仪陇净化厂天然气脱水工程设计完整版本.docx

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1、仪陇净化厂天然气脱水工程设计完整版本工程设计任务书1原料气（湿基）1产品2要求2第一部分说明书311总论311I项目名称、建设单位、企业性质31.1.2 编制根据31.1.3 项目背景与项目建设的必要性31.1.4 设计范围41.1.5 编制原则41.1.6 循的要紧标准与范围4I .1.7工艺路线5II .8研究结论512基础数据61.1.1 原料气与产品61.1.2 建设规模71.1.3 三甘醇脱水工艺流程71.3 .脱水装置81.3.1 脱水工艺方法选择81.3.2 流程简述91.3.3 要紧工艺设备101.3.4 消耗121.3.5 三甘醇脱水的优缺点131.4 节能141.4.1 装

2、置能耗141.4.2 节能措施1415.环境保护171.5.1 要紧污染源与污染物171.5.2 污染操纵17第二部分计算书192.1 参数的确定192.1.1 三甘醇循环量的确定192.1.2 物料衡算222.1.3 汲取塔2322热量衡算291.1.1 重沸器291.1.2 贫/富甘醇换热器301.1.3 气体/贫甘醇换热器302.3 .设备计算及选型312.3.1 精微柱312.3.2 甘醇泵312.3.3 闪蒸分离器312.3.4 气体/贫甘醇换热器322.4 ,设备一览表32第三部分参考文献35第四部分心得体会36仪陇净化厂天然气脱水项目工程设计任务书原料气（湿基）本工程原料气来自仪

3、陇天然气净化厂脱硫装置的湿净化气，其气质条件如下:1）原料气的构成构成%(mo1)CH497.812C2H60.569C3H80.111i-C4Ho0.022n-C4H00.034i-C5H120.015n-C5H20.015-CH140.038N20.976H20.006O2Ar0.015CO20.087H2S0.000H2O0.296合计100.00注：1）原料气不含有有机酸2）原料气处理量10.8X1OmVd3）原料气湿度30-364）原料气压力2.052.25MPa（g）产品拟建天然气脱水装置产品气为干净化天然气，该产品气质量符合国家标准天然产品气产量产品气温度产品气压力H2S含量10

4、107d40气（GB17820-1999）中二类气的技术指标。其有关参数如下:1.92.IME120mgm1总硫含量（以硫计）200mgm3Co2含量3%水露点-8（在2.1MPa条件下）要求提交工艺流程图1-3张：设计报告一份（很多于30页）；200-500字设计体会第一部分说明书1.1总论111项目名称、建设单位、企业性质项目名称：仪陇净化厂天然气脱水项目建设单位：中国石油西南油气田分公司企业性质：国有企业1.1.2 编制根据参考中华人民共与国石油天然气行业标准天然气脱水设计及规范、中华人民共与国标准化法、中华人民共与国标准化法实施条例、化工工业产品标准化工作管理办法与国家的有关规定。化工

5、工业科技进展规划、计划及化工生产进展规划、计划。化工标准规划与化工标准体系表。跨年度的计划项目与调整后能够转入到本年度计划的项目。上级机关及生产、科研、使用、外贸等部门与单位急需制定标准的项目。天然气是目前最具有前途的新兴能源。目前龙岗气田已经打了1#、2#、3#共三口井，其中1#井日产天然气120万立方米，日处理天然气量600万立方米的龙岗试采工程天然气净化厂也已经开工建设，估计08年建成投产。龙岗气田的开发将有助于泸天化、川化股份、赤天化、云天化的起源保障，生产装置的开工率提高随着龙岗气田的开发，资源所在地的地方利益会得到，在天然气各省分配计划中，资源所在地的合理用气需求将会得到满足。泸天

6、化、川化股份的起源将得到保障，装置的开工率将提高。同样随着龙岗气田的开发，天然气供应增加，处于同一天然气管网内的赤天化、云天化的天然气供应量也将增加，其生产装置的开工率也将提高。1.1.3 项目背景与项目建设的必要性1.13.1.项目背景中石油建设的龙岗试采工程天然气净化厂计划于2007年开工，2008年全部建成投产，是年脱硫600万方的厂，在四川石油管理局属于中型厂，该项目在国内外同行业种属于大型工程，属清洁能源生产，工程符合国家产业政策。该企业要紧是依托南充、达州、巴中等川东北片区丰富的天然气资源，建设一座高含硫天然气净化厂，计划选址时仪陇县阳通乡二郎庙村，厂址距离该县的立山镇约2.5公里

7、，距阳通乡集镇1公里，距仪陇县城直线距离50公里。工厂总占地面积500亩，工程计划投资5亿元以上，每天处理天然气600万立方米左右。113.2.项目建设的必要性天然气中含有大量的水蒸气，天然气脱水是防止水合物形成的根本措施。天然气脱水特别是脱除天然气集输过程中的水蒸气是天然气集输系统中的关键。该项目为清洁能源生产，在国内外同行业种属于大型工程，工程符合国家产业政策。工程在可行性研究中，对厂址选择、工艺技术等问题都进行了充分的考察与论证,尽可能躲开环境敏感点，并采取了一系列减轻环境影响及环境风险、保护生态与防止水土流失的工程技术措施。有关部门指出，龙岗试采工程天然气净化厂的建成，还将大大促进四川

