油氣集輸畫流程圖課程設計--某三甘醇天然氣脫水工藝設計

1、<p><b>　　課程設計報告</b></p><p>　　院（系）:_石油與天然氣工程學院 專業(yè)班級: 油氣儲運11-03 </p><p>　　學生姓名: xxx 學 號: 2011xxxxxx </p><p>　　設計地點（單位）__________K70

2、6____ __ ____設計題目:_某三甘醇天然氣脫水工藝設計______________</p><p>　　完成日期： 2014 年 6 月 18 日 </p><p>　　指導教師評語: _______________________________________</p><p>　　_______________________

3、__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ __________ _ </p><p

4、>　　成績（五級記分制）:______ __________ 指導教師（簽字）:________ ________ </p><p><b>　　摘要</b></p><p>　　天然氣脫水是天然氣凈化的一個重要環(huán)節(jié)，目前天然氣脫水的技術已經很成熟了。天然氣脫水方法有很多，其中吸收法脫水最為常見。將天然氣中的水分脫離出來以滿足管輸和用戶的

5、需求。</p><p>　　三甘醇脫水是我們常用的天然氣脫水方式之一。通過一段時間學習和研究，我們已經掌握了三甘醇脫水的原理和大致的工藝流程，并做出了設計。根據實際情況和石油行業(yè)的相關規(guī)范設計了一個三甘醇脫水的工藝流程，并且用CAD繪制了工藝流程圖和平面布置圖。</p><p>　　關鍵字； 油氣集輸 三甘醇 脫水 工藝流程 平面布置圖</p><p><b&

6、gt;　　目錄</b></p><p><b>　　1 前言2</b></p><p>　　2三甘醇脫水相關信息2</p><p>　　2.1天然氣組成成分2</p><p>　　2.2三甘醇脫水工藝概述4</p><p>　　2.3設計的相關規(guī)范4</p>&

7、lt;p><b>　　2.4設計概述4</b></p><p>　　3工藝流程設計及平面布置設計5</p><p>　　3.1工藝流程圖繪制要求5</p><p>　　3.2平面布置相關規(guī)范要求5</p><p>　　3.3平面布置設計6</p><p>　　3.4工藝流程中設備的

8、參數(shù)6</p><p><b>　　4總結7</b></p><p><b>　　1 前言</b></p><p>　　從地層開采出來的天然氣含有游離水和氣態(tài)水。對于游離水，由于它是以液態(tài)方式存在的，天然氣集輸過程中，通過分離器就可以實現(xiàn)分離；但氣態(tài)水，由于它在天然氣中以氣態(tài)方式存在，運用分離器不能完成分離。而這些氣態(tài)

9、水又會在天然氣管道輸送過程中隨著溫度壓力的改變重新凝結成液態(tài)水。液態(tài)水的存在會導致水合物的生成和液體本身堵塞管路設施或降低它們的負荷，引發(fā)CO2，H2S的酸液腐蝕。因此，為滿足管輸和用戶的需求除去天然氣中的水分是有必要的。</p><p>　　天然氣的脫水方法有很多種，按其原理可以分為低溫冷凝法、吸收脫水法和吸附脫水法三種。吸收法是根據吸收原理，采用一種親水液體與天然氣逆流接觸，從而脫除氣體中的水蒸氣。用來脫水的

10、吸收劑主要有甲醇、甘醇等。吸收水分后的溶液蒸汽壓很低，且可再生和循環(huán)使用，脫水成本低，已在天然氣脫水中得到廣泛的應用。三甘醇脫水工藝設計是油氣集輸工藝設計的重要組成部分，為使其最大限度地滿足油氣田開發(fā)和油氣開采的要求，需要做到經濟合理、技術先進、生產安全可靠，保證為國家生產符合數(shù)量和質量要求的合格天然氣產品。</p><p>　　2三甘醇脫水相關信息</p><p>　　2.1天然氣組成成

11、分</p><p>　　組成 %（mol）</p><p>　　CH4 98.51</p><p>　　C2H6 0.423</p><p>　　C3H8 0.121</p><p>　　i-C4H10 0.012</p

12、><p>　　n-C4H10 0.024</p><p>　　i-C5H12 0.023</p><p>　　n-C5H12 0.024</p><p>　　n-C6H14 0.012</p><p>　　N2 0.493</p>

13、;<p>　　H2 0.006</p><p>　　02+Ar 0.015</p><p>　　CO2 0.087</p><p>　　H2S 0.012</p><p>　　H2O 0.325</p>

14、<p>　　合計 100.00</p><p>　　原料氣處理量：40?104m3d-1</p><p>　　原料氣露點：30～36oC</p><p>　　原料氣壓力：6MPa</p><p>　　擬建天然氣脫水裝置產品氣為干凈化天然氣，該產品氣質量符合國家標準《天然氣行業(yè)規(guī)范》(GB17820-1999

