油氣集輸畫流程圖課程設(shè)計--某三甘醇天然氣脫水工藝設(shè)計

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

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

3、__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ __________ _ </p><p

4、>　　成績（五級記分制）:______ __________ 指導(dǎo)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(shù)已經(jīng)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(xué)習(xí)和研究，我們已經(jīng)掌握了三甘醇脫水的原理和大致的工藝流程，并做出了設(shè)計。根據(jù)實際情況和石油行業(yè)的相關(guān)規(guī)范設(shè)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(guān)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(guān)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(shè)計的相關(guān)規(guī)范4</p>&

7、lt;p><b>　　2.4設(shè)計概述4</b></p><p>　　3工藝流程設(shè)計及平面布置設(shè)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(guān)規(guī)范要求5</p><p>　　3.3平面布置設(shè)計6</p><p>　　3.4工藝流程中設(shè)備的

8、參數(shù)6</p><p><b>　　4總結(jié)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(jié)成液態(tài)水。液態(tài)水的存在會導(dǎo)致水合物的生成和液體本身堵塞管路設(shè)施或降低它們的負(fù)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(jù)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(yīng)用。三甘醇脫水工藝設(shè)計是油氣集輸工藝設(shè)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(jīng)濟(jì)合理、技術(shù)先進(jìn)、生產(chǎn)安全可靠，保證為國家生產(chǎn)符合數(shù)量和質(zhì)量要求的合格天然氣產(chǎn)品。</p><p>　　2三甘醇脫水相關(guān)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(chǎn)品氣為干凈化天然氣，該產(chǎn)品氣質(zhì)量符合國家標(biāo)準(zhǔn)《天然氣行業(yè)規(guī)范》(GB17820-1999

15、)中的二類氣的技術(shù)指標(biāo)。有關(guān)參數(shù)如下：</p><p>　　產(chǎn)品氣流量40?104m3d-1</p><p>　　產(chǎn)品氣溫度≤40oC</p><p>　　產(chǎn)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(shè)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(shè)備。</p><p>　　濕凈化天然氣（或合成氣或飽和氣）進(jìn)入脫水裝置后，進(jìn)行脫水，脫水后進(jìn)入脫水吸收塔的底部，與塔頂進(jìn)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(jīng)貧液干氣換熱器換熱調(diào)壓后出裝置。三甘醇則從吸收塔底部出來，進(jìn)調(diào)壓設(shè)備調(diào)壓以后進(jìn)入三甘醇貧富液換熱器中換熱，經(jīng)過換熱后進(jìn)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(jīng)三甘醇貧富液換熱降溫進(jìn)入循環(huán)泵中調(diào)壓，之前由于消耗了部分三甘醇，這里我們又對三甘醇進(jìn)行了補(bǔ)給，調(diào)壓后的三甘醇進(jìn)入干氣貧液換熱器重新進(jìn)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(shè)計的相關(guān)規(guī)范</p><p>　　[1]梁平，王天祥《天然氣集輸技術(shù)》石油工業(yè)

19、出版社</p><p>　　[2] SY/T0076-2008《油氣集輸設(shè)計規(guī)范》</p><p>　　[3]曾自強(qiáng)，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(shè)計規(guī)范》</p><p>　　[5]GB50350-2005,《油氣集輸設(shè)計規(guī)范》</p>&l

20、t;p>　　[6]SY/T0602-2005.《甘醇型天然氣脫水設(shè)計規(guī)范》</p><p><b>　　2.4設(shè)計概述</b></p><p>　　這次對于三甘醇天然氣工藝流程的設(shè)計，我們小組采用最為常見的設(shè)計方案。三甘醇脫水工藝原理簡單，所以工藝流程的設(shè)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(shè)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(yīng)用較多的再生方法，比較常見，缺點是會產(chǎn)生污染氣體，這也是我在后面的平面布置設(shè)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(shè)計及平面布置設(shè)計</p><p>　　3.1工藝流程圖繪制要求</p><p>　　基礎(chǔ)設(shè)計（初步設(shè)計）階段的工藝管道及儀表流程

