【導(dǎo)讀】西南石油大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院工程設(shè)計(jì)報(bào)告

　　

【正文】 ， (7)gMkgmRT?????由于三甘醇易發(fā)泡板間距取 ，由式（13）計(jì)算吸收塔允許氣體流速： （13） ()48()4/.lgguKs???????式中：：允許空塔氣速，m/sg：甘醇在操作條件下的密度，l?：氣體在操作條件下的密度，gK：經(jīng)驗(yàn)常數(shù)，有板間距為 600mm，故取 K 為 西南石油大學(xué) 化學(xué)化工學(xué)院 工程設(shè)計(jì)報(bào)告25圖 23 兩參數(shù)普遍化壓縮因子圖（低壓段）表 21 板間距與 K 值的關(guān)系板間距，mm K 值450 560 600 進(jìn)料氣在操作條件下的體積流量 ：vq41 ()(27.)govqrpT mds?????????其中，相密度： ..89gr 西南石油大學(xué) 化學(xué)化工學(xué)院 工程設(shè)計(jì)報(bào)告26吸收塔直徑： ，因此取內(nèi)徑為 ???? 泡罩塔板主要結(jié)構(gòu)參數(shù)及選用a 泡罩直徑由塔內(nèi)徑為 ，查表 22 可知泡罩塔的直徑為 80mm。表 22 泡罩塔直徑的選擇塔徑/m 泡罩直徑 /mm 以下 80～3 100 以上 150b 泡罩齒縫的形狀和尺寸泡罩齒縫選擇矩形，齒縫寬度范圍是 315mm，這里取 5mm。齒縫高度的選擇查表 23，由泡罩直徑 80mm，因此齒縫高度取 25mm。表 23 齒縫高度與泡罩直徑的關(guān)系泡罩直徑 /mm 齒縫高度 /mm80 20～30100 25～32150 35c 升氣管直徑和高度由泡罩塔與升氣管之間的環(huán)形面積與升氣管面積之比為 ～，本工程取 ，泡罩塔直徑為 80mm，由下式得：?????由 *()/bh?d 所需最小泡罩?jǐn)?shù)允許最大空塔氣速： ? 最大體積流速為： ???西南石油大學(xué) 化學(xué)化工學(xué)院 工程設(shè)計(jì)報(bào)告27最小齒縫面積由式（14）求得： （14 ）()gmslVACh??????????式子中 (2)1sr?：每層塔板的最小齒縫面積，sA2m：最大氣相負(fù)荷，mV3/s：液相密度，l?kg：氣相密度，g3/ h：泡罩齒縫高度，m r：泡罩齒縫上底寬/下底寬（矩形為 1） .(2)sAm??????????最小泡罩?jǐn)?shù)： ?個(gè) ：?jiǎn)蝹€(gè)泡罩的齒縫面積（每個(gè)泡罩有 30 個(gè)齒縫）????e、泡罩排列及中心距塔板上的泡罩采用三角形排列，液流方向與各排泡罩相垂直，以利于液相均勻分布適宜的泡罩中心距 t 為其外徑的 ～ 倍，取 倍。中心距： ??相鄰泡罩邊緣間的距離為： 12803tDm?? 板面布置溢流裝置計(jì)算塔徑 D=，可選用單溢流弓形降液管，采用凹形受液盤(pán)安定區(qū) 邊SW 取 39。50m?緣區(qū)寬度 C 取 6西南石油大學(xué) 化學(xué)化工學(xué)院 工程設(shè)計(jì)報(bào)告28堰長(zhǎng) wl取 ===溢流堰高度 h 由 =wLo?選用平直堰，堰上液層高度 ，查圖得owh 圖 24 弗蘭西斯關(guān)聯(lián)圖 ()10howwLhEl?根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，取 E=1 則 .()?取板上清液高度 ， ==?wh弓形降液管寬度 和截面積dWfA由 西南石油大學(xué) 化學(xué)化工學(xué)院 工程設(shè)計(jì)報(bào)告29 25 弓形降液管的參數(shù)圖 ??