【正文】 三甘醇循環(huán)量對(duì)干氣水露點(diǎn)的影響，見表22和表23。甘醇循環(huán)量與三甘醇貧液濃度、吸收塔塔板數(shù)與要求的露點(diǎn)降有關(guān)，本文應(yīng)用HYSYS 2004對(duì)三甘醇脫水工藝流程進(jìn)行了模擬計(jì)算及參數(shù)對(duì)比分析，主要研究了三甘醇貧液濃度、甘醇循環(huán)量與天然氣脫出水量之間的關(guān)系。根據(jù)溶液吸收原理，循環(huán)量、濃度與塔板數(shù)的相互關(guān)系如下：?循環(huán)量和塔板數(shù)固定時(shí)，三甘醇濃度愈高則露點(diǎn)降愈大；?循環(huán)量和三甘醇濃度固定時(shí)，塔板數(shù)愈多則露點(diǎn)降愈大，但一般都 超過10塊實(shí)際塔板； ?塔板數(shù)和三甘醇濃度固定時(shí)，循環(huán)量愈大則露點(diǎn)降愈大，但循環(huán)量升到一定程度后，露點(diǎn)降的增加值明顯減少，而且循環(huán)量過大會(huì)導(dǎo)致重沸器超負(fù)荷，動(dòng)力消耗過大。 在甘醇循環(huán)量和塔板數(shù)一定的情況下，三甘醇的濃度越高，天然氣露點(diǎn)降就越大。氣體汽提是將甘醇溶液同熱的汽提氣接觸，以降低溶液表面的水蒸氣分壓，%（質(zhì)），℃。 目前常用的再生方法有三種：減壓再生；氣體汽提；共沸再生。因而選用三甘醇脫水工藝可以滿足天然氣脫水技術(shù)和經(jīng)濟(jì)性要求。表12 產(chǎn)品氣氣質(zhì)條件項(xiàng)目干氣溫度，℃壓力，kPa5900標(biāo)況下氣體體積，m3/d分子量流體密度，kg/m3低位熱值，MJ/m3水露點(diǎn)，℃5℃摩爾百分?jǐn)?shù)氮?dú)?，N2 二氧化碳，CO2 硫化氫,H2S 甲烷，CH4 乙烷，C2H4 丙烷，C3H6 異丁烷 正丁烷 異戊烷 正戊烷 水，H2O 三甘醇2 工藝流程（TEG） 工藝方案天然氣的脫水方法多種多樣，目前應(yīng)用較廣泛的有低溫分離法脫水、溶劑吸收法脫水和固體吸附法脫水。 表11 天然氣組成表（干基）組分N2CO2H2SC1C2mol%組分C3iC4nC4iC5nC5mol% 外輸天然氣天然氣三甘醇脫水裝置主要產(chǎn)品為干氣， MPa，產(chǎn)品指標(biāo)符合《天然氣》（GB178201999）中一類天然氣的要求。、標(biāo)準(zhǔn) [1]石油大學(xué)出版社石油地面工程手冊(cè)．第三冊(cè)．《氣田地面工程設(shè)計(jì)》 [2]GB50211994．《輸氣管道工程設(shè)計(jì)規(guī)范》 [3] GB/T81631999．《輸送流體用無縫鋼管》 [4] SY/T001096．《氣田集氣工程設(shè)計(jì)規(guī)范》 [5] SY 040198．《輸油輸氣管道線路工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》 [6]曾自強(qiáng)，張育芳．《天然氣集輸工程》．石油工業(yè)出版社 [7]林存英．《天然氣礦場(chǎng)集輸》．石油工業(yè)出版社 [8]SY04202000．《石油天然氣站內(nèi)工藝管道施工及驗(yàn)收規(guī)范》 [9] SY/T 06022005.《甘醇型天然氣脫水裝置規(guī)范》 [10]SY/T 0076 2003.《天 然 氣 脫水設(shè)計(jì)規(guī)范》 [11]《常用壓力手冊(cè)》 [12] GBT_173952008_無縫鋼管尺寸 [13] GBT 90192001 《壓力容器公稱直徑》 [14] 《固定式壓力容器》根據(jù)給定的天然氣氣質(zhì)工況和處理規(guī)模， 以SY/T 06022005《甘醇型天然氣脫水裝置規(guī)范》、SY/T 00762003《天然氣脫水設(shè)計(jì)規(guī)范》及其相關(guān)技術(shù)設(shè)計(jì)規(guī)范為依據(jù)，對(duì)400104 m3/d天然氣脫水工程進(jìn)行了工藝流程設(shè)計(jì)、流程模擬、工藝參數(shù)研究和主要工藝設(shè)備設(shè)計(jì)計(jì)算。3） 遵循“高效節(jié)能、安全生產(chǎn)”的設(shè)計(jì)原則。1） 貫徹國(guó)家建設(shè)基本方針政策，遵循國(guó)家和行業(yè)的各項(xiàng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范。