【導(dǎo)讀】隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展及國家對環(huán)境保護(hù)工作的重視，天然氣的應(yīng)用越來越廣泛。輸價格低廉，雖然在動力性能上稍低于燃油，但汽車使用也能充分滿足道路運輸要求，有利于降低運輸成本，提高經(jīng)濟效益。由于這些原因，CNG將成為今后重點開發(fā)和。推廣的清潔燃料。后將天然氣送入臥式分離器進(jìn)行初次脫水處理，使露點達(dá)到GB18047-2020的要求；列處理達(dá)到氣質(zhì)要求的天然氣被送往儲氣井儲存起來。當(dāng)需要對CNG拖車或CNG. 汽車加氣時，儲氣井中的天然氣通過加氣柱或售氣機向車載儲氣瓶充裝壓縮天然氣。設(shè)計內(nèi)容主要包括：CNG加氣母站的工藝流程；主要工藝。設(shè)備的計算及選型；設(shè)備的總平面布置等。

　　

【正文】 工機械和車輛產(chǎn)生的噪聲對周圍居民產(chǎn)生一定影響，但這種影響是暫時的。 廢水 施工期間的 水污染物主要為施工人員的生活污水及管道施壓后排放的工程廢水。生活污水不得隨地排放。施壓后污水的污染區(qū)主要是懸浮物，處理后排放。 固體廢棄物 施工中的固體廢棄物主要是廢棄物料和生活垃圾。 運營期主要污染區(qū)分析 運行期在正常情況下對環(huán)境的影響主要是場站后方設(shè)施所排放的污染物。 廢氣 本站的生產(chǎn)過程為密閉過程，全系統(tǒng)不產(chǎn)生廢棄，無有毒氣體排放。對大氣不會造成污染。 廢水 本站的生產(chǎn)廢水主要是設(shè)備排污、冷卻水、消防水排放等。此外，還有生活污水排放。 噪聲 本工程可能產(chǎn)生噪聲的設(shè)備主要 是壓縮機。 臨夏市 CNG 母站工藝設(shè)計 21 主要防治措施 噪聲防治措施 對施工期噪聲，可采取選用優(yōu)質(zhì)、低噪的施工設(shè)備，盡量避免高噪設(shè)備同時運轉(zhuǎn)，嚴(yán)格控制施工作業(yè)時間等措施，減少噪聲污染。 生產(chǎn)期的壓縮機采用降噪罩處理后，對站外的噪聲影響很小，完全滿足環(huán)保要求。 廢水治理措施 施工期和生產(chǎn)期的生活污水都經(jīng)化糞池處理后，由環(huán)保部門清除，不得隨意排放。地下滲水、管道試壓水在施工場地簡單處理，加藥沉淀以后排放。 廢渣治理措施 生活垃圾集中送往垃圾場，施工中建筑垃圾及時清運，避免影響環(huán)境，產(chǎn)生粉塵。 廢棄治理措施 本工程 系統(tǒng)正常運行時無廢棄排出，但生產(chǎn)過程中難免有微量天然氣逸出，或在準(zhǔn)事故狀態(tài)下安全保護(hù)系統(tǒng)安全放散，釋放出少量天然氣。一般不會對周邊環(huán)境構(gòu)成危害。 對于易漏點應(yīng)加強巡檢。對壓縮機設(shè)置可燃?xì)怏w報警器。站內(nèi)安全放散采用高排放點。 綠化 本站的廠區(qū)內(nèi)沒有硬化或敷設(shè)花磚的區(qū)域均種植草坪，草種采用適生的草本類植物。綠化系數(shù)應(yīng)達(dá)到 30%以上。 節(jié)能 采用節(jié)能技術(shù)，合理利用能源，提高設(shè)備及系統(tǒng)的效率，優(yōu)化系統(tǒng)運行，提高管理水平是本工程既能設(shè)計的主要思想。 本工程所消耗的能源主要為： （ 1）生產(chǎn)及火災(zāi)情況下 所消耗的天然氣、水、電等能源； （ 2）天然氣管道在事故及維護(hù)時對天然氣的 放空 。 節(jié)能措施 （ 1）充分利用來氣壓力。本工程氣源來氣壓力為 ~，工藝設(shè)計時充分考慮利用此壓力，先直接向空罐車充氣，待壓力平衡后再利用壓縮機加壓，可節(jié)約電能。 （ 2）在 CNG 壓縮機選型上充分考慮節(jié)能型設(shè)備。 （ 3）在系統(tǒng)中采用回收措施，將壓縮機定期排污帶出的天然氣經(jīng)分離后再利用，西南石油大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 22 以減少天然氣的損耗。 （ 4）選用密閉性能好，使用壽命長，能耗低的閥門和設(shè)備，避免和減少由于閥門等設(shè)備密封不嚴(yán)造成的天然氣損耗； （ 5）簡化站內(nèi)流程，減少站內(nèi)壓降損失； （ 6）加強計量管理。