1.概述
1.1 設(shè)計依據(jù)
。1)工程設(shè)計、施工有關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)
(2)甲方委托資料
1.2工程范圍
工程范圍包括5×104m3/d混烴回收系統(tǒng),包括所需的工藝主體裝置及配套的變配電系統(tǒng)。
1.3設(shè)計原則
。1)采用成熟可靠的工藝技術(shù),流程盡可能簡化,做到投資少,見效快。
。2)選用可靠耐用的工藝設(shè)備,使裝置適應(yīng)性強(qiáng),操作安全、簡便、可靠,確保長期平穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn)。
。3)合理布置裝置平面,達(dá)到既滿足安全生產(chǎn),又能節(jié)省占地的目的。
。4)嚴(yán)格按現(xiàn)行的國家或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范進(jìn)行設(shè)計,滿足環(huán)境保護(hù)的要求,滿足安全及工業(yè)衛(wèi)生的要求。
1.4工程概況
本工程主要對井口富天然氣進(jìn)行脫水和脫除雜質(zhì),然后通過氟利昂制冷工藝回收天然氣中的混烴,并裝車外輸。脫烴后的干氣3萬方經(jīng)CNG壓縮外運(yùn),剩余部分返輸,該工程設(shè)計方案即混烴回收、干氣回收方案。
混烴回收設(shè)計額定處理能力為5×104m3/d、CNG回收量為3×104m3/d 、剩余1.6×104m3/d返輸
。1)工藝技術(shù)特點
混烴回收裝置采用分子篩吸附、再生干燥脫水、螺桿壓縮制冷。干氣采用CNG壓縮機(jī)壓縮回收,其特點是對井口氣組分的變化適應(yīng)性強(qiáng);所有設(shè)備橇裝化,設(shè)備管道布置緊湊,節(jié)省占地。
(4)界區(qū)條件
本工程設(shè)計邊界條件如下:
溫度(℃) 壓力(Mpa.G)
1) 井口氣進(jìn)裝置 25 0.2
2) CNG出裝置 20 20
3) 含油污水出裝置 常溫 常壓
4) 放空氣出裝置 常溫 常壓
5) 混烴出裝置 常溫 1.5
6) 返輸干氣 20 1.5
。5)公用工程條件如下:
1) 供電
電壓: 380V/220V(波動范圍±10%)
相數(shù): 3相/單相
頻率: 50±2Hz
2) 供水
無外管路供水。
。6)年開工時間
裝置設(shè)計年開工時間為8000h(330天)。
2.工藝流程說明
2.1 工藝流程簡介
混烴回收方案:工藝流程簡圖(詳圖請參閱工藝流程圖)。
2.2 原料氣調(diào)壓與分離
井口來原料氣(0.2MPa以上,25℃)經(jīng)過過濾、穩(wěn)壓到0.2MPa,進(jìn)入高效分離裝置,分離掉其中夾帶的少量油、水(游離水)和鐵銹等雜質(zhì)。
2.3 脫 硫
采用化學(xué)脫硫,使硫化氫含量達(dá)到規(guī)范要求,脫硫采用雙脫硫塔,A塔運(yùn)行、B塔備用。
2.4 增 壓
采用低壓壓縮機(jī)將原料氣壓力由0.2MPa增至1.6MPa,有利于脫水。
2..5 脫 水
原料氣經(jīng)調(diào)壓分離裝置處理以后,進(jìn)入脫水裝置的其中一個原料氣干燥塔進(jìn)行分子篩吸附脫水,經(jīng)脫水后的原料氣含水量小于10PPH(V),水露點<-60℃。脫水裝置其中一臺干燥塔進(jìn)行吸附時,則另一臺進(jìn)行再生和冷卻,兩臺干燥塔每8小時切換一次。
2.6 制 冷
干燥后的原料氣經(jīng)過濾器(F-101)過濾除去粉塵,進(jìn)入預(yù)冷器(E—101)預(yù)冷至5-10℃左右,進(jìn)入螺桿制冷壓縮機(jī)系統(tǒng)(K-102)將原料氣溫度進(jìn)一步降至-30— -36℃。
2.7 混烴分離
經(jīng)制冷的天然氣進(jìn)入混烴分離罐(V-103)進(jìn)行氣液分離。分離的混合烴輸至混烴儲罐、干氣進(jìn)入原料氣預(yù)冷器(E—101)作為冷源,換熱被升溫至20℃左右后,其中一部分(3萬方)壓縮、剩余部分(1.6萬方)返輸(或作為它用)。
2.8 CNG壓縮
脫烴后的一部分干氣(3萬方)經(jīng)CNG壓縮機(jī)壓縮,由槽車外運(yùn)。