∴ 2..57f? ? 液體在降液管中停留時(shí)間即： ???? 故降液管設(shè)計(jì)合理降液管底隙的高度 0 039。036hwlu? 取 39。.8/ms西南石油大學(xué) 化學(xué)化工學(xué)院 工程設(shè)計(jì)報(bào)告30 則 ??? .5..?? 故降液管底隙高度設(shè)計(jì)合理 選用凹形受液盤(pán)，深度 39。Wh? 吸收塔高度吸收塔直徑：D=吸收塔內(nèi)塔板間距為：共 7 層塔板，高度為：進(jìn)口氣洗滌器高度（1D）為：貧甘醇進(jìn)口至捕霧器高度（1D）為：裙座高度取 吸收塔總高度為：H=+++= 重沸器重沸器通常為臥式容器，既可采用火管直接加熱．也可以采用水蒸氣或熱油間接加熱。采用三甘醇脫水，重沸器火管傳熱表面熱流密度的正常范圍是18 ～25 ，最高不超過(guò) 3l ，由于甘醇在高溫會(huì)分解變質(zhì)，因此，2/kwm2/k2/kwm重沸器溫度最高不能超過(guò) 204℃。根據(jù)脫水量由下式（2—1）估算： (2—1)??式中 ：脫除 1kg 水所需的重沸器熱負(fù)荷， ：R /kJg水 ：甘醇循環(huán)量， 水GL/?水重沸器熱負(fù)荷為： *.????考慮 10%的設(shè)計(jì)裕量，故重沸器的熱負(fù)荷取 40KW重沸器火管傳熱表面的熱流密度取 ，故2/km重沸器火管傳熱面積為： 40/西南石油大學(xué) 化學(xué)化工學(xué)院 工程設(shè)計(jì)報(bào)告31 貧/富甘醇換熱器貧/富甘醇進(jìn)口與出口溫度：貧甘醇進(jìn)口溫度 200℃，出口溫度為 88℃；富甘醇進(jìn)口溫度為 29℃，出口溫度為 t。貧甘醇熱負(fù)荷貧甘醇在平均溫度為 144℃的比熱容為 ，/()kJgK?貧甘醇熱負(fù)荷為： (28).???計(jì)算富甘醇出口溫度 假定富甘醇出口溫度為 148℃富甘醇（%）在 ℃時(shí)的比熱容為 /()kJgK?由熱量平衡確定富甘醇的出口溫度，經(jīng)迭代計(jì)算得： (9)t???04tC 氣體/貧甘醇換熱器貧甘醇負(fù)荷貧甘醇進(jìn)口溫度為 88 ，出口溫度為 380C0C貧甘醇在平均溫度為 63 時(shí)的比熱容為 ，/(*)kJg貧甘醇負(fù)荷為： (83)???氣體溫降由于出吸收塔的干氣質(zhì)量流量遠(yuǎn)大于貧甘醇質(zhì)量循環(huán)流量故干氣經(jīng)過(guò)氣體/貧甘醇換熱器后的降溫較小，其值可由熱量平衡來(lái)確定。干氣摩爾流量為：(.6)kmolh???干氣的摩爾熱容為 ，由熱量平衡確定干氣溫降 為：/(*kJmol t???3tC?西南石油大學(xué) 化學(xué)化工學(xué)院 工程設(shè)計(jì)報(bào)告32 精餾柱1)直徑直徑按式（31）來(lái)確定，即 （31）?式中 D：精餾柱直徑，mm(可取 160mm).?2)填料高度精餾柱高取 ，內(nèi)填充 25mm 的陶瓷 InLalox 填料 甘醇泵將泵放在地面，對(duì)單位重量流體列伯努利方程，其中 = ，略去 ，則該流量下的泵壓頭為：1u21fH?—26(.03) mg????????泵的有效功率為： = wk?. 3 閃蒸分離器尺寸可根據(jù)液體停留時(shí)間來(lái)確定，即 （32）60lqtV? V：閃蒸分離器中要求的沉積容積， 3m ：甘醇溶液循環(huán)流量，lq3/h t：停留時(shí)間， 。對(duì)兩相分離器停留時(shí)間為 510 minin故閃蒸分離器中要求的沉積容積為： ???西南石油大學(xué) 化學(xué)化工學(xué)院 工程設(shè)計(jì)報(bào)告33 氣體/貧甘醇換熱器天然氣與有機(jī)溶劑間的傳熱系數(shù)經(jīng)驗(yàn)值為 ，熱負(fù)荷考慮 10%的裕210wmk??