【正文】 精餾柱直徑，mm25026精餾柱高度，m27填料/高度，mm陶瓷Intalox填料/2528閃蒸分離器沉降容積為，m34三甘醇脫水影響因素分析 重沸器的再生溫度直接影響再生三甘醇的濃度, 進(jìn)而影響天然氣脫水效果。一般常壓再生, T EG濃度隨再生溫度的升高而增大, 然而當(dāng)溫度達(dá)到206℃時(shí), TEG 溶液會(huì)降解變質(zhì),所以再生溫度一般都控制在204℃以下。若要將T EG %( w t ) 以上, 則需要引入汽提氣 。再生溫度對(duì)脫水效果的影響實(shí)際上是通過(guò)改變甘醇的濃度來(lái)實(shí)現(xiàn) 。在一個(gè)大氣壓下甘醇濃度到達(dá)96. 5%、97. 5%、9 8. 5% 所需要的再生溫度分別為180℃、190℃、2 00℃。分別在三種溫度下逐步改變T EG 循環(huán)量, 計(jì)算露點(diǎn)降, 從而得出不同再生溫度與天然氣露點(diǎn)降的關(guān)系, 如圖42所示。 圖42溫度對(duì)脫水的影響由圖2 可以看出, T EG 循環(huán)量在300L/ h 之前露點(diǎn)降的斜率較大, 此后T EG在400～700L/ h 時(shí)露點(diǎn)降緩慢上升, 在800～1000L/ h 時(shí)趨于平緩, 可認(rèn)為此時(shí)氣液交換達(dá)到平衡態(tài), 再次增加TEG 循環(huán)量提高露點(diǎn)降的意義不大。由圖( a)、( b) 、( c) 可知, 無(wú)論脫水塔塔盤(pán)數(shù)如何改變, 都滿(mǎn)足此規(guī)律。另外, 即使在N = 8, 再生溫度200℃4. 1　吸收塔塔盤(pán)數(shù)對(duì)脫水效果的影響吸收塔的塔盤(pán)是氣液傳熱與傳質(zhì)的場(chǎng)所, 合理的塔盤(pán)數(shù)量可以提高脫水的總效率。當(dāng)塔盤(pán)數(shù)量過(guò)大時(shí), 不僅會(huì)提高設(shè)備資金投入而且會(huì)降低天然氣的處理量。合理的塔盤(pán)數(shù)量是保證天然氣脫水效果的前提 。分別改變塔盤(pán)數(shù)量、T EG 循環(huán)量等變量, 固定重沸器溫度200℃, 計(jì)算露點(diǎn)溫度與TEG 循環(huán)量的關(guān)系, 從而得出重沸器溫度固定在200℃時(shí), 不同塔盤(pán)數(shù)量下對(duì)天然氣脫水效果的影響, 如圖41 所示[10]。圖41 不同塔盤(pán)數(shù)量下對(duì)天然氣脫水效果的影響, 重沸器溫度固定為200℃由圖41 可見(jiàn), 隨著塔盤(pán)數(shù)的增加脫除天然氣中的水量更多, 達(dá)到低露點(diǎn)時(shí)所需的貧三甘醇循環(huán)量更小。然而當(dāng)塔盤(pán)數(shù)為4 塊和6 塊時(shí), 三甘醇循環(huán)量增大到800 1000L/ h 趨于平衡,這時(shí)的露點(diǎn)值為10℃和4℃左右, 難以達(dá)到合格要求。而當(dāng)塔盤(pán)數(shù)為8 塊時(shí), 300L/ h 的三甘醇循環(huán)量就能使露點(diǎn)溫度達(dá)到0. 29℃, 露點(diǎn)降為24. 71℃。時(shí), 最低露點(diǎn)溫度僅為 2. 12℃, 在冬季管道輸送時(shí)處理后的天然氣仍然容易形成水合物。由于再生溫度受T EG降解溫度的限制, 進(jìn)一步提高脫水效果需引入汽提氣。 4. 2　濕氣入口溫度對(duì)脫水效果的影響進(jìn)氣溫度直接影響進(jìn)入裝置的水量, 進(jìn)氣溫度越低所需要三甘醇脫出的水量就越少 。在壓力一定的條件下, 隨濕氣入口溫度升高, 進(jìn)塔濕氣的含水量也會(huì)增加, 進(jìn)而T EG 溶液需脫出更多的水量才符合露點(diǎn)要求。這樣會(huì)增加T EG 的消耗量和系統(tǒng)的動(dòng)力負(fù)荷。在N = 8, TEG 濃度99. 5% ( w t ) , TEG 循環(huán)量800L/ h 工況下, 濕氣入口溫度對(duì)脫水效果的影響如圖4 所示。入口溫度對(duì)露點(diǎn)的影響呈現(xiàn)出指數(shù)變化趨勢(shì), 入口溫度在35℃以下時(shí)露點(diǎn)變化較為緩慢, 大于35℃后露點(diǎn)溫度迅速上升, 這主要是因?yàn)樵趬毫σ欢〞r(shí), 溫度升高實(shí)際上增大了氣體的流速 , 過(guò)大的流速導(dǎo)致了T EG 的攜帶損失, 使得脫水效果明顯下降。由圖43的結(jié)果可知, 濕氣入口溫度控制在35℃以下較為合理。