天然气脱水-工程设计

本科工程设计（论文）题目学生姓名学号教学院系专业年级指导教师职称单位辅导教师职称单位完成日期年月日1目录工程设计任务书.........................................................1第一部分说明书.....................................................31总论..............................................................31.1项目名称、建设单位、企业性质.................................31.2编制依据.....................................................31.3项目背景和项目建设的必要性...................................31.4设计范围.....................................................41.5编制原则.....................................................51.6遵循的主要标准和范围.........................................51.7工艺路线.....................................................51.8研究结论.....................................................62基础数据..........................................................72.1原料气和产品.................................................72.2建设规模.....................................................82.3三甘醇脱水工艺流程...........................................83脱水装置..........................................................93.1脱水工艺方法选择.............................................93.2流程简述....................................................103.3主要工艺设备................................................113.4消耗........................................................123.5三甘醇脱水的优缺点..........................................134节能.............................................................154.1装置能耗....................................................154.2节能措施....................................................155环境保护.........................................................175.1主要污染源和污染物..........................................175.2污染控制....................................................17第二部分计算书....................................................191参数的确定.......................................................191.1三甘醇循环量的确定..........................................1921.2物料衡算....................................................221.3吸收塔......................................................231.4循环泵......................................................291.5闪蒸罐......................................................292热量衡算.........................................................302.1重沸器......................................................302.2贫/富甘醇换热器.............................................302.3气体/贫甘醇换热器...........................................313设备计算及选型...................................................313.1精馏柱......................................................313.2甘醇泵......................................................313.3闪蒸分离器..................................................323.4气体/贫甘醇换热器...........................................324设备一览表.......................................................32第三部分参考文献...................................................34第四部分心得体会...................................................35珠海终端番禺净化厂天然气脱水1珠海终端番禺净化厂天然气脱水项目工程设计任务书原料气（湿基）本工程原料气来番禺天然气净化厂脱硫装置的湿净化气，其气质条件如下：1）原料气组成组分%（mol）CH497.812C2H60.569C3H80.111i-C4H100.022n-C4H100.034i-C5H120.015n-C5H120.015n-C6H140.038N20.976H20.006O2+Ar0.015CO20.087H2S0.000H2O0.296合计100.00注：原料气不含有机硫。2）原料气处理量306×103m3/d3）原料气温度30～36℃4）原料气压力2.05～2.25MPa（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《天然气》（GB17820-1999）中二类气的技术指标。其有关参数如下：产品气产量40×104m3/d产品气温度≤40℃产品气压力1.9～2.1MPa（g）西南石油大学本科工程设计（论文）2H2S含量≤20mg/m3总硫含量（以硫计）≤200mg/m3CO2含量≤3%（mol）水露点≤-8℃（在2.1MPa（g）条件下）要求：提交工艺流程图1-3张；设计报告1份（不少于30页）；200-500字设计体会珠海终端番禺净化厂天然气脱水3第一部分说明书1总论1.1项目名称、建设单位、企业性质项目名称：珠海终端番禺净化厂天然气脱水项目建设单位：中海油深圳分公司企业性质：国有企业1.2编制依据参考《中华人民共和国石油天然气行业标准天然气脱水设计及规范》、《中华人民共和国标准化法》、《中华人民共和国标准化法实施条例》、《化工工业产品标准化工管理办法》以及国家的有关规定。化工工业科技发展规划、计划及化工生产发展规划、计划。化工标准规划和化工标准体系表。跨年度的计划项目和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、外贸等部门和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。番禺30-1气田，位于南海东部海域的珠江口盆地，距香港东南约240公里，气田范围内平均水深约200米。可日产气3000万立方英尺。番禺30-1气田的开发设施包括1座综合平台、3条海底管线。气田所产天然气将通过海底管线输往位于珠海市的天然气终端处理厂(珠海终端)。在经过进一步的处理后，合格的天然气将直接供给下游用户。为满足下游市场的用气需求，番禺30-1气田的天然气产量将逐步提高至93百万立方英尺/天，并稳定在此产量水平上。番禺30-1气田的高峰日产预计可达160百万立方英尺/天。1.3项目背景和项目建设的必要性1.3.1项目背景随着世界经济迅速发展，人口急剧增加，能源消费不断增长，温室气体和各种有害物质排放激增，人类生存环境受到极大挑战。在这种形势下，清洁的、热值高的天然气能源正日益受到重视，发展天然气工业成为世界各国改善环境和促进经济可持续发展的最佳选择。天然气燃烧后产生的温室气体只有煤炭的1/2、石油的2/3，对环境造成的污染远远小于石油和煤炭。煤气热值为3000多大卡，而天然气热值高达8500大卡，可见天然气是一种高效清洁的能源。初步测算，全球天然气可采储量约为137亿吨石油当量，与石油基本相当。随着勘探、开发和储运技术的进步，过去20年内，探明储量平均每年增长4.9%，产量平均每年增长3.15%。有关专家预测，未来10年内，全世界天然气消费年均增长率将西南石油大学本科工程设计（论文）4保持3.9%，发展速度超过石油、煤炭和其他任何一种能源，特别是亚洲发展中国家的增长速度会更快。全世界天然气储采比很高（70∶1），而且石油和煤炭消费领域里有70％以上都可以用天然气取代。在全球范围内，天然气取代石油的步伐加快，尤其是在东北亚、南亚、东南亚和南美地区，随着其输送管网的建设，天然气在21世纪初期将会有更快的发展。天然气将是21世纪消费量增长最快的能源，占一次性能源消费的比重将越来越大。预计2020年前后，天然气在全球能源结构中的份额将超过煤炭、石油成为能源组成中的第一。1.3.2项目建设的必要性刚从井里采出来的天然气里充满了饱和水蒸气。水蒸汽是天然气中最令人讨厌的杂质。天然气中有水汽存在时，会减少输气管道对天然气的输送能力，降低天然气的热值。当管输压力和环境温度变化时，可能引起水汽从天然气中析出形成液态水，在一定条件下还会与烷烃分子等形成固态水合物，这些物质的存在会增加输压，减少管线的输气能力；严重时还会堵塞阀门、管线等，影响平稳输气。在输送含有酸性组分的天然气时，液态水的存在还会加速酸性组分（H2S，CO2等）对管壁、阀件的腐蚀，减少管线的使用寿命；严重时还会引起管道破裂等突发事件，造成天然气的大量泄漏和安全事故。为避免出现这些问题，在天然气进入输气管网之前，必须除掉其中的部分水蒸气。天然气脱水工程就是采用一定的方法使天然气中饱和的水蒸气脱除出来的工艺。该项目为清洁能源生产，在国内外同行业中属于大型工程，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和论证，尽可能避开环境敏感点，并采取了一系列措施减轻环境影响及环境风险。1.4设计范围(1)设计规模天然气处理量：原料气处理量3