一种大型陆地液化天然气生产工艺模块划分与布置方法技术

本发明专利技术涉及陆地液化天然气生产技术领域，且公开了一种大型陆地液化天然气生产工艺模块划分与布置方法，通过建立工艺设备信息数据库、确定工艺模块空间尺寸、利用计算机实现设备布置等步骤的结合，实现了合理、高效的布置工艺模块设备，便于开展项目的模块化方案设计，提高模块化设计效率，通过在设备布置时，能够在保证模块工艺完整性的基础上合理布置设备，设备之间留有充足空间便于后续设计阶段的管线、仪表、阀门和电缆布置，保证了本发明专利技术的合理性。理性。理性。

【技术实现步骤摘要】
一种大型陆地液化天然气生产工艺模块划分与布置方法


[0001]本专利技术涉及陆地液化天然气生产
，具体为一种大型陆地液化天然气生产工艺模块划分与布置方法。

技术介绍

[0002]随着天然气气田外界开发条件的不断变化，越来越多的陆地液化天然气(LNG)项目开始采用模块化建设方式，采用模块化设计能够克服现场施工条件差、气质条件恶劣和气量变化大等困难，而且投资资金小、建设周期短、运输更方便，具有良好的经济性和环保性，因此，它已成为一些陆地LNG项目建设的重要实施方式。
[0003]结合陆地液化天然气项目的工艺复杂的实际情况，运用模块化的思维方法，通过计算机实现工艺模块的划分和设备布置，用于陆地液化天然气项目模块化的方案设计阶段，具有实际的工程意义。

