Q∕SY 1683-2014 气田天然气醇胺法脱碳装置设计规范

1、Q/SY中国石油球气翻洞企业标准Q/SY 16832014气田天然气醇胺法脱碳装置设计规范Code for design of gas field natural gas CO2 removal unitwith alcohol amine method2014-08-22 发布2014-10-01 实施中国石油天然气集团公司发布Q/SY 16832014 IQ/SY 16832014 #目 次 TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark5 o Current Document itti w n HYPERLINK l bookmark6 o Current Docu

2、ment iMffl i2规范性引用文件1术语和定义1基本规定1工艺方法及T.艺参数 2内腐蚀控制及材料选择 3Q/SY 16832014本标准按照GB/T 1. 12009标准化工作导则 第1部分：标准的结构和编写给出的规则 起草。本标准由中国石油天然气集团公司标准化委员会石油石化工程建设专业标准化技术委员会提出并 归口。本标准起草单位：中国石油集团工程设计有限责任公司西南分公司。本规定主要起草人：王远江、缪晖、卢任务、冼祥发、李天雷、孟凡丽、李海荣、郭庆生、张 津、吴知谦、夏成宓。Q/SY 16832014 气田天然气醇胺法脱碳装置设计规范1范围本标准规定了气田天然气醇胺法脱碳装置设计的基

3、本要求。本标准适用于天然气中（：02含量小于或等于3（）% （体积分数）.H2S含量小于20mg/m3 ,产品 气以满足管输要求为目的的陆上天然气醇胺法脱碳装置设计。2规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件.仅注日期的版本适用于本文 件。凡是不注日期的引用文件.其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB 17820 天然气GB/T 23258钢质管道内腐蚀控制规范GB 50493石油化工可燃气体和有毒气体检测报警设计规范SY 6503石油天然气工程可燃气体检测报警系统安全技术规范3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。1脱碳装置 CO2 removal

4、unit脱除天然气中二氧化碳，使产品气中二氧化碳含量符合技术要求的工艺装置。3.2原料气feed gas进人脱碳装置待处理的天然气。3.3酸气 acid gas从含CO2天然气中脱出的酸性气体混合物。其主要成分为二氧化碳，并含有少量烃类。4富液 rich solution在脱碳吸收塔中吸收了二氧化碳等组分后的醇胺溶液。5贫液 lean solution将富液中吸收的二氧化碳等组分去除后供脱碳吸收塔循环使用的醇胺溶液。4基本规定1天然气脱碳装置设计应按照设计委托书或合同规定的内容和要求进行。Q/SY 168320144.2装置的处理能力应根据气田开发方案的稳产期产气量确定。装置的操作弹性除设计委

5、托书或合 同另有规定外，宜取设计处理量的60%-1()0%。若原料气的组成波动较大，应对关键参数进行 核算。4.3装置年设计开工天数宜按331)天计算。4.4产品设计质量标准应符合GB 17820的要求。在特殊情况下，允许与用户以合同方式规定其他 规格的产品。4.5装置设计应满足正常开工、停工及紧急事故处理的需要。4.6自动控制设计应根据装置设计处理能力、工艺特点和生产要求.合理确定自动化水平。宜设置 C()2组分在线分析仪对产品气质量进行监控。4.7工艺设备应以装置设计操作上限的物料平衡、热平衡为设计依据，选择合理的设计参数进行 计算。8应按照SY 6503的要求设置可燃气体检测报警仪，参照

6、GB 50493的要求及释放源实际情况设 置CO2气体检测报警仪。4.9脱碳装置宜设置独立的紧急停车系统ESD. ESD控制器按照评估的SIL等级设置.未进行SIL 评估可按照SIL2等级及以上配置。进出站管线及装置应设置超压关断、放空联锁安全仪表功能，压 力、温度、液位等参数高低报警联锁功能应分配在BPCS (基本过程控制系统)中实现。10脱碳装置的设计除执行本标准外，尚应符合国家现行的有关标准的规定。5工艺方法及工艺参数5.1脱除天然气中C()2有多种工艺流程，工艺流程应根据不同的气质条件、操作条件和产品要求对 各种工艺流程进行技术经济比较后.择优确定。5.2装置设计应选用合理的工艺参数，

