【正文】 點降較大，④蒸汽壓較 DEG 低，蒸發(fā)損失小，⑤投資及操作費用較 DEG 低。本課題采用的是使用較為廣泛的三甘醇吸收法脫水。 reboiler。脫除天然氣中氣態(tài)水的方法目前主要有吸收法、吸附法、冷凝法以及超音速法，這一篇文章應用的是吸收法脫水中的三甘醇脫水。畢業(yè)設(shè)計（論文）作者（簽字）： 王加偉 2022 年 6 月 8 日重慶科技學院本科生畢業(yè)設(shè)計 摘要I摘 要天然氣中的水對于天然氣的輸送和使用都是有害的，因此，在經(jīng)濟條件允許的情況下，盡可能的脫去天然氣中的水，不論對于天然氣輸送還是使用都非常的有必要。：任務(wù)書、開題報告、外文譯文、譯文原文（復印件） 。、圖表要求：1）文字通順，語言流暢，書寫字跡工整，打印字體及大小符合要求，無錯別字，不準請他人代寫2）工程設(shè)計類題目的圖紙，要求部分用尺規(guī)繪制，部分用計算機繪制，所有圖紙應符合國家技術(shù)標準規(guī)范。天然氣中的水通常以氣態(tài)和液態(tài)兩種形式存在，在少數(shù)情況下也會呈固態(tài)。文章根據(jù)三甘醇脫水的原理，依據(jù)三甘醇脫水工藝流程，結(jié)合已知的天然氣日處理量和其它相關(guān)物理化學參數(shù)，經(jīng)過嚴密理論計算、嚴格執(zhí)行行業(yè)現(xiàn)行相關(guān)規(guī)范,設(shè)計出了吸收塔、重沸器，并根據(jù)工藝要求選擇出了甘醇循環(huán)泵。 TEG circulation pump重慶科技學院本科生畢業(yè)設(shè)計 目錄III目 錄摘 要 ....................................................................IABSTRACT.................................................................II1 緒 論...................................................................1 本課題的目的 .........................................................1 天然氣三甘醇脫水國內(nèi)外現(xiàn)狀 ...........................................1 設(shè)計參數(shù) .............................................................3 遵循的規(guī)范、標準 .....................................................42 吸收塔設(shè)計...............................................................5 吸收塔選型 ...........................................................5 吸收塔工藝計算 .......................................................6 吸收塔設(shè)計結(jié)果 ......................................................243 重沸器設(shè)計..............................................................26 重沸器選材 ..........................................................26 重沸器設(shè)計 ..........................................................26 重沸器設(shè)計結(jié)果 ......................................................294 三甘醇泵的選型 .........................................................30 影響選泵的因素 ......................................................30 選泵結(jié)果 ............................................................305 結(jié) 論..................................................................32參考文獻 .................................................................33致 謝 ...................................................................34附 錄 ...................................................................35重慶科技學院本科生畢業(yè)設(shè)計 緒論11 緒 論 本課題的目的在學習完本科油氣儲運工程專業(yè)課程之后，我對油氣儲運工程專業(yè)以后要從事的工作得以窺見一斑，也對油氣儲運工程有了一定的認識。天然氣三甘醇脫水的主要設(shè)備有吸收部分的過濾分離器、吸收塔，再生部分的閃蒸分離器、三甘醇過濾器、甘醇換熱器、精餾柱、再生塔、重沸器以及甘醇循環(huán)泵。①投資及操作費用較 CaCl2 水溶液法高，②當有液烴存在時，再生過程易起泡，有事需要加入消泡劑。目前國內(nèi)的橇裝三甘醇脫水系統(tǒng)多從國外引進。由于使用的三甘醇需要進口，價格較高，因此三甘醇消耗量成為影響生產(chǎn)成本的重要因素。前者通常采用泡罩(帽)塔板，在確定了進料氣所要求的露點降、吸收塔的溫度和壓力等參數(shù)后，可根據(jù)貧三甘醇濃度、三甘醇循環(huán)量和露點降之間的關(guān)系，來選擇合適的貧三甘醇濃度和吸收塔塔板數(shù)。