對進(jìn)入加氣站的有關(guān)天然氣、電量、水量等均設(shè)置計量表，強化運行中的管理，節(jié)省能源； （ 7）電氣設(shè)備選用節(jié)能產(chǎn)品； （ 8）全系統(tǒng)運行采用數(shù)據(jù)采集集中監(jiān)控，借助先進(jìn)的管理軟件和計算機系統(tǒng)，使管道系統(tǒng)優(yōu)化運行，減少運行中的能量損耗。臨夏市 CNG 母站工藝設(shè)計 23 3 計算說明書 設(shè)計資料和原始數(shù)據(jù) （ 1） 已知參數(shù) 天然氣氣質(zhì)，體積百分?jǐn)?shù)： 表 天然氣氣質(zhì)參數(shù) 組分 體積百分?jǐn)?shù) CH4 % C2H6 % C3H8 % iCiH10 % CO2 % (N2+He) % H2S 1 mg/m3 總硫 mg/m3 低位熱值： 34MJ/m3 烴露點： 15℃， 水露點： 15℃， 相對密度 （ 2） 設(shè)計參數(shù) 1）天然氣進(jìn)站壓力： ～ 2）天然氣進(jìn)站溫度：常溫，取 30℃ 3）設(shè)計規(guī)模： 50104Nm3/d 基本參數(shù)計算 虛擬臨界溫度和虛擬臨界壓力計算 K5219 01 .TxT ni icic ?? ?? () M P a641 .Txp ni icic ?? ?? () 式中 Tc——氣體混合物的虛擬臨界溫度， K； Pc——氣體混合物的虛擬臨界壓力， kPa（絕）； 西南石油大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 24 Tci——組分 i 的臨界溫度， K； Pci——組分 i 的臨界壓力， kPa（絕）； x i——組分 i 的分子分率。 對比溫度和對比壓力計算 591521 903 03 ..TTT cr ??? () 4456425 ..PPP cr ??? () 870644 ..PcPPr ??? 57064 62 ...PcPPr ??? 式中 Tr——氣體混合物的對比溫度， K； Pr——氣體混合物的對比壓力， kPa（絕）； T——氣體混合物的操作溫度， K； P——氣體混合物的操作壓力， kPa(絕 )； Tc——氣體混合物的虛擬臨界溫度， K； Pc——氣體混合物的虛擬臨界壓力， kPa(絕 ) 。 氣體混合物的壓縮因子計算 氣體的壓縮因子是對比溫度和對比壓力的函數(shù) ， 由氣體的特性、溫度和壓力來確定。通常計算氣體的壓縮因子是先計算氣體的對比溫度和對比壓力，再由《天然氣集輸工程》查得。 該圖的適用條件較寬，非烷屬烴含量小于 5%，分子量不超過 40，壓力小于或等于 7000kPa 的條件下，其精確度可達(dá) 1%以上。 根據(jù)《天然氣集輸工程》 ， 25MPa 時，取 Z= 4MPa 時，取 Z= 20MPa 時，取 Z= 氣體混合物的虛擬分子量計算 天然氣通常為烴和非烴氣體混合物，其虛擬分子量可按下列公式計算。 07161 .MxM ni iim ?? ?? () 式中 Mm——氣體混合物虛擬分子量 ； xi——組分 i 的分子分率； 臨夏市 CNG 母站工藝設(shè)計 25 Mi——組分 i 的分子量。 氣體混合物的密度和相對密度 3kg / m720422 0716 ...VMGG0G ???? () 3000 kg / m42018501303293325101250007201 ....zTTPPGGP ????????? ?? () 3000 kg / m5299301303293325101 40007201 ....zTTPPGGP ????????? ?? 3000 kg / m7189501303293325101 26007201 ....zTTPPGGP ????????? ?? 式中 ρGO——氣體混合物在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的密度， kg/m3； ρGP——氣體混合物在操作條件 下的密度， kg/m3； MG——氣體混合物的虛擬分子量； VG——氣體混合物的分子體積， VG=； T0——標(biāo)準(zhǔn)狀況溫度， T0=293K； P0——標(biāo)準(zhǔn)狀況壓力， P0=； T——操作條件溫度， K； P——操作條件壓力， kPa（絕）； z——氣體混合物的壓縮因子。 氣體混合物相對密度計算 已知 相對密度 Δ= 烴類混合物的粘度計算 根據(jù)《天然氣集輸工程》 中 低壓氣體粘度 的計算式 ??? )My( )My( ii iii?? （ ） μ——氣體在操作條件下的動力粘度 。 