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完整word)三甘醇脱水工艺设计说明书目录第一篇 设计说明书 - 1 -1 概述 - 1 —11任务要求 - 1 -12设计原则 - 1 —13遵循的规范、标准 — 1 —14设计内容 - 2 —1.5主要技术经济指标 — 2 —15.1 天然气气质资料 — 2 —1.52 外输天然气 - 3 -2 工艺流程（TEG） - 5 —21 工艺方案 — 5 -21.1工艺方法选择 — 5 —2.1.2参数对比研究及方案优选 - 6 —2.2工艺流程 - 9 -2.2.1工艺流程选择总则 - 9 -2.2.2工艺流程选择 - 9 -2.2.3三甘醇脱水工艺流程简述 — 9 -23三甘醇脱水主体装置能耗 - 10 —2.3.1三甘醇脱水主要能耗指标 — 10 -22节能 — 10 —2.4三甘醇脱水工艺流程图 — 11 -三甘醇脱水工艺流程图见附图 - 11 -3设备选型 — 11 -31 原料气过滤分离器 — 11 -32 干气出口分离器 - 12 -3.3 吸收塔 - 12 -34 换热器 — 13 -3.4.1 干气/三甘醇贫液换热器 — 14 —34.2 甘醇贫/富液换热器 - 15 -3。

5 闪蒸罐 - 15 —3.6 再生系统 — 16 —37 过滤器 - 18 -38 三甘醇循环泵 — 19 —4 三甘醇脱水主要装置选型 - 20 —第二篇 计算说明书 — 21 -1 引言 - 21 -2主要设备的计算和选型 — 22 -2.1 三甘醇吸收塔设计计算(C-1101) — 22 —2.2闪蒸罐设计计算(D—1201） - 25 -23再生塔计算：(E-1301/H—1301) — 26 —24产品气分离器(D-1101） - 32 —25管线的选型和计算 - 34 -第一篇 设计说明书1 概述11任务要求学习油气储运工程专业课程之后，为了对油气储运工程专业有一个更加系统、全面的了解，综合利用所学知识进行400×104 m3/d天然气三甘醇脱水装置工艺设计通过学习和训练，能深入理解油气储运工程的基本理论和技术,掌握油气储运工程的设计思路及方法工程设计应符合现行执行的技术规范和技术标准.要求绘制的工艺流程图和相关图样完整和规范在工艺计算及设备选型时，确保理论依据充分，使用的图表和公式正确，计算步骤简明，计算结果正确、可靠尽可能采用国内外油气储运工程的新技术、新工艺和设备。

提交的工程设计成果包括:原始数据、说明书、有关图件、参考文献等2设计原则1） 贯彻国家建设基本方针政策，遵循国家和行业的各项技术标准、规范2） 贯彻“安全、可靠”的指导思想，以保证设备安全、稳定地运行.3） 遵循“高效节能、安全生产"的设计原则4) 充分考虑环境保护，节约能源3遵循的规范、标准 [1]石油大学出版社石油地面工程手册．第三册．《气田地面工程设计》 [2］GB5021—1994．《输气管道工程设计规范》 ［3］ GB/T8163—1999．《输送流体用无缝钢管》 ［4］ SY/T0010-96．《气田集气工程设计规范》 ［5］ SY 0401-98．《输油输气管道线路工程施工及验收规范》 [6]曾自强，张育芳．《天然气集输工程》．石油工业出版社 ［7］林存英．《天然气矿场集输》．石油工业出版社 ［8］SY0420-2000．《石油天然气站内工艺管道施工及验收规范》 [9］ SY/T 0602—2005.《甘醇型天然气脱水装置规范》 [10］SY/T 0076- 2003《天 然 气 脱水设计规范》 ［11］《常用压力手册》 [12] GB-T_17395-2008_无缝钢管尺寸 ［13] GBT 9019—2001 《压力容器公称直径》 [14］ GB150。

2-2010 《固定式压力容器》14设计内容根据给定的天然气气质工况和处理规模， 以SY/T 0602—2005《甘醇型天然气脱水装置规范》、SY/T 0076-2003《天然气脱水设计规范》及其相关技术设计规范为依据，对400×104 m3/d天然气脱水工程进行了工艺流程设计、流程模拟、工艺参数研究和主要工艺设备设计计算本应用工程完成了以下的研究内容：1） 三甘醇脱水工艺流程设计，绘制流程图；2） 利用HYSYS软件对三甘醇脱水工艺流程进行模拟;3） 三甘醇脱水工艺参数研究及选用;4） 三甘醇脱水工艺装置设计： 〈1>分离器（F-1101/D-1101） <2>甘醇吸收塔（C-1101) 〈3〉TEG闪蒸罐（D-1201) <4>再生设备（E-1301/H-1301/C—1301） <5〉甘醇过滤器(F-1201/F—1202/F—1203） 〈6>甘醇换热器（E-1201/E—1302) <7>甘醇循环泵（P—1101） 〈8〉主要工艺管线 1.5主要技术经济指标1.51 天然气气质资料 气体处理规模:400×104 m3/d（最大处理能力480×104 m3/d） 进站压力:6。