至于新型材料的研究，則希望找到有利于氣液分布均勻、高效和制造方便的填料。其它多種塔形和金屬鞍環(huán)填料的流體力學性能、傳質(zhì)性能和幾何結(jié)構(gòu)等方面的試驗工作，也在進行，有些已取得了一定的成果或用于生產(chǎn)。當采用火管直接加熱方法時，要注意將重沸器安裝在平臺下風向一個安全的地方當采用水蒸氣或熱油作熱源時，熱流密度由熱源溫度控制，熱源溫度的推薦值為 232℃，有時也可用260℃。CQ 系列磁力離心泵泵體逐漸是由主動和從動永磁鋼組成的磁性聯(lián)軸器，外磁鋼和電動機相連為主動件，內(nèi)磁鋼和葉輪相連為被動件，當電動機啟動后，通過磁力耦合驅(qū)動葉輪同步工作。②泵吸入和排出的三甘醇流量一致，因此脫水塔不需要液位顯示和控制裝置，使脫水裝置的投運和日常操作、維護變得十分便利，提高了脫水裝置的可靠性。板式塔之間的比較式一個十分復雜的問題，要考慮的問題很多，而且每一種方法都存在一些不足的地方，綜合考慮各方面因素后，對板式塔的評價具體可以從以下幾個方面比較：①生產(chǎn)能力；②塔板效率；③操作彈性；④氣體通過塔盤的壓力降；⑤造價；⑥操作是否方便。根據(jù)公式 23，24 計算得出： 、64.? 25r/ 26pcpr式中 Ppr——天然氣擬對比壓力，Mpa；Tpr——天然氣擬對比溫度，K。由于離開吸收塔的氣體的實際露點一般比平衡露點高 ～℃，所以本課題中選擇要到達的露點為14℃。②貧甘醇用量計算 29aGV?39。?重慶科技學院本科生畢業(yè)設(shè)計 吸收塔設(shè)計8圖 21 天然氣壓縮因子圖版圖 22 吸收塔操作溫度、進料貧 TEG 濃度和流出的干天然氣平衡水露點的關(guān)系 天然氣平衡時水露點，℃重慶科技學院本科生畢業(yè)設(shè)計 吸收塔設(shè)計9圖 23 天然氣水露點 吸收塔塔板數(shù)的確定利用標準的 KremserBrown 吸收因子法 [2]，由相平衡關(guān)系，通過逐板做物料衡算導出如下 KremserBrown 方程： 210101????NNAW式中 WN+1——進入吸收塔濕天然氣中含水汽的量，kg/Mm 3；W1——離開吸收塔干天然氣中含水汽的量，kg/Mm 3；W0——當離開干氣與進塔貧 TEG 溶液處于平衡時，干氣中含水汽的量，kg/Mm 3；重慶科技學院本科生畢業(yè)設(shè)計 吸收塔設(shè)計10N——吸收塔理論塔板數(shù)；A——吸收因子。TEG 貧液進塔后，由上至下流動，吸收了天然氣中的水汽，濃度不斷變化，因而 K 值沿吸收塔也是變化的。圖 24TEG水溶液中水的活性系數(shù) 甘醇中水含量常用含水質(zhì)量百分數(shù)表示，計算中需要將其換算為摩爾分數(shù)濃度，其可按下列公式進行換算； 214yW803?式中 W——天然氣中水汽含量，kg/Mm 3；y——天然氣中水汽含量，水的摩爾分數(shù)。所以實際需要的塔板數(shù)比理論塔板數(shù)要多，實際塔板數(shù)與理論塔板數(shù)之間的關(guān)系如下： 218PN?? 對于吸收塔，一般可取效率 η 為 25%～40%。TEG 吸收塔塔徑計算，可先算出允許的單位面積最大空塔氣體質(zhì)量流量，在根據(jù)最大空塔氣體質(zhì)量流量計算塔徑，計算公式如下： ])/[(]8~[ glCGD???式中 D——TEG 吸收塔直徑，m； G——氣相質(zhì)量流量，kg/h；ρl——吸收塔中液相密度，kg/m 3；ρg——吸收塔中氣相密度，kg/m 3；C——常數(shù)，與甘醇吸收塔板間距有關(guān)。 塔盤形式的選擇1）液流型式的選擇 正確設(shè)計溢流型塔盤的液流形式非常的重要，行程長有利于氣液兩相的接觸，但是會引起液面落差大和造成液流短路，影響板效率；然而噴射型塔盤利用氣相推動液流向前，液面落差很小。氣速太低時，霧滴成飄浮狀，沒有撞擊網(wǎng)絲，即會隨著氣流通過絲網(wǎng)；氣速太高時，聚集的霧滴不易從絲網(wǎng)上降落，又被氣流重新帶走。 吸收塔塔體強度計算根據(jù)工藝要求由《固定式壓力容器》 ，塔壁和上、下封頭材料選用16MnR 合金鋼 [4]（σ s=285Mpa，[σ] t=170Mpa） 。 吸收塔高度的確定板式塔如圖 25 所示，其高度主要由主體高度 Hz、塔頂部空間高度 Ha、底部空間高度 Hb、裙座高度 Hs 幾部分組成。 塔體常由裙座支撐，裙座的形式分為圓柱形和圓錐形兩種，本課題中選擇圓柱形裙座。所以加上頂部封頭高度及厚度之后，塔的總高度為 H 如下： m910465301954013????HsbHza圖 25 板式塔的高度組成 吸收塔強度校核1)吸收塔質(zhì)量的計算 [3]圓筒壁、封頭和裙座質(zhì)量計算： )( 30 ?????附屬件質(zhì)量的計算： ?塔內(nèi)構(gòu)件質(zhì)量的計算：重慶科技學院本科生畢業(yè)設(shè)計 吸收塔設(shè)計18????物料質(zhì)量的計算： .203 水壓試驗質(zhì)量的計算： kgmw 1078)(??????塔的操作質(zhì)量的計算： kga 2041364803201 ?? 塔的最大質(zhì)量的計算： maw 3971801403201ax ????塔器最小質(zhì)量的計算： kgma ???將塔沿高分成 5 段，裙座分為 2 段，筒體均勻分成 3 段，各段質(zhì)量如表 24 所示：表 24 kg段號 1 2 3 4 5m01+ma 2447 1426 4894 4894 4894m02 0 0 m03 0 0 mw 0 0 m0 2447 1426 6057 6057 6057mmax 2447 1426 mmin 2447 1426 重慶科技學院本科生畢業(yè)設(shè)計 吸收塔設(shè)計19240701224024m12m3m4m5h12h3hh0Ⅰ ⅠⅡ Ⅱ圖 26 吸收塔分段圖2）塔器的基本基本自振周期計算由于本課題中采用的是等直徑，等壁厚的吸收塔，其自振周期按下式進行計算： ???iDEmHT?式中 H——塔體高度，mm；m——塔設(shè)備的總質(zhì)量，kg；δ——塔體的厚度，mm；Di——塔體內(nèi)徑，mm。表27計算截面 Ⅱ Ⅱ計算截面以上塔的操作質(zhì)量 kg℃0m17181塔殼有效厚度