3.主要設(shè)備選型
4.裝置自動控制水平及儀表選型
4.1 概述
本工程設(shè)一個配電及控制室撬,布置在混烴回收裝置附近。儀表主要為現(xiàn)場一次儀表,個別主要參數(shù)為數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳儀表。
4.2 設(shè)計原則
系統(tǒng)設(shè)計遵循穩(wěn)定可靠、經(jīng)濟(jì)實用的原則。
穩(wěn)定可靠性:本系統(tǒng)性能可靠、運(yùn)行穩(wěn)定,并符合防火、防爆、防雷、防靜電要求,系統(tǒng)可全天候的24小時工作;數(shù)據(jù)的測量、傳輸準(zhǔn)確可信。
經(jīng)濟(jì)實用性:優(yōu)化設(shè)計,造價合理,具有較高的性價比和較低的維護(hù)費(fèi)用;
易于管理、維護(hù),操作簡便,經(jīng)濟(jì)實用。
4.3 主要儀表選型
4.3.1 溫度計
雙金屬溫度計是用繞制成螺旋形的熱雙金屬片作感溫元件,當(dāng)溫度變化時作感溫元件的自由端旋轉(zhuǎn),帶動指針轉(zhuǎn)動,在刻度盤上指示出溫度。
功能特點
具有防腐蝕、防水、防塵等全天候外殼,適于中低溫測量。
測溫范圍:-40-150℃;精度:1.5級;
表殼公稱直徑:100mm;結(jié)構(gòu)形式:軸向∕徑向∕萬向。
安裝接口
可動外螺紋M16×1.5、G1∕2等
4.3.2 普通壓力表
概述
本產(chǎn)品是采用介質(zhì)進(jìn)入彈簧管內(nèi)時彈簧管產(chǎn)生變形帶動指針偏轉(zhuǎn)的原理測量壓力,不用電,安全可靠。
功能特點
測量范圍:0-2.5Mpa; 精度等級:1.6級;
結(jié)構(gòu):徑向∕軸向; 表盤直徑:100mm
安裝接口:M20×1.5
4.3.3 可燃?xì)怏w報警器(型號:4888I)
概述
采用催化燃燒原理,連續(xù)測量可燃?xì)怏w濃度,輸出4-20mA標(biāo)準(zhǔn)電流和報警開關(guān)量信號,可與ZBK-1000型報警控制器聯(lián)合使用,構(gòu)成氣體檢測報警系統(tǒng)。
技術(shù)指標(biāo)
測量范圍:0~100% 精度:±5%
顯示:數(shù)碼顯示百分比濃度,發(fā)光管顯示報警狀態(tài)
輸出:4-20mA,兩級報警開關(guān)量 供電:DC18~36V
環(huán)境溫度:-40~60℃ 符合等級:IP67 防爆等級:ExdⅡCT6
4.3.4 電動調(diào)節(jié)閥
概述
型號:調(diào)節(jié)閥本體:1″-HGS300LB 執(zhí)行器:MA+Z64∕K1219T
本電動調(diào)節(jié)閥由電動執(zhí)行器和調(diào)節(jié)閥兩部分組成。以AC220V電源為動力,接收4-20mA信號,根據(jù)信號大小控制閥的開度,達(dá)到調(diào)節(jié)液位的目的。
功能特點
采用1″閥體,公稱壓力300LB;直行程電動執(zhí)行結(jié)構(gòu),輸出推力為6400牛頓,單相AC220V電源,行程為19mm,速度為1.2mm/S,整體控制方式;非線性誤差:±1.5;輸入:4-20mA;
安裝接口
1″300LB 法蘭
5.裝置消耗指標(biāo)
5.1. 在節(jié)能降耗方面主要采取以下幾條措施:
1) 優(yōu)化工藝流程設(shè)計,并對工藝參數(shù)進(jìn)行優(yōu)選,確保工廠能耗達(dá)到一個較低的水平。
2) 采用節(jié)能型電氣設(shè)備。
3) 高、低壓配電均設(shè)無功功率補(bǔ)償裝置,補(bǔ)償后的功率因數(shù)在0.9以上。
5.2. 裝置能耗
本設(shè)備為電氣設(shè)備,只消耗電能。
電能消耗:約280KW?h
6.安全與衛(wèi)生
6.1 生產(chǎn)過程中職業(yè)危害因素分析
。1)原料及產(chǎn)品
本裝置原料和產(chǎn)品按可燃?xì)怏w火災(zāi)危險性分類,屬于甲類易燃易爆物品,屬于無毒物質(zhì)。
。2)生產(chǎn)裝置的危險分級
混烴回收裝置屬于甲類裝置。
。3)生產(chǎn)裝置中的危險分析