量，即氣體/貧甘醇換熱器熱負(fù)荷為： ./??01250..9lnlmt C???其中， ?????? 脫水裝置主要設(shè)備表設(shè)備名稱 數(shù)量 單位 直徑 類型 備注TEG 吸收塔 1 個(gè) m 泡罩塔7 層塔板，板間距 ；塔高 ；泡罩直徑選 80mmTEG 重沸器 1 臺(tái) m火管式重沸器傳熱面積 2mTEG 閃蒸罐 1 臺(tái) 重力臥式分離器長(zhǎng)度為 原料氣分離器1 臺(tái) 不帶捕霧氣的重力長(zhǎng)度為 西南石油大學(xué) 化學(xué)化工學(xué)院 工程設(shè)計(jì)報(bào)告34臥式分離器貧/富甘醇換熱器1 臺(tái) 固定管板式換熱器傳熱面積 2m氣體/貧甘醇換熱器1 臺(tái) 管殼式換熱器傳熱面積 2TEG 儲(chǔ)罐 2 臺(tái) 203??（ 切 ）TEG 補(bǔ)充罐 1 臺(tái) 1203?（ 切 ）TEG 廢氣分液罐1 臺(tái) 802?（ 切 ）TEG 纖維過(guò)濾器1 臺(tái) 袋式 603?（ 切 ）TEG 活性炭過(guò)濾器1 臺(tái) 603?（ 切 ）TEG 循環(huán)泵 2 臺(tái)IS65—40—315的離心泵轉(zhuǎn)速 2900r/min，軸功率 西南石油大學(xué) 化學(xué)化工學(xué)院 工程設(shè)計(jì)報(bào)告35精餾柱 1 個(gè) 填 25mm的陶瓷Intalox 填料 氣提柱 1 個(gè) 填料高度為 第三部分 參考文獻(xiàn). 天然氣處理與加工工藝. 北京：石油工業(yè)出版社，1999. 天然氣加工工程. 北京：石油工業(yè)出版社 ，2020 西南石油大學(xué) 化學(xué)化工學(xué)院 工程設(shè)計(jì)報(bào)告363..：天津大學(xué)出版社，2020. 北京：石油工業(yè)出版社，2020. ： 黑龍江科學(xué)技術(shù)出版社，1990. 氣體加工數(shù)據(jù)手冊(cè). 石油工業(yè)出版社7. 曾自強(qiáng). 《天然氣集輸工程》. 北京：石油工業(yè)出版社，2020 .北京石油工業(yè)出版社，2020，:石油工業(yè)出版社，2020 中國(guó)天然氣工業(yè)發(fā)展研究 北京：石油工業(yè)出版社 2020 第四部分 心得體會(huì)在這次工程設(shè)計(jì)的過(guò)程中，要求我們將以往的基礎(chǔ)專業(yè)課程綜合運(yùn)用，比如《天然氣加工工程》 、 《化工原理》 、 《機(jī)械基礎(chǔ)》 、 《化工設(shè)計(jì)》等，這對(duì)我們的綜合能力作了一個(gè)比較全面的考查。做完這次設(shè)計(jì)后我的綜合能力有一定的提升。由于之前做過(guò)化工設(shè)計(jì)，所以在這次工程設(shè)計(jì)中，我對(duì)相關(guān)資料的運(yùn)用和查閱更加得心西南石油大學(xué) 化學(xué)化工學(xué)院 工程設(shè)計(jì)報(bào)告37應(yīng)手，通過(guò)這次工程設(shè)計(jì)我為我的畢業(yè)設(shè)計(jì)定下了目標(biāo)：第一、要把時(shí)間安排好，做好相應(yīng)的規(guī)劃，并在每一天完成相應(yīng)的任務(wù)。第二、虛心向老師和同學(xué)請(qǐng)教；不能馬馬虎虎；第三、在做設(shè)計(jì)之前先做好充分的準(zhǔn)備將相關(guān)資料都借到。我覺(jué)得我自己這次工程設(shè)計(jì)收獲還是蠻大了，相信經(jīng)過(guò)這次工程設(shè)計(jì)，我在畢業(yè)設(shè)計(jì)時(shí)會(huì)做的更好。