7、实现装置节能高效运行。5.3脱碳溶液宜采用配方溶液。5.4甲基二乙醇胺(MDEA)溶液的浓度(质量分数)宜不大于5()%。5.5在天然气进人脱碳吸收塔前，应根据天然气中可能挟带的杂质情况设置合适的杂质去除设施。 5.6脱碳吸收塔顶出来的湿净化气宜与原料气进行换热。5.7溶液循环量应根据原料气条件、产品气的要求和工艺流程合理确定。5.8再生温度较高时，宜设置贫、富液换热器。5.9贫液进人吸收塔温度不宜低于50C .贫液冷却宜采用空冷。10富液宜设置富液闪蒸罐。闪蒸气进人燃料气系统时，闪蒸罐的操作压力宜大于1. OMPa (g)。 5.11脱碳溶液系统应设活性炭过滤器，并应在其后设置机械过滤器防止

8、活性炭进人系统。12再生塔底重沸器中的溶液温度可根据产品气质量要求确定，但不宜超过127C。5.13再生塔顶出来的酸气应按设计委托或合同要求进行处理.并回收利用。若不利用时，宜采用放 空筒排放，并采取防冻防腐蚀措施。14酸气冷却器宜采用空气冷却器。5. 15脱碳装置应设溶液低位排空管线和低位罐。5. 16吸收塔和再生塔设计应符合下列要求：吸收塔、再生塔宜根据原料气气质条件确定采用浮阀塔或填料塔。吸收塔采用浮阀塔时，可 设多个贫液进口。吸收塔应有良好的除雾设施。当采用浮阀塔时.塔板数应根据净化天然气质量标准和对C02吸收率的要求经计算确定， 吸收塔和再生塔的板间距宜取() 6m。当采用填料塔时，

9、宜采用散堆填料。填料塔的设计空塔气速不宜大于泛点流速的6()%。5. 17脱碳装置应设钢质立式锥顶溶液储罐，储罐的充满系数宜取0.85。储罐的容量应能储存单套 装置检修时排出的全部溶液。当储罐储存的溶液在环境温度下影响抽出时，储罐内应设加热设施。储 罐应设氮气保护设施。5.18当天然气处理量大时，宜设多列脱碳装置，可共用溶液储存等系统。5.19溶液循环泵宜选用离心泵。在吸收系统压力较高且溶液循环量较大的装置中，溶液循环泵可采 用水力透平回收富液的部分能量。连续运转的泵应设置备用泵。5.20负荷变化范围大的电驱动设备宜采用变频控制。6内腐蚀控制及材料选择6.1溶液储罐和低位罐宜采用内涂层防腐。6

10、.2当二氧化碳分压大于0. 21MPa时，设备宜采用不锈钢复合钢板或不锈钢。6.3再生塔宜采用不锈钢复合钢板或不锈钢。6.4接触腐蚀性介质的管道和设备设计应满足以下要求：a）碳钢和低合金钢材料的管道腐蚀裕量应大于或等于3mm,设备腐蚀裕量应大于或等 于 4mm ob）奥氏体不锈钢、双相不锈钢等耐腐烛材料可不计腐蚀裕量。C）在碳钢和低合金钢管道系统中应按GB/T 23258的相关要求进行腐蚀监测或检测。6.5复合钢板耐烛合金层材料的厚度应大于或等于3mm。6.6奥氏体不锈钢、双相不锈钢材料应为固溶态。6.7双相不锈钢材料宜进行铁素体/奥氏体相比例检测、有害沉淀相试验及金相检验。中国石油天然气集_公司企业标准气田天然气醇胺法脱碳装置设计规范Q/SY 168