技术实现思路

[0004]针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种大型陆地液化天然气生产工艺模块划分与布置方法，结合天然气工程项目的工艺复杂的实际情况，运用模块化的思维方法，通过建立工艺设备信息数据库，确定天然气液化流程工艺待划分设备列表，利用计算机实现对各工艺待划分设备列表进行模块划分、模块布置等步骤实现工艺模块的方案设计，提高陆地液化天然气工艺模块方案设计的效率，有效解决现有技术问题。
[0005]为实现上述的一种大型陆地液化天然气生产工艺模块划分与布置方法目的，本专利技术提供如下技术方案：一种大型陆地液化天然气生产工艺模块划分与布置方法，包括下述步骤：
[0006]步骤一，建立天然气处理过程中脱酸工艺、脱水工艺、脱汞工艺、脱重烃工艺以及液化工艺所需的主要设备的相关信息数据库；
[0007]步骤二，输入天然气气田的原料气成分含量包括硫化氢H2S含量，二氧化碳CO2含量，水H2O含量，汞Hg含量；
[0008]步骤三，判断天然气处理工艺；
[0009]步骤四，根据天然气处理工艺，读取数据库中对应工艺的主要设备及主要设备的相关信息，形成工艺待划分设备列表；
[0010]步骤五，按照脱酸工艺、脱水工艺、脱汞工艺、脱重烃工艺以及液化工艺的顺序，根据工艺待划分设备列表通过划分逻辑确定各工艺对应工艺模块的底层空间尺寸及工艺模块的待布置设备列表；
[0011]步骤六，对各工艺模块的待布置设备进行布置；
[0012]步骤七，判断是否有工艺模块尚未布置完成，如果有工艺模块尚未布置完成，执行步骤六，否则，执行步骤八，输出所有工艺模块的设计方案；
[0013]步骤八，输出所有工艺模块的设计方案。
[0014]优选的，步骤一中所述主要设备的相关信息包括设备类型、尺寸、重量、所属工艺单元、所属工艺单元布置优先级指数；
[0015]所述设备类型包括塔设备和其他设备，所述塔设备的尺寸包括塔设备的直径及高度；其他设备的尺寸包括设备长度、宽度、高度；设备所述所属工艺单元是指天然气处理工艺进一步细化时的子工艺，以脱酸工艺为例，脱酸工艺细分为吸收工艺单元、再生工艺单元、甲醇回收工艺单元，当某工艺可细分为多个工艺单元时，通过所属工艺单元布置优先级指数确定优先布置的工艺单元，所属工艺单元布置优先级指数高的工艺单元优先布置。
[0016]优选的，步骤三中所述判断天然气处理工艺为当原料气中硫化氢H2S及二氧化碳CO2含量不符合公式(1)的要求时，天然气处理过程中添加脱酸工艺、脱水工艺，当原料气中汞含量不符合公式(2)的要求时，天然气处理过程中添加脱汞工艺，其中脱重烃工艺以及液化工艺是必须的，
[0017]H2S＜10ppmv，CO2＜50ppmv
ꢀꢀ
(1)；
[0018]Hg＜10ng/Nm3(2)；
[0019]优选的，步骤五中所述工艺模块是指，该模块对天然气的处理工艺主要属于某工艺，所述工艺模块的待布置设备列表是指、工艺模块需要布置的设备列表，需要注意的是，若某工艺的设备重量过大，该工艺会由多个工艺模块组成。
[0020]优选的，步骤五中所述确定各工艺对应工艺模块的底层空间尺寸及工艺模块的待布置设备列表包括下述步骤：
[0021]步骤a、将当前工艺模块的待布置设备列表中所有设备重量累加，得到当前工艺模块所需设备的总重量，首次执行此步骤时，当前工艺模块的待布置设备列表为当前工艺模块对应工艺的工艺待划分设备列表；
[0022]步骤b、判断当前工艺模块所需设备的总重量是否在设备重量区间中，如表1所示，若当前工艺模块所需设备的总重量超出表1中的设备重量区间，则执行步骤c重新确定当前工艺模块的待布置设备列表，若当前工艺模块所需设备的总重量位于表1中的设备重量区间内，则执行步骤d确定当前工艺模块的底层空间尺寸；
[0023]表1设备重量与模块底层空间尺寸对应表
[0024][0025]步骤c、当前工艺模块所需设备的总重量超出表1中的设备重量区间时，去除当前工艺模块的待布置设备列表中所属工艺单元布置优先级指数最低且重量最轻的设备，执行步骤a重新计算当前工艺模块所需设备的总重量，同时，将去除的设备添加进当前工艺模块去除设备列表；
[0026]步骤d、根据设备总重量所在设备重量区间，确定当前工艺模块的底层空间尺寸；
[0027]步骤e、判断是否各工艺对应工艺模块的底层空间尺寸、及工艺模块的待布置设备列表是否都已确定，如果仍有工艺对应的工艺模块尚未确定，执行步骤f，确定下一工艺模块的待布置设备列表；如果各工艺对应的工艺模块均已确定，执行步骤g输出各工艺模块的
底层空间尺寸等信息；
[0028]步骤f、将当前工艺模块去除设备列表与下一工艺待划分设备列表共同组成下一工艺模块的待布置设备列表后，执行步骤a；
[0029]步骤g、输出各工艺模块的底层空间尺寸、对应的待布置设备列表。
[0030]优选的，步骤六中所述对各工艺模块的待布置设备进行布置包括下述步骤：
[0031]步骤Ⅰ、将当前工艺模块的底层空间尺寸长宽各内侧偏移1.2m以便于人员通行；