圖43濕氣入口溫度對(duì)露點(diǎn)的關(guān)系4. 3濕氣含水量對(duì)脫水效果的影響在進(jìn)行三甘醇脫水效果評(píng)價(jià)方面, 濕氣含水量是一個(gè)常被忽略但卻非常重要因素。在N= 8, T EG % ( w t ) , T EG 循環(huán)量950L/ h, 天然氣入口壓力和溫度如表44 工況下, 如表45 所示, 含水量在304. 8mg/m3 時(shí), 濕氣完全屬于氣相。經(jīng)TEG 脫水后露點(diǎn)可達(dá) 11. 23℃, 表明上游天然氣預(yù)處理較為理想。實(shí)際工況中, 濕氣一般是含飽和水狀態(tài)的, 即本例中摩爾含水率在0. 0006, 含水量457. 2mg / m3 時(shí)的狀態(tài), 在這一含水量下, 脫水后的露點(diǎn)可以達(dá)到脫水要求。當(dāng)上游對(duì)天然氣的預(yù)處理效果較差或是沒(méi)有進(jìn)行預(yù)處理而直接將濕氣引入T EG 脫水裝置時(shí),T EG 裝置的脫水效果會(huì)急劇下降, 隨著含水量的上升, 天然氣水露點(diǎn)溫度增長(zhǎng)較快, 含水量增大造成水點(diǎn)上升的原因主要有兩個(gè): 一是天然氣攜帶液態(tài)水進(jìn)入脫水塔導(dǎo)致甘醇濃度下降, 當(dāng)T EG 溶液含水超過(guò)3%( w t ) 時(shí)其脫水效率極劇下降,二是未經(jīng)預(yù)處理的天然氣攜帶液態(tài)水進(jìn)入脫水系統(tǒng)后, 系統(tǒng)脫水負(fù)荷增大, 由于加熱系統(tǒng)溫度反饋信息緩慢, 再生溫度無(wú)法達(dá)到200℃, 進(jìn)一步降低了T EG 的濃度, 導(dǎo)致脫水系統(tǒng)無(wú)法正常工作。因此上游對(duì)天然氣預(yù)處理對(duì)TEG 脫水系統(tǒng)平穩(wěn)工作至關(guān)重要。圖44　濕氣含水量對(duì)脫水效果的影響表45 摩爾含水率變化和露點(diǎn)的關(guān)系摩爾含水率 含水量, mg / m 3 氣相分?jǐn)?shù) 露點(diǎn)℃0. 0004 304. 8 100% 11. 230. 0006 457. 2 99. 99% 6. 850. 001 761. 9 99. 96% 00. 0015 1143 99. 91% 6. 040. 002 1524 99. 86% 10. 160. 0025 1905 99. 81% 13. 234. 4　汽提氣流量對(duì)脫水效果的影響在水露點(diǎn)降要求較高的情況下, 需向重沸器后逆流引入汽提氣。在一個(gè)大氣壓下, 重沸器溫度達(dá)到200℃最大能獲得98. 7%的T EG 濃度 , 在此濃度下無(wú)法達(dá)到低露點(diǎn)要求。要達(dá)到低露點(diǎn)需要吸收塔中的甘醇濃度達(dá)到99. 5% ( w t ) 以上。引入汽提氣產(chǎn)生的效果遠(yuǎn)比增加再生溫度來(lái)提高T EG 濃度的效果好。圖45 和圖47分別是汽提氣對(duì)干氣含水量和水露點(diǎn)降的關(guān)系。從圖中可知, 即使是較小的汽提氣流量( 20m3/ h) 也能達(dá)到較好的T EG 再生效果。在相同條件下, 使用汽提氣后天然氣含水量比沒(méi)有使用汽提氣的天然氣含水量減少。增加汽提氣至30m3/ h 后,對(duì)露點(diǎn)降的影響開(kāi)始減小。圖46氣提氣量對(duì)天然氣含水量對(duì)天然氣的影響圖47汽提氣注入量與露點(diǎn)降的關(guān)系5總結(jié)在大學(xué)最后這段時(shí)間，我通過(guò)查閱文獻(xiàn)，收集資料，請(qǐng)教老師和同學(xué)，了解了天然氣凈化的整個(gè)工藝流程。完整的天然氣凈化工藝包括脫硫、脫水、硫磺回收、尾氣處理四類(lèi)工藝。本設(shè)計(jì)完成了凈化廠(chǎng)脫水單元的基本工藝設(shè)計(jì)。脫水方法采用三甘醇溶劑吸收法。此次畢業(yè)設(shè)計(jì)我學(xué)會(huì)了很多東西，并且也是最重要的能夠綜合運(yùn)用在大學(xué)里所學(xué)基礎(chǔ)理論，專(zhuān)業(yè)知識(shí)與技能，并且很好培養(yǎng)了獨(dú)立分析問(wèn)題解決問(wèn)題的能力。同時(shí)在最后這段時(shí)間，對(duì)于我們所學(xué)的知識(shí)算是有了個(gè)很好的回顧掌握，真的是受益匪淺，通過(guò)自身的努力獨(dú)立運(yùn)用所學(xué)解決困難。不過(guò)由于本人時(shí)間和能力所限，設(shè)計(jì)中還有很多漏洞和不足，甚至錯(cuò)誤，這些不可避免，懇請(qǐng)老師批評(píng)指出。