【正文】 25026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, 然而當溫度達到206℃時, TEG 溶液會降解變質(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 。再生溫度對脫水效果的影響實際上是通過改變甘醇的濃度來實現(xiàn) 。在一個大氣壓下甘醇濃度到達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, 計算露點降, 從而得出不同再生溫度與天然氣露點降的關系, 如圖42所示。 圖42溫度對脫水的影響由圖2 可以看出, T EG 循環(huán)量在300L/ h 之前露點降的斜率較大, 此后T EG在400～700L/ h 時露點降緩慢上升, 在800～1000L/ h 時趨于平緩, 可認為此時氣液交換達到平衡態(tài), 再次增加TEG 循環(huán)量提高露點降的意義不大。由圖( a)、( b) 、( c) 可知, 無論脫水塔塔盤數(shù)如何改變, 都滿足此規(guī)律。另外, 即使在N = 8, 再生溫度200℃4. 1　吸收塔塔盤數(shù)對脫水效果的影響吸收塔的塔盤是氣液傳熱與傳質(zhì)的場所, 合理的塔盤數(shù)量可以提高脫水的總效率。當塔盤數(shù)量過大時, 不僅會提高設備資金投入而且會降低天然氣的處理量。合理的塔盤數(shù)量是保證天然氣脫水效果的前提 。分別改變塔盤數(shù)量、T EG 循環(huán)量等變量, 固定重沸器溫度200℃, 計算露點溫度與TEG 循環(huán)量的關系, 從而得出重沸器溫度固定在200℃時, 不同塔盤數(shù)量下對天然氣脫水效果的影響, 如圖41 所示[10]。圖41 不同塔盤數(shù)量下對天然氣脫水效果的影響, 重沸器溫度固定為200℃由圖41 可見, 隨著塔盤數(shù)的增加脫除天然氣中的水量更多, 達到低露點時所需的貧三甘醇循環(huán)量更小。然而當塔盤數(shù)為4 塊和6 塊時, 三甘醇循環(huán)量增大到800 1000L/ h 趨于平衡,這時的露點值為10℃和4℃左右, 難以達到合格要求。而當塔盤數(shù)為8 塊時, 300L/ h 的三甘醇循環(huán)量就能使露點溫度達到0. 29℃, 露點降為24. 71℃。時, 最低露點溫度僅為 2. 12℃, 在冬季管道輸送時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, 進一步提高脫水效果需引入汽提氣。 4. 2　濕氣入口溫度對脫水效果的影響進氣溫度直接影響進入裝置的水量, 進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, 進塔濕氣的含水量也會增加, 進而T EG 溶液需脫出更多的水量才符合露點要求。這樣會增加T EG 的消耗量和系統(tǒng)的動力負荷。在N = 8, TEG 濃度99. 5% ( w t ) , TEG 循環(huán)量800L/ h 工況下, 濕氣入口溫度對脫水效果的影響如圖4 所示。入口溫度對露點的影響呈現(xiàn)出指數(shù)變化趨勢, 入口溫度在35℃以下時露點變化較為緩慢, 大于35℃后露點溫度迅速上升, 這主要是因為在壓力一定時, 溫度升高實際上增大了氣體的流速 , 過大的流速導致了T EG 的攜帶損失, 使得脫水效果明顯下降。由圖43的結果可知, 濕氣入口溫度控制在35℃以下較為合理。圖43濕氣入口溫度對露點的關系4. 3濕氣含水量對脫水效果的影響在進行三甘醇脫水效果評價方面, 濕氣含水量是一個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, 濕氣完全屬于氣相。經(jīng)TEG 脫水后露點可達 11. 23℃, 表明上游天然氣預處理較為理想。實際工況中, 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 時的狀態(tài), 在這一含水量下, 脫水后的露點可以達到脫水要求。當上游對天然氣的預處理效果較差或是沒有進行預處理而直接將濕氣引入T EG 脫水裝置時,T EG 裝置的脫水效果會急劇下降, 隨著含水量的上升, 天然氣水露點溫度增長較快, 含水量增大造成水點上升的原因主要有兩個: 一是天然氣攜帶液態(tài)水進入脫水塔導致甘醇濃度下降, 當T EG 溶液含水超過3%( w t ) 時其脫水效率極劇下降,二是未經(jīng)預處理的天然氣攜帶液態(tài)水進入脫水系統(tǒng)后, 系統(tǒng)脫水負荷增大, 由于加熱系統(tǒng)溫度反饋信息緩慢, 再生溫度無法達到200℃, 進一步降低了T EG 的濃度, 導致脫水系統(tǒng)無法正常工作。