8、南充石化工业的快速进展。1.1.4 设计范围原料气处理量10.8107d产品气产量IOX1OrnVd1.1.5 编制原则认真贯彻执行国家关于环境保护的方针政策，遵守国家有关法规，规范，标准。天然气的含水量以单位体积天然气中所含的水汽量来表示的，有的时候也用天然气的水露点来表示。天然气的水露点是指在一定的压力条件下，天然气与液态水平衡时的温度。通常要求天然气水露点比输气管线可能达到的最低温度还低5-6。往往还要求输送温度不超过49,对输送压力无严格要求。此外，还有下列要求：操作管理方便、技术要求简单，最大程度地实现自动化操纵，管理、保护简单方便，宜于长期使用。设备选型要综合考虑性能，价格因素，设

9、备要求高效节能，噪音低，运行可靠，保护管理简便。无二次污染，清洁及安全生产原则。116遵循的要紧标准与范围(1)石油天然气工程设计防火规范(GB50183-2004)(2)爆炸与火灾危险环境电力装置设计规范(GB50058-92)(3)大气污染物综合排放标准(GB16297-1996)及国家环境保护局环函199948号关于天然气净化厂脱硫尾气排放执行标准有关问题的复函(5)气田天然气净化厂设计范围(SY/T0011-96)(6)用标准孔板流量计测量天然气流量(SY/T6143-2004)(7)石油化工企业自动化仪表选型设计规范(SY3005-1999)(8)石油天然气工程总图设计范围(SY/T

10、0048-2000)(9)中华人民共与国石油天然气行业标准天然气脱水设计规范1.1.7 工艺路线经脱硫后的天然气仍含有大量的水分需脱除，以满足天然气水露点的技术指标。天然气脱水的方法溶剂法、固体吸附法等。从下列几方面对比汲取法与吸附法脱水。汲取法的建设费用低。汲取法操作费用低。汲取塔的压降小，而且汲取法脱除单位质量水的再生热小。汲取法甘醇再生在常压下进行，补充甘醇容易。吸附法更换吸附剂时需中断生产，有的时候影响向下游连续供气。汲取装置脱水深度低。只能将天然气脱水至露点-40左右；吸附法，特别是分子筛能将气体含水脱至满足天然气深冷加工的要求。气流中重燃、H2S、C02等易使吸附剂中毒，丧失活性在

11、本次工程设计选择溶剂汲取法脱水。工艺路线为：原料天然气通过入口分离器去除其中的大部分液固杂质，然后通过汲取塔脱除其中的水蒸气，得到干气；溶剂通过汲取塔后由贫液变为富液，需要到再生塔进行高温低压脱除溶解在其中的水分，从而得到贫液，并继续用作汲取剂，从而完成一个工艺循环。1.1.8 研究结论由上可知，能达到干气露点要求的前提下，溶剂汲取脱水比吸附脱水好，常用于管输天然气的处理。但要求天然气深度脱水的情况使用分子筛法脱水。本次设计使用溶剂汲取脱水法。12基础数据1.2.1原料气与产品1.1.2.1原料气（湿基）构成及有关物性常数组分Mo1%Tc,KPc,Mpa相对分子量H2S0.000373.28.

12、93634CO20.087304.27.37744H2O0.296647.121.8318CH197.812190.64.616C2H60.569305.44.88430iC4H1o0.022408.13.79958nC1H100.034425.23.64758N20.976126.23.39428H20.00633.21.2802O2+Ar0.015154.65.04632注：1）原料气不含有机硫2）原料气处理量10.8107d3）原料气温度30-364）原料气压力5）产品2.052.25MPa(g)拟建天然气脱水装置产品气为干净化天然气，该产品气质量符合国家标准天然气（GB17820-19

13、99）中二类气的技术指标。其有关参数如下:产品气质量产品气温度产品气压力10107d401.9-2.IMPaH2S含量20mgm3总硫含量（以硫计）200mgm3CO2含量3%水露点-8（在2.IMPa条件下）1.2.2 建设规模根据中国石油西南油气田分公司编制的该区域气田开发部署情况，结合该区域内现有净化厂处理能力及应急能力调配方案，本工程天然气总处理规模确定为150X107d,年开工时间按8000小时计。1.2.3 三甘醇脱水工艺流程甘醵脱水装置要紧由汲取系统与再生系统两部分构成。工艺过程的核心设备是汲取塔。天然气脱水过程在汲取塔内完成，在再生塔内完成甘醇富液的再生。原料天然气从汲取塔的底

14、部进入，与从塔顶进入的甘醇贫液在塔内逆流接触，脱水后的天然气从汲取塔顶部离开，甘醇富液从汲取塔底部离开，富液通过再生塔顶部冷凝器的盘管升温后进入闪蒸罐，离开闪蒸罐的儿液相通过过滤器过滤后流入贫/富液换热器、缓冲罐，进一步升温后进入再生塔。在再生塔内通过加热时甘醇富液中的水分在低压、高温下脱除，再生后的贫液经贫/富液换热器冷却后，经甘醇泵泵入汲取塔顶部循环使用。其工艺流程图如下：火管气体/甘醉除沫器泡罩降液管干气出口吸收塔原料气进口燃料气I1蒸活补充计酹冷凝液排污排污排污换热器廿醉泉贫甘醒原料气分密器活性炭过滤器闪蒸气汽提干气挡板固体过渡器13脱水装置1.3.1脱水工艺方法选择通常使用的脱水工艺方法有溶剂脱水法与固体干燥剂吸附法。溶剂汲取法具有设备投资与操作费用较低的优点，较适合大流量高压天然气的脱水，脱水汲取剂应该对天然气中的水蒸气有很强的亲与能力，热稳固性好，不发生化学反应，容易再生，蒸气压低，对天然气与液炫的溶解度低，起泡与乳化倾向小，对设备无