西南石油大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)謝辭在這兩個(gè)月的畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中，十分感謝冷老師對(duì)我們的悉心指導(dǎo)！從一開(kāi)始冷老師一直對(duì)我們組的同學(xué)就行十分關(guān)心，包括選題、設(shè)計(jì)過(guò)程、還有結(jié)局。每次開(kāi)會(huì)都會(huì)悉心詢(xún)問(wèn)每個(gè)同學(xué)進(jìn)度，并且解答各種問(wèn)題，對(duì)于發(fā)生的錯(cuò)誤也是耐心指導(dǎo)改正，同時(shí)也會(huì)提出新的要求。，當(dāng)我們?cè)谠O(shè)計(jì)中遇到困難時(shí)，冷老師耐心指導(dǎo)，實(shí)時(shí)的解答，給予了我以及其他同學(xué)專(zhuān)業(yè)上和專(zhuān)業(yè)外的幫助。能夠順利完成畢業(yè)設(shè)計(jì)，有老師有很大的幫助，在此特別對(duì)兩位老師表示由衷的感謝。同時(shí)也真誠(chéng)地感謝院的領(lǐng)導(dǎo)和各位老師，是他們用汗水澆灌了我們的前程！在以后的工作學(xué)習(xí)中，我一定會(huì)以勤奮、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度來(lái)要求自己，回報(bào)母校的教誨。感謝專(zhuān)業(yè)的其他同學(xué)，在學(xué)習(xí)生活中，我得到了大家熱情的指導(dǎo)與幫助。特別是畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中，當(dāng)我遇到困難時(shí)，是他們總是幫助解決各種困難。這篇畢業(yè)設(shè)計(jì)是在老師及同學(xué)的幫助下完成的，再次感謝他們??！我想在大學(xué)的最后相處的時(shí)光中給彼此留下了難以忘卻的記憶，值得一輩子回味！42100萬(wàn)方/天天然氣三甘醇脫水工藝參考文獻(xiàn)[1]. 北京：石油工業(yè)出版社，2002.[2]賈之錫等. 礦產(chǎn)資源經(jīng)濟(jì)區(qū)劃研究. 北京：石油工業(yè)出版社，1999.[3]：石油工業(yè)出版社，1998.[4] ：石油工業(yè)出版社，2001.[5]魏星等. 國(guó)內(nèi)外膜分離法天然氣脫水研究現(xiàn)狀. 過(guò)濾與分離，2004，.[6]. 北京：石油工業(yè)出版社，[7]王松漢. 石油化工設(shè)計(jì)手冊(cè)第2卷標(biāo)準(zhǔn) 規(guī)范. 北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2002[8]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，[9]賈紹義，：天津大學(xué)出版社，[10]張良，劉勇等. 三甘醇脫水裝置影響因素定量分析，內(nèi)蒙古石油化工，2010，643附錄te出塔吸收干氣的平衡露點(diǎn)℃tc出塔吸收干氣的實(shí)際露點(diǎn)℃t偏差值℃wi進(jìn)料氣水含量kg/103m3qw吸收塔的脫水量kg/hw0干氣水含量kg/103m3進(jìn)料氣流量m3/dvg允許空塔氣速m/sρL甘醇在操作條件下的密度kg/ m3ρg氣體在操作條件下的密度kg/ m3K經(jīng)驗(yàn)常數(shù)Z壓縮因子M相對(duì)分子質(zhì)量qv體積流量m3/srg相密度s吸收塔截面積m2D吸收塔直徑mH塔高mhb升氣管頂端距罩內(nèi)頂之間的距離mmumax允許最大空塔氣速m/sAs每層塔板的最小齒縫面積㎡Vm最大氣相負(fù)荷m3/sρL液相密度kg/ m3ρg氣相密度kg/ m3h泡罩齒縫高度mr泡罩齒縫上底寬度與下底寬度的比值F4單個(gè)泡罩的齒縫面積m2n最小泡罩?jǐn)?shù)Af受液區(qū)面積m2AT降液區(qū)面積m2Ws安定區(qū)寬度mmWc邊緣區(qū)寬度mmlw堰長(zhǎng)mhw溢流堰高度mhow堰上層高度mmLh塔內(nèi)液體流量m3/hE液流收縮系數(shù)hL板上清液層高度mmh0 m降液管底隙高度mQR脫除1kg水所需的重沸器熱負(fù)荷kJ/kg水LG甘醇循環(huán)量L/kg水D精餾柱直徑mmV閃蒸分離器中要求的沉降容積m3qL甘醇溶液循環(huán)流量(簡(jiǎn)稱(chēng)甘醇循環(huán)流量)m3/ht停留時(shí)間mm