15、)中的二類氣的技術指標。有關參數(shù)如下：</p><p>　　產品氣流量40?104m3d-1</p><p>　　產品氣溫度≤40oC</p><p>　　產品氣壓力1.9～2.1MPa</p><p>　　H2S含量≤20mg/m3</p><p>　　總硫含量(以硫計) ≤200mg/m3</p>&

16、lt;p><b>　　CO2含量≤3%</b></p><p>　　水露點≤-8oC(在2.1MPa條件下)</p><p>　　2.2三甘醇脫水工藝概述</p><p>　　三甘醇脫水工藝流程主要由天然氣吸收脫水、三甘醇富液再生兩部分組成。其工藝設備主要有原料氣過濾分離器、三甘醇吸收塔、三甘醇閃蒸罐、三甘醇循環(huán)泵、三甘醇過濾器、三甘醇

17、再沸器、貧富液換熱器等設備。</p><p>　　濕凈化天然氣（或合成氣或飽和氣）進入脫水裝置后，進行脫水，脫水后進入脫水吸收塔的底部，與塔頂進入的三甘醇貧液在脫水吸收塔的逆流接觸，這樣天然氣中的部分飽和水就被三甘醇吸收而脫除。脫水后的天然氣從吸收塔的頂部出來，經貧液干氣換熱器換熱調壓后出裝置。三甘醇則從吸收塔底部出來，進調壓設備調壓以后進入三甘醇貧富液換熱器中換熱，經過換熱后進入三甘醇再生塔，在再生系統(tǒng)中，三甘

18、醇被提濃，再生后的三甘醇貧液經三甘醇貧富液換熱降溫進入循環(huán)泵中調壓，之前由于消耗了部分三甘醇，這里我們又對三甘醇進行了補給，調壓后的三甘醇進入干氣貧液換熱器重新進入脫水吸收塔的頂部。這樣這個流程就完成了三甘醇的吸收，再生和循環(huán)的過程。其中三甘醇再生塔頂排出的氣體水蒸氣和少量烴類氣體。</p><p>　　2.3設計的相關規(guī)范</p><p>　　[1]梁平，王天祥《天然氣集輸技術》石油工業(yè)

19、出版社</p><p>　　[2] SY/T0076-2008《油氣集輸設計規(guī)范》</p><p>　　[3]曾自強，張育芳．《天然氣集輸工程》．石油工業(yè)出版社</p><p>　　[4]SY/T 0076- 2003.《天然氣脫水設計規(guī)范》</p><p>　　[5]GB50350-2005,《油氣集輸設計規(guī)范》</p>&l

20、t;p>　　[6]SY/T0602-2005.《甘醇型天然氣脫水設計規(guī)范》</p><p><b>　　2.4設計概述</b></p><p>　　這次對于三甘醇天然氣工藝流程的設計，我們小組采用最為常見的設計方案。三甘醇脫水工藝原理簡單，所以工藝流程的設計都是大同小異。主體上沒有什么差別。唯一值得說一下的是我們小組工藝流程的設計采用的再生方法是汽提再生。<

21、;/p><p>　　汽提再生是現(xiàn)行三甘醇脫水裝置中應用較多的再生方法，比較常見，缺點是會產生污染氣體，這也是我在后面的平面布置設計所要考慮的重要因素之一。這是常見的汽提氣再生塔的示意圖：</p><p>　　3工藝流程設計及平面布置設計</p><p>　　3.1工藝流程圖繪制要求</p><p>　　基礎設計（初步設計）階段的工藝管道及儀表流程

22、圖的圖例應按SH/T 3101的有關規(guī)定繪制。</p><p>　　對基礎設計（初步設計）階段的工藝管道及儀表流程圖的表示方法與本標準第三章詳細設計（施工圖設計）階段工藝管道及儀表流程圖的表示方法相同。但由于工作深度尚未達到，其內容可從以下幾方面進行簡化：</p><p>　　a) 可不表示對于不影響裝置正常操作的小型設備，如消音器、過濾器等；</p><p>　

23、　b) 可不表示設備的規(guī)格和機泵的特性；</p><p>　　c)可不表示特殊法蘭連接、大小頭等；</p><p>　　d) 安全閥可不編號，不注定壓；</p><p>　　e) 公用工程只需表示其主要管道及主要分枝；</p><p>　　f) 只表示主要的放空及掃線的接管及其所用閥門</p><p>　　g)

24、 可不畫詳圖。</p><p>　　取自《工藝流程圖繪制方法》</p><p>　　工藝流程圖的標準，應使用下列標準最新版本。</p><p>　　SH/T 3101《煉油廠流程圖圖例》</p><p>　　EMGS 0807 《設計文件復用規(guī)定》</p><p>　　SEPM 0101.1 《管道材料等級規(guī)定（煉油）