1) 本裝置是處于易燃易爆氣體的場所,應(yīng)做好防火、防爆工作,嚴(yán)格操作程序,做好巡檢工作,防患于未然。
2)本裝置是一個生產(chǎn)可燃、易燃液體的場所,生產(chǎn)時應(yīng)遵守用火制度和管理好火種。
6.2 安全衛(wèi)生設(shè)計的主要原則
。1)裝置在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的易燃易爆的物質(zhì),必須加強(qiáng)管理,防止泄漏,設(shè)計必須符合規(guī)范及規(guī)定,采取防范措施,防止事故發(fā)生。
(2)生產(chǎn)裝置的工藝設(shè)計中,盡量考慮選用無毒的介質(zhì)作為原料,減少工藝工程中對操作人員的職業(yè)危害,使作業(yè)環(huán)境達(dá)到工業(yè)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的要求。
6.3 主要安全衛(wèi)生的防范措施
本工程的防火安全設(shè)計執(zhí)行《原油和天然氣工程設(shè)計防火規(guī)范》(GB50183?2004)及《建筑設(shè)計防火規(guī)范》(GBJ16?87)。主要措施如下:
。1)裝置生產(chǎn)工藝的安全衛(wèi)生設(shè)計
1)在危險的工藝過程中,如在設(shè)備、管道、機(jī)泵上設(shè)置安全閥等泄壓裝置,以防超壓。
2)工藝裝置中把同類危險物料的設(shè)備集中布置,便于統(tǒng)籌安排防火防爆設(shè)施。
3)考慮抗震防震和管線振動、脆性破裂、溫差應(yīng)力破壞、失穩(wěn)、高蠕變破壞、腐蝕破壞及密封泄漏等因素,設(shè)計對設(shè)備選材、設(shè)計計算、基礎(chǔ)設(shè)計、工藝管線設(shè)計安裝都作了全面的考慮,并采取安全措施加以控制。
。2)電氣及儀表安全衛(wèi)生設(shè)計
1)根據(jù)不同的爆炸危險場所選擇用電設(shè)備及儀表,設(shè)計相應(yīng)的電氣線路,并按不同的爆炸危險場所、區(qū)域設(shè)計相應(yīng)的防雷設(shè)施。
2)生產(chǎn)裝置設(shè)有供安全操作、事故處理、 緊急疏散的照明電源。
3)裝置內(nèi)機(jī)泵、壓縮機(jī)等機(jī)電設(shè)備在防爆區(qū)域內(nèi)的所選用的電機(jī)均為防爆電機(jī),照明采用防爆燈具。
4)在裝置設(shè)置可燃?xì)怏w報警器,用以檢測報警可能散發(fā)出的可燃?xì)怏w濃度。
6.4 工程防災(zāi)設(shè)計
。1)防雷電措施
工藝裝置內(nèi)建筑物、構(gòu)筑物的防雷措施參照現(xiàn)行國家的有關(guān)規(guī)定執(zhí)行,對于建筑物、構(gòu)筑物一般采用裝設(shè)在被保護(hù)物上的避雷網(wǎng)和避雷針防止擊雷。
。2)防靜電措施
凡在生產(chǎn)、儲運(yùn)過程中會產(chǎn)生靜電積聚的管道、容器、儲罐和加工設(shè)備均做防靜電接地。
保護(hù)接地電阻不大于4歐姆。
。3)對工作環(huán)境所采取的措施
1) 采用通風(fēng)換氣設(shè)施,把可燃?xì)怏w的濃度控制在爆炸極限以下。
2) 作業(yè)必須在導(dǎo)電或防靜電的工作面上進(jìn)行。
3) 盡可能地減少向大氣排放可燃?xì)怏w。
(4)防止人體帶電措施
在有爆炸危險的場所工作時必須穿防靜電工服, 并嚴(yán)禁在現(xiàn)場脫衣服。
7.環(huán)境保護(hù)
7.1設(shè)計原則和依據(jù)
。1)嚴(yán)格執(zhí)行環(huán)境保護(hù)法規(guī);
(2)本著全面規(guī)劃、預(yù)防為主的原則,盡量采用不產(chǎn)生或少產(chǎn)生環(huán)境污染的工藝方案,在有不可避免的污染物出現(xiàn)時,首先考慮綜合利用,其次針對各種污染物采取必要的措施加以處理;
(3)在噪音控制方面,首先采用低噪音設(shè)備,其次采取隔音、消音器等設(shè)施以達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求。
7.2 污染源