[0032]步骤Ⅱ、将当前工艺模块的待布置设备尺寸进行外拓以便于附属设备、管线的布置，待布置设备尺寸外拓后，可形成规则设备占地轮廓并计算设备占地轮廓，其中，塔设备半径加3m，高度不变，其他设备的长、宽度各加3m；
[0033]步骤Ⅲ、从工艺模块的待布置设备列表中确定当前布置设备，具体确定原则如下：
[0034](1)若待布置设备列表中有塔设备，塔设备为当前布置设备，
[0035](2)若待布置设备列表中塔设备均已布置完成时，按工艺单元布置优先级指数，确定待布置的工艺单元，工艺单元布置优先级指数高的工艺单元优先布置，从待布置的工艺单元中，进一步确定当前布置设备，
[0036](3)待布置的工艺单元中，设备占地轮廓面积大为当前布置设备；
[0037]步骤Ⅳ、判断当前工艺模块该层空间是否存在有效布置空间，所述有效布置空间指当前工艺模块该层空间能否放置待布置设备，需要注意的是，可能存在多个有效布置空间，每个工艺模块均从底层空间开始布置设备，若本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种大型陆地液化天然气生产工艺模块划分与布置方法，其特征在于：包括下述步骤：步骤一，建立天然气处理过程中脱酸工艺、脱水工艺、脱汞工艺、脱重烃工艺以及液化工艺所需的主要设备的相关信息数据库；步骤二，输入天然气气田的原料气成分含量包括硫化氢H2S含量，二氧化碳CO2含量，水H2O含量，汞Hg含量；步骤三，判断天然气处理工艺；步骤四，根据天然气处理工艺，读取数据库中对应工艺的主要设备及主要设备的相关信息，形成工艺待划分设备列表；步骤五，按照脱酸工艺、脱水工艺、脱汞工艺、脱重烃工艺以及液化工艺的顺序，根据工艺待划分设备列表通过划分逻辑确定各工艺对应工艺模块的底层空间尺寸及工艺模块的待布置设备列表；步骤六，对各工艺模块的待布置设备进行布置；步骤七，判断是否有工艺模块尚未布置完成，如果有工艺模块尚未布置完成，执行步骤六，否则，执行步骤八，输出所有工艺模块的设计方案；步骤八，输出所有工艺模块的设计方案。2.根据权利要求1步骤一所述的一种大型陆地液化天然气生产工艺模块划分与布置方法，其特征在于：所述主要设备的相关信息包括设备类型、尺寸、重量、所属工艺单元、所属工艺单元布置优先级指数；所述设备类型包括塔设备和其他设备，所述塔设备的尺寸包括塔设备的直径及高度；其他设备的尺寸包括设备长度、宽度、高度；设备所述所属工艺单元是指天然气处理工艺进一步细化时的子工艺，以脱酸工艺为例，脱酸工艺细分为吸收工艺单元、再生工艺单元、甲醇回收工艺单元，当某工艺可细分为多个工艺单元时，通过所属工艺单元布置优先级指数确定优先布置的工艺单元，所属工艺单元布置优先级指数高的工艺单元优先布置。3.根据权利要求1步骤三所述的一种大型陆地液化天然气生产工艺模块划分与布置方法，其特征在于：所述判断天然气处理工艺为当原料气中硫化氢H2S及二氧化碳CO2含量不符合公式(1)的要求时，天然气处理过程中添加脱酸工艺、脱水工艺，当原料气中汞含量不符合公式(2)的要求时，天然气处理过程中添加脱汞工艺，其中脱重烃工艺以及液化工艺是必须的，H2S＜10ppmv，CO2＜50ppmv
ꢀꢀꢀꢀ
(1)；Hg＜10ng/Nm3ꢀꢀꢀ
(2)。4.根据权利要求1步骤五所述的一种大型陆地液化天然气生产工艺模块划分与布置方法，其特征在于：所述工艺模块是指，该模块对天然气的处理工艺主要属于某工艺，所述工艺模块的待布置设备列表是指、工艺模块需要布置的设备列表，需要注意的是，若某工艺的设备重量过大，该工艺会由多个工艺模块组成。5.根据权利要求1步骤五所述的一种大型陆地液化天然气生产工艺模块划分与布置方法，其特征在于：所述确定各工艺对应工艺模块的底层空间尺寸及工艺模块的待布置设备列表包括下述步骤：步骤a、将当前工艺模块的待布置设备列表中所有设备重量累加，得到当前工艺模块所
需设备的总重量，首次执行此步骤时，当前工艺模块的待布置设备列表为当前工艺模块对应工艺的工艺待划分设备列表；步骤b、判断当前工艺模块所需设备的总重量是否在设备重量区间中，如表1所示，若当前工艺模块所需设备的总重量超出表1中的设备重量区间，则执行步骤c重新确定当前工艺模块的待布置设备列表，若当前工艺模块所需设备的总重量位于表1中的设备重量区间内，则执行步骤d确定当前工艺模块的底层空间尺寸；表1 设备重量与模块底层空间尺寸对应表步骤c、当前工艺模块所需设备的总重量超出表1中的设备重量区间时，去除当前工艺模块的待布置设备列表中所属工艺单元布置优先级指数最低且重量最轻的设备，执行步骤a重新计算当前工艺模块所需设备的总重量，同时，将去除的设备添加进当前工艺模块去除设备列表；步骤d、根据设备总重量所在设备重量区间，确定当前工艺模块的底层空间尺寸；步骤e、判断是否各工艺对应工艺模块的底层空间尺寸、及工艺...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘培林，宋峥嵘，李长伟，胡性涛，王东锋，陈瑞燕，徐进伟，张帅，张敬莹，郭术彪，刘瑾，王子申，杜尊峰，吴俊凌，文树吉，
申请(专利权)人：海洋石油工程股份有限公司，
类型：发明
国别省市：