱硫单元地槽1
25脱硫单元KOH槽1
26脱硫单元料斗1
27脱硫单元溶液换热器1
28脱硫单元空气冷却器1
29脱硫单元循环泵2一用一备
30脱硫单元硫磺浆泵2一用一备
31脱硫单元滤液泵2一用一备
32脱硫单元除盐水泵1
33脱硫单元回收泵1
34脱硫单元分离液泵1
35脱硫单元再生风机2一用一备
36脱硫单元KOH泵1
37脱硫单元药剂泵1
38脱硫单元压滤机1
39脱水脱汞单元复合吸附塔T0301A/B/C30.72m3/座
40脱水脱汞单元脱汞塔T03010.58m3
41脱水脱汞单元再生气冷却器E03021
42脱水脱汞单元再生气加热器E03011
43脱水脱汞单元天然气过滤器F0301A/B20.11m3/座
44脱水脱汞单元再生气分离器D030110.23m3
45脱水脱汞单元防爆再生气冷干机WLFB-12001
46冷剂压缩机单元吸气缓冲罐HC14001
47冷剂压缩机单元气液分离器QF14001
48冷剂压缩机单元一级油分离器YF2251
49冷剂压缩机单元二级油分离器FYF1501
50冷剂压缩机单元三级油分离器FYF150a1
51冷剂压缩机单元吸气过滤器QG3001
52冷剂压缩机单元冷剂干燥器GG6001
53冷剂压缩机单元螺杆压缩机LG31.5L11
54冷剂压缩机单元主电机YBBP560-2W11
55冷剂压缩机单元油精过滤器G41812
56冷剂压缩机单元油粗过滤器G40661
57冷剂压缩机单元油泵及电机211A11
58冷剂压缩机单元稀油站XYZ-2.51
59冷剂压缩机单元油冷却器ZBL-2600NT11
60冷剂压缩机单元气体冷却器ZBL-12851
61冷箱单元重烃分离罐D52011
62冷箱单元主换热器上段E52011
63冷箱单元主换热器下段E52021
64冷箱单元深冷气液分离罐D52021
65冷箱单元残液汽化器E02011
66装车单元装车臂Y-0701A/B1
67装车单元复热器E-07011

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