25、》</p><p>　　3.2平面布置相關規(guī)范要求</p><p>　　由于石油行業(yè)是高危行業(yè)，大小事故頻有發(fā)生，天然氣脫水裝置具有一定的危險性，所以廠址選擇非常重要。一定要遵守國家的相關規(guī)范</p><p>　　3.2.1輸氣管道與各區(qū)的安全距離分析</p><p>　　管道與管道以及管道與各類設備的安全距離要求根據GB 50028-200

26、6《城鎮(zhèn)燃氣設計規(guī)范》。</p><p>　　以下是各類管道與相應的設施的距離要求：</p><p>　　管道設施 高壓管道 低壓管道 中壓管道</p><p>　　建筑物 0.7 1.0 1.5</p><p>　　給水管

27、 0.5 0.5 0.5</p><p>　　污水管 1.0 1.2 1.2</p><p>　　電力電纜（直埋） 0.5 0.5 0.5 </p><p>　　通信電纜（直埋）

28、0.5 0.5 0.5</p><p>　　熱力管（直埋 ） 1.0 1.0 1.0</p><p>　　電桿（塔）的基礎 1.0 1.0 1.0</p><p>　　表中的長度單位均為米（國際單位），則集氣站的

29、管道應以高壓管道的距離要求來進行布置。即：管道與建筑物在0.7米以上，管道與污水管的距離為1.0米以上。</p><p>　　通過以上各類設施設備以及建筑物的安全距離分析之后，根據實際情況既得出該低溫集氣站的平面布置圖。</p><p><b>　　3.3平面布置設計</b></p><p>　　對于天然氣三甘醇脫水裝置的平面布置設計，我的想法

30、主要是以下幾點。</p><p>　　嚴格遵守國家的法律法規(guī)和石油行業(yè)的相關規(guī)定規(guī)范。</p><p>　　廠址的選擇我選擇的地點是靠近公路河流的郊區(qū)，以達到交通便利遠離人口密集的區(qū)域的要求。</p><p>　　考慮設備的同時也要考慮到我們的工作人員和消防設施，所以在布置圖上我會留下充分的空間。</p><p>　　裝置設施要達到設計合理比

31、例協(xié)調</p><p>　　由于三甘醇脫水采用汽提再生，會產生一些污水廢氣，所以要做好處理裝置，這是必不可少的。</p><p>　　3.4工藝流程中設備的參數(shù)</p><p>　　主要設備 數(shù)量</p><p>　　原料氣過濾分離器 1</p><p>　　貧富液交換器 1&

32、lt;/p><p>　　三甘醇吸收塔 1</p><p>　　排氣分液罐 1</p><p>　　三甘醇閃蒸罐 1</p><p>　　三甘醇再沸器 1</p><p>　　過濾器 2</p><p>　　換熱器

33、 3</p><p>　　設備具體的參數(shù)由我們小組的其他成員計算設計。</p><p><b>　　4總結</b></p><p>　　通過本次設計，我總結了以下幾個點：設計很難、認真做設計更難、把設計做好更是難上加難。對于我們的基礎知識、數(shù)學計算能力、以及對整個設計的把握程度都有很大的要求。同時我們也要考慮實際，要

34、設身處地的去想我們設計的東西如果建好了會是什么樣子？會缺少什么？會有哪些不便之處？設計前要在腦子里形成這個圖像，要貼近實際，要仔細的考慮，要嚴謹?shù)脑O計。一個工廠里不能只有設備沒有大門廁所休息室，人的因素一定要考慮在內。所以我的平面布置設計不會是只著重于設備，其他的因素也是一樣的重要。我布置的不是幾臺機器，而是一個站，一個廠，一個企業(yè)。一切從實際出發(fā)，細節(jié)決定成敗。天然氣脫水站的設計不是從里到外，應該是從選址開始從外到里的設計思考過程，設

35、備恰好是最后一步。CAD繪圖我之前學過，但是現(xiàn)在沒有印象了，恰好通過這次的報告重新學習一下。</p><p>　　感謝學院感謝指導老師，通過這次學習使我積累了一定的經驗，為以后的學習打下了基礎，也為畢業(yè)設計鋪平了道路。最后，我對我們小組的成員同學表示衷心的感謝，因為我們是是靠互幫互助才能完成課程設計的，其他同學也跟我有一樣感受，同時也要誠摯地感謝指導老師在課程設計過程中給予幫助和指導</p><

36、;p>　　參考文獻：[1]梁平，王天祥.天然氣集輸技術[M].北京:石油工業(yè)出版社,2008.</p><p>　　[2]GB50183-2004石油天然氣工程設計防火規(guī)范</p><p>　　[3]石油制圖標準 石油工業(yè)出版社 1992</p><p>　　[4]GB50350-2005油氣集輸設計規(guī)范</p><p>　　[5]