因此上游對天然氣預處理對TEG 脫水系統(tǒng)平穩(wěn)工作至關重要。圖44　濕氣含水量對脫水效果的影響表45 摩爾含水率變化和露點的關系摩爾含水率 含水量, mg / m 3 氣相分數(shù) 露點℃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　汽提氣流量對脫水效果的影響在水露點降要求較高的情況下, 需向重沸器后逆流引入汽提氣。在一個大氣壓下, 重沸器溫度達到200℃最大能獲得98. 7%的T EG 濃度 , 在此濃度下無法達到低露點要求。要達到低露點需要吸收塔中的甘醇濃度達到99. 5% ( w t ) 以上。引入汽提氣產(chǎn)生的效果遠比增加再生溫度來提高T EG 濃度的效果好。圖45 和圖47分別是汽提氣對干氣含水量和水露點降的關系。從圖中可知, 即使是較小的汽提氣流量( 20m3/ h) 也能達到較好的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,對露點降的影響開始減小。圖46氣提氣量對天然氣含水量對天然氣的影響圖47汽提氣注入量與露點降的關系5總結在大學最后這段時間，我通過查閱文獻，收集資料，請教老師和同學，了解了天然氣凈化的整個工藝流程。完整的天然氣凈化工藝包括脫硫、脫水、硫磺回收、尾氣處理四類工藝。本設計完成了凈化廠脫水單元的基本工藝設計。脫水方法采用三甘醇溶劑吸收法。此次畢業(yè)設計我學會了很多東西，并且也是最重要的能夠綜合運用在大學里所學基礎理論，專業(yè)知識與技能，并且很好培養(yǎng)了獨立分析問題解決問題的能力。同時在最后這段時間，對于我們所學的知識算是有了個很好的回顧掌握，真的是受益匪淺，通過自身的努力獨立運用所學解決困難。不過由于本人時間和能力所限，設計中還有很多漏洞和不足，甚至錯誤，這些不可避免，懇請老師批評指出。西南石油大學畢業(yè)設計(論文)謝辭在這兩個月的畢業(yè)設計過程中，十分感謝冷老師對我們的悉心指導！從一開始冷老師一直對我們組的同學就行十分關心，包括選題、設計過程、還有結局。每次開會都會悉心詢問每個同學進度，并且解答各種問題，對于發(fā)生的錯誤也是耐心指導改正，同時也會提出新的要求。，當我們在設計中遇到困難時，冷老師耐心指導，實時的解答，給予了我以及其他同學專業(yè)上和專業(yè)外的幫助。能夠順利完成畢業(yè)設計，有老師有很大的幫助，在此特別對兩位老師表示由衷的感謝。同時也真誠地感謝院的領導和各位老師，是他們用汗水澆灌了我們的前程！在以后的工作學習中，我一定會以勤奮、嚴謹?shù)膽B(tài)度來要求自己，回報母校的教誨。感謝專業(yè)的其他同學，在學習生活中，我得到了大家熱情的指導與幫助。特別是畢業(yè)設計過程中，當我遇到困難時，是他們總是幫助解決各種困難。這篇畢業(yè)設計是在老師及同學的幫助下完成的，再次感謝他們??！我想在大學的最后相處的時光中給彼此留下了難以忘卻的記憶，值得一輩子回味！42100萬方/天天然氣三甘醇脫水工藝參考文獻[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. 國內(nèi)外膜分離法天然氣脫水研究現(xiàn)狀. 過濾與分離，2004，.[6]. 北京：石油工業(yè)出版社，[7]王松漢. 石油化工設計手冊第2卷標準 規(guī)范. 北京：化學工業(yè)出版社，2002[8]. 北京：機械工業(yè)出版社，[9]賈紹義，：天津大學出版社，[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℃tc出塔吸收干氣的實際露點℃t偏差值℃wi進料氣水含量kg/103m3qw吸收塔的脫水量kg/hw0干氣水含量kg/103m3進料氣流量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)驗常數(shù)Z壓縮因子M相對分子質(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單個泡罩的齒縫面積m2n最小泡罩數(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(簡稱甘醇循環(huán)流量)m3/ht停留時間mm45