22、圖的圖例應(yīng)按SH/T 3101的有關(guān)規(guī)定繪制。</p><p>　　對基礎(chǔ)設(shè)計（初步設(shè)計）階段的工藝管道及儀表流程圖的表示方法與本標(biāo)準(zhǔn)第三章詳細(xì)設(shè)計（施工圖設(shè)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(dá)到，其內(nèi)容可從以下幾方面進(jìn)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(shè)備，如消音器、過濾器等；</p><p>　

23、　b) 可不表示設(shè)備的規(guī)格和機(jī)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(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)使用下列標(biāo)準(zhǔn)最新版本。</p><p>　　SH/T 3101《煉油廠流程圖圖例》</p><p>　　EMGS 0807 《設(shè)計文件復(fù)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(guān)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(guān)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(shè)備的安全距離要求根據(jù)GB 50028-200

26、6《城鎮(zhèn)燃?xì)庠O(shè)計規(guī)范》。</p><p>　　以下是各類管道與相應(yīng)的設(shè)施的距離要求：</p><p>　　管道設(shè)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(chǔ) 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(yīng)以高壓管道的距離要求來進(jìn)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(shè)施設(shè)備以及建筑物的安全距離分析之后，根據(jù)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(shè)計</b></p><p>　　對于天然氣三甘醇脫水裝置的平面布置設(shè)計，我的想法

30、主要是以下幾點。</p><p>　　嚴(yán)格遵守國家的法律法規(guī)和石油行業(yè)的相關(guān)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(dá)到交通便利遠(yuǎn)離人口密集的區(qū)域的要求。</p><p>　　考慮設(shè)備的同時也要考慮到我們的工作人員和消防設(shè)施，所以在布置圖上我會留下充分的空間。</p><p>　　裝置設(shè)施要達(dá)到設(shè)計合理比

31、例協(xié)調(diào)</p><p>　　由于三甘醇脫水采用汽提再生，會產(chǎn)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(shè)備的參數(shù)</p><p>　　主要設(shè)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(shè)備具體的參數(shù)由我們小組的其他成員計算設(shè)計。</p><p><b>　　4總結(jié)</b></p><p>　　通過本次設(shè)計，我總結(jié)了以下幾個點：設(shè)計很難、認(rèn)真做設(shè)計更難、把設(shè)計做好更是難上加難。對于我們的基礎(chǔ)知識、數(shù)學(xué)計算能力、以及對整個設(shè)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(shè)身處地的去想我們設(shè)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(shè)計前要在腦子里形成這個圖像，要貼近實際，要仔細(xì)的考慮，要嚴(yán)謹(jǐn)?shù)脑O(shè)計。一個工廠里不能只有設(shè)備沒有大門廁所休息室，人的因素一定要考慮在內(nèi)。所以我的平面布置設(shè)計不會是只著重于設(shè)備，其他的因素也是一樣的重要。我布置的不是幾臺機(jī)器，而是一個站，一個廠，一個企業(yè)。一切從實際出發(fā)，細(xì)節(jié)決定成敗。天然氣脫水站的設(shè)計不是從里到外，應(yīng)該是從選址開始從外到里的設(shè)計思考過程，設(shè)

35、備恰好是最后一步。CAD繪圖我之前學(xué)過，但是現(xiàn)在沒有印象了，恰好通過這次的報告重新學(xué)習(xí)一下。</p><p>　　感謝學(xué)院感謝指導(dǎo)老師，通過這次學(xué)習(xí)使我積累了一定的經(jīng)驗，為以后的學(xué)習(xí)打下了基礎(chǔ)，也為畢業(yè)設(shè)計鋪平了道路。最后，我對我們小組的成員同學(xué)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(shè)計的，其他同學(xué)也跟我有一樣感受，同時也要誠摯地感謝指導(dǎo)老師在課程設(shè)計過程中給予幫助和指導(dǎo)</p><

36、;p>　　參考文獻(xiàn)：[1]梁平，王天祥.天然氣集輸技術(shù)[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(shè)計防火規(guī)范</p><p>　　[3]石油制圖標(biāo)準(zhǔn) 石油工業(yè)出版社 1992</p><p>　　[4]GB50350-2005油氣集輸設(shè)計規(guī)范</p><p>　　[5]