計算結(jié)果 μ= 103 Pas 氣體混合物導(dǎo)熱系數(shù)計算 烷烴氣體混合物在較高壓力條件下的導(dǎo)熱系熱，可通過常壓條件下的導(dǎo)熱系數(shù)和壓力校正計算求得。 根據(jù)常壓下不同分子量烷烴氣體混合物的導(dǎo)熱系數(shù)曲線圖，操作條件下的導(dǎo)熱系西南石油大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 26 數(shù)需進(jìn)行壓力校正，可按下列公式計算求得。 K)W / (m0330030011 ?????????????? ...KKKK AA （ ) 式中 K——操作條件下的導(dǎo)熱系數(shù)， W/（ mK）； KAK——導(dǎo)熱系數(shù)比，根據(jù)《天然氣集輸工程》 查得 ； KA——常壓條件的導(dǎo)熱系數(shù)， W/（ mK），可由圖查得 ， KA=。 氣體混合物的比熱計算 天然氣為多組分氣體，需按氣體混合物計算比熱，可用下列公式進(jìn)行計算。 )℃kJ / (km ol363110 ??? ?? .CxCni ipiP ? （ ) 式中 Cp0——氣體混合物的定壓比熱， kJ/(kmol℃ )； xwi——組分 i 物質(zhì)量分率； Cpi——組分 i 的定壓比熱， kJ/(kmol℃ )。 脫水工藝計算 采用后置高壓脫水，用分子篩脫水，操作壓力為 25MPa，溫度為 30℃，即 303K； 分子篩脫水工藝參數(shù)： 吸附周期： 8 小時 視對比壓力 Pr39。= 視對比溫度 Tr39。= 查圖易得天 然氣壓縮系數(shù) Z= 水露點 15℃ 分子篩直徑 假設(shè)原料氣含水飽和， 30℃， 25MPa 查得水含量為 ，按全部脫去考慮，需脫水量： 操作周期 8 小時，總共脫水： 500000247。 1000 247。 1000247。 24 8 = 66 kg， 則操作條件下的氣體量： Qv = m179。/s 氣體質(zhì)量流量： Qg = kg/s 密度： 3kg /m4201 .QvQ gg ??? 吸附器直徑：取決于適宜的空塔流速，適宜的直 徑比。實踐證明采用雷督克斯的臨夏市 CNG 母站工藝設(shè)計 27 半經(jīng)驗公式得到一個空塔流速，然后用轉(zhuǎn)效點積核式可行的，半經(jīng)驗公式如下： s ）kg / (m111003204202060290 250???????.)...()DC(G .pgb ?? (） 式中 G——允許的氣體質(zhì)量流速， kg/(m2s)； C——系數(shù)，氣體自上向下流動，取 ~；自下向上流動，取 ；C 取 ； ρb——分子篩的堆密度， kg/m179。， 取 660 kg/m179。； ρg——氣體在操作條件下的密度， kg/m179。； Dp——分子篩的平均直徑（球 形） ， 取 。 吸附塔的截面積 : 2m3740111 154 ...GQF g ??? （ ） 由 m690143 374044 .. .FD ???? ? （ ） 取直徑 D = m 222 m63604 901434 ...DF ???? ? （ ） 氣體流速 ： m / s03206360 020 ...FQV vg ??? （ ） 吸附器高徑比計算 分子篩有效吸附容量取 10kg（水） /100kg（分子篩）。 吸附器需裝分子篩質(zhì)量： kg6601066 ?. 其體積 V 為： 3m1660660? 床層高： m56163 60 1 ..FVH ??? （ ） 高徑比： 74190561 ...DH ?? （ ） 吸附器安全閥計算 （ 1）安 全閥的泄放量 安全閥的泄放量應(yīng)根據(jù)具體工藝過程來確定。本設(shè)計安全閥的泄放量均認(rèn)為單位時間內(nèi)流過設(shè)備的氣體質(zhì)量流量，即： kg / h1494624422 0716500000 ???? . .G （ ） 西南石油大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 28 （ 2）安全閥的泄放壓力（定壓） 安全閥開始起跳時的進(jìn)口壓力稱為安全閥的泄放壓力或定壓。它應(yīng)等于或小于受壓設(shè)備或管道的設(shè)計壓力?？砂聪旅娴姆椒ù_定： 當(dāng) P≤ P0=P+ （ ） 當(dāng) P≤ P0= （ ） 當(dāng) P P0=