工廠在生產(chǎn)過程中,污染源包括以下幾個方面: 廢水、廢氣及噪音。
(1)廢水
廢水主要來自過濾器、預(yù)分離裝置、脫水裝置、壓縮機(jī)組的含油污水,該部分廢水正常情況下排量很少。
另一部分廢水來自設(shè)備及裝置區(qū)沖涮后的廢水,這部分廢水不定期排放,只在打掃衛(wèi)生時產(chǎn)生。
(2)廢氣
在裝置開、停工或由于系統(tǒng)超壓、安全閥排放的原因,裝置將排放干氣。
。3)噪音
噪音的來源主要是制冷壓縮機(jī)。
7.3 治理措施
。1)廢水
含油污水在裝置中不作處理,而將其收集后到水處理場集中處理。
。2)噪音
設(shè)計要求設(shè)備制造廠家保證在距設(shè)備一米處噪音≤80db(A),以滿足《工業(yè)企業(yè)噪聲控制設(shè)計規(guī)范》的要求。
8.裝置報價
注:該回收裝置最低報價460萬元(不包括站內(nèi)土建設(shè)施、場地照明、現(xiàn)場吊裝)
9.經(jīng)濟(jì)評價
9.1 經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)
1、生產(chǎn)規(guī)模
本項目計劃2010年始建設(shè),2010年投產(chǎn),設(shè)計年混烴產(chǎn)量為2801t/a,CNG年產(chǎn)量990×104m3/a。
2、投資估算及資金來源
1)、工程固定資產(chǎn)投資為800萬元
2)、流動資金估算,本項目是按分項詳細(xì)估算法進(jìn)行計算的。流動資金估算額為10萬元。
本項目工程總資金=固定資產(chǎn)投資+建設(shè)期利息+流動資金=800+0+10=810萬元
3)、資金來源
全部資金均甲方自己籌集。
4)、工資及福利費(fèi)
本項目設(shè)計定員為8人,職工平均年工資為 12000元,福利費(fèi)按工資的14%計算,每人每年工資及福利費(fèi)14000元。
9.2 財務(wù)評價
1、年銷售收入和年銷售稅金及附加估算
1)、混烴價格的確定
混烴售價為5000元/t,CNG售價為2元/Nm3。
本項目按此售價進(jìn)行以下財務(wù)評價。
2)、年銷售收入和年銷售稅金及附加估算
正常年銷售 混烴 2801t,年銷售收入1540萬元;
CNG 990×104Nm3/a,年銷售收入1980萬元。
2、總成本費(fèi)用估算
1)、電價為0.6元/度。
2)、工資及福利費(fèi) 1.4萬元/人.年。
3)、固定資產(chǎn)折舊和遞延資產(chǎn)攤銷估算
按平均年限法,折舊年限為20年,凈殘值率為5%。
4)、修理費(fèi)估算:
本項目修理費(fèi)是按固定資產(chǎn)原值(不含建設(shè)期利息)的2%計取。
5)、生產(chǎn)經(jīng)營期間,流動資金按自有考慮。
總成本費(fèi)用估算詳見附表一
9.3 利潤總額及分配
在稅后利潤分配中,從盈利年份起從稅后利潤中提取公積金,余者為未分配利潤,本項目暫不考慮利潤分配。
公積金:稅后利潤的10%。
依據(jù)中華人民共和國主席令第 六十三 號《中華人民共和國企業(yè)所得稅法》計算所得稅。
企業(yè)所得稅稅率為25%,從投產(chǎn)獲利年度開始計算。
利潤與利潤分配見附表二
9.4 財務(wù)盈利能力分析
按照財務(wù)分析依據(jù)、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)與參數(shù)、成本費(fèi)用估算、銷售收入、營業(yè)稅金及附加等數(shù)據(jù)編制項目投資現(xiàn)金流量表、項目資本金現(xiàn)金流量表、投資雙方現(xiàn)金流量表,評價本工程財務(wù)盈利能力。
經(jīng)計算:
財務(wù)內(nèi)部收益率=283.09%(117.43%)高于行業(yè)基準(zhǔn)值;
財務(wù)凈現(xiàn)值=19688(7808)萬元;
投資回收期=1.44(1.86)年,低于行業(yè)基準(zhǔn)值。
括號外數(shù)字為0.5元/m3氣價計算所得,括號內(nèi)位1.3元/m3氣價計算所得。
本經(jīng)濟(jì)評價已考慮拖車及銷售環(huán)節(jié)的費(fèi)用。
項目投資現(xiàn)金流量表見附表三