0～70 MPa 进站温度：20～30 ℃ 干气外输压力:≥55 MPa 干气水露点要求：≤-5 ℃ 天然气气质组成见表2-1 表1-1 天然气组成表（干基）组分N2CO2H2SC1C2mol％00241.93130.001297.067808216组分C3iC4nC4iC5nC5mol%0.108100170016000900041.52 外输天然气天然气三甘醇脱水装置主要产品为干气， 干气外输压力大于59 MPa，产品指标符合《天然气》（GB17820—1999）中一类天然气的要求详见表1-2表1—2 产品气气质条件项目干气温度，℃31.84压力，kPa5900标况下气体体积，m3/d4004698966分子量16.75流体密度，kg/m343.82低位热值，MJ/m320305244水露点，℃〈—5℃摩尔百分数氮气，N20.000240 二氧化碳,CO20.019291 硫化氢,H2S0000012 甲烷，CH40.970647 乙烷，C2H40008215 丙烷,C3H60001081 异丁烷0.000170 正丁烷0000160 异戊烷0000090 正戊烷0.000040 水，H2O0.000056 三甘醇0.0000002 工艺流程（TEG)2。

1 工艺方案2.1.1工艺方法选择天然气的脱水方法多种多样,目前应用较广泛的有低温分离法脱水、溶剂吸收法脱水和固体吸附法脱水针对上述给出的原料气气质工况、处理规模和外输干气对水露点的要求，由于三甘醇的贫液浓浓度可达98～99％，三甘醇蒸气压较低，携带损失小,热力学性质稳定,理论分解温度较高，可以获得较大的露点降，而且能耗低,投资及操作费用较低,且甘醇类化合物毒性很轻微，三甘醇的沸点高，常温下基本不挥发，使用时不会引呼吸中毒，与皮肤接触也不会引起伤害因而选用三甘醇脱水工艺可以满足天然气脱水技术和经济性要求.2.12参数对比研究及方案优选对于三甘醇脱水工艺，影响脱水效果的关键参数是三甘醇贫液浓度、三甘醇循环量、吸收塔和再生塔的塔板数、再生塔温度、再生方式 目前常用的再生方法有三种：减压再生;汽提汽提；共沸再生气体汽提是现行三甘醇脱水装置中应用较多的再生方法气体汽提是将甘醇溶液同热的汽提气接触，以降低溶液表面的水蒸气分压，使甘醇溶液得以提浓到99995％（质)，干气露点降至—73但是汽提气排至大气，会产生污染，也增加了生产费用，对此需有相应的措施 在甘醇循环量和塔板数一定的情况下，三甘醇的浓度越高，天然气露点降就越大。

因此，降低出塔干气露点的主要途径是提高三甘醇贫液浓度根据溶液吸收原理，循环量、浓度与塔板数的相互关系如下：循环量和塔板数固定时，三甘醇浓度愈高则露点降愈大；‚循环量和三甘醇浓度固定时，塔板数愈多则露点降愈大，但一般都 超过10块实际塔板； ƒ塔板数和三甘醇浓度固定时，循环量愈大则露点降愈大，但循环量升到一定程度后，露点降的增加值明显减少，而且循环量过大会导致重沸器超负荷,动力消耗过大三甘醇循环量是控制脱除天然气中总水量,必须保证甘醇与气体接触较好的最小循环率，一般从天然气中脱除1 kg水需要20 L～30 L三甘醇甘醇循环量与三甘醇贫液浓度、吸收塔塔板数与要求的露点降有关,本文应用HYSYS 2004对三甘醇脱水工艺流程进行了模拟计算及参数对比分析，主要研究了三甘醇贫液浓度、甘醇循环量与天然气脱出水量之间的关系通过计算可知，在60 MPa，30 ℃下原料气中含水量为111.84 kg/h，在三甘醇脱水吸收塔中，由于天然气与贫甘醇不可能达到充分接触达到平衡状态,理论平衡水露点与实际水露点相差8~10 ℃,本工程要求天然气实际水露点要求小于-5 ℃，外输干气设计控制天然气平衡水露点为—13～-15 ℃即可满足要求。

应用HYSYS2004进行工艺计算，研究了汽提气的循环量和三甘醇循环量对干气水露点的影响，见表2—2和表2—3表2—1 汽提气流量对三甘醇脱水效果的影响汽提气流量m3/h三甘醇贫液浓度%干气水露点℃00764399.055-81560.152999.1788—9.26603057993373-10.840.3821993954—11470.4204994211-11760.458699.4449—12.630.535994879-12530.5732995074-12760.611599.5257-1299表2-2 贫甘醇循环量对三甘醇脱水效果的影响三甘醇循环量（m3/h）三甘醇再生温度℃外输干气含水量kg/h外输干气水露点℃重沸器热负荷kW0648715027.7076.82346761.29715014.425-268890.48194615096571-8.218131.62.59515074243-11.7216812.7251507.1232-12.2717472.8031506.9597-125917882915069077-1267179.928815068068-12。

87181.3针对上述给出的原料气气质工况、气体处理规模，对三甘醇贫液浓度、三甘醇循环量、再生温度进行了优选，其优选的工艺参数见表2-3从表2-3中可以看出三甘醇贫液浓度为99.5％，三甘醇循环量为902 kg/h（0.8 m3/h）时，其产品气平衡水露点计算值为—14.73 ℃.因此本流程采用99。