盡可能采用國(guó)內(nèi)外油氣儲(chǔ)運(yùn)工程的新技術(shù)、新工藝和設(shè)備。要求繪制的工藝流程圖和相關(guān)圖樣完整和規(guī)范。通過學(xué)習(xí)和訓(xùn)練，能深入理解油氣儲(chǔ)運(yùn)工程的基本理論和技術(shù)，掌握油氣儲(chǔ)運(yùn)工程的設(shè)計(jì)思路及方法。天然氣三甘醇脫水工藝設(shè)計(jì)目錄第一篇 設(shè)計(jì)說明書 1 1 概述 1 1 1 、標(biāo)準(zhǔn) 1 2 2 天然氣氣質(zhì)資料 2 外輸天然氣 3 2 工藝流程（TEG） 5 工藝方案 5 5 6 9 9 9 9 10 10 10 11 三甘醇脫水工藝流程圖見附圖。 11 3設(shè)備選型 11 原料氣過濾分離器 11 干氣出口分離器 12 吸收塔 12 換熱器 13 干氣/三甘醇貧液換熱器 14 甘醇貧/富液換熱器 15 閃蒸罐 15 再生系統(tǒng) 16 過濾器 18 三甘醇循環(huán)泵 19 4 三甘醇脫水主要裝置選型 20 第二篇 計(jì)算說明書 21 1 引言 21 2主要設(shè)備的計(jì)算和選型 22 三甘醇吸收塔設(shè)計(jì)計(jì)算(C1101) 22 (D1201) 25 ：(E1301/H1301) 26 (D1101) 32 34 第一篇 設(shè)計(jì)說明書1 概述學(xué)習(xí)油氣儲(chǔ)運(yùn)工程專業(yè)課程之后，為了對(duì)油氣儲(chǔ)運(yùn)工程專業(yè)有一個(gè)更加系統(tǒng)、全面的了解，綜合利用所學(xué)知識(shí)進(jìn)行400104 m3/d天然氣三甘醇脫水裝置工藝設(shè)計(jì)。工程設(shè)計(jì)應(yīng)符合現(xiàn)行執(zhí)行的技術(shù)規(guī)范和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。在工藝計(jì)算及設(shè)備選型時(shí)，確保理論依據(jù)充分，使用的圖表和公式正確，計(jì)算步驟簡(jiǎn)明，計(jì)算結(jié)果正確、可靠。提交的工程設(shè)計(jì)成果包括：原始數(shù)據(jù)、說明書、有關(guān)圖件、參考文獻(xiàn)等。2） 貫徹“安全、可靠”的指導(dǎo)思想，以保證設(shè)備安全、穩(wěn)定地運(yùn)行。4） 充分考慮環(huán)境保護(hù)，節(jié)約能源。本應(yīng)用工程完成了以下的研究?jī)?nèi)容：1） 三甘醇脫水工藝流程設(shè)計(jì)，繪制流程圖；2） 利用HYSYS軟件對(duì)三甘醇脫水工藝流程進(jìn)行模擬；3） 三甘醇脫水工藝參數(shù)研究及選用；4） 三甘醇脫水工藝裝置設(shè)計(jì)： 1分離器（F1101/D1101） 2甘醇吸收塔（C1101） 3TEG閃蒸罐（D1201） 4再生設(shè)備（E1301/H1301/C1301） 5甘醇過濾器（F1201/F1202/F1203） 6甘醇換熱器（E1201/E1302） 7甘醇循環(huán)泵（P1101） 8主要工藝管線 天然氣氣質(zhì)資料 氣體處理規(guī)模：400104 m3/d（最大處理能力480104 m3/d） 進(jìn)站壓力：～ MPa 進(jìn)站溫度：20～30 ℃ 干氣外輸壓力：≥ MPa 干氣水露點(diǎn)要求：≤5 ℃ 天然氣氣質(zhì)組成見表21。詳見表12。針對(duì)上述給出的原料氣氣質(zhì)工況、處理規(guī)模和外輸干氣對(duì)水露點(diǎn)的要求，由于三甘醇的貧液濃濃度可達(dá)98～99%，三甘醇蒸氣壓較低，攜帶損失小，熱力學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，理論分解溫度較高，可以獲得較大的露點(diǎn)降，而且能耗低，投資及操作費(fèi)用較低，且甘醇類化合物毒性很輕微，三甘醇的沸點(diǎn)高，常溫下基本不揮發(fā)，使用時(shí)不會(huì)引呼吸中毒，與皮膚接觸也不會(huì)引起傷害。對(duì)于三甘醇脫水工藝，影響脫水效果的關(guān)鍵參數(shù)是三甘醇貧液濃度、三甘醇循環(huán)量、吸收塔和再生塔的塔板數(shù)、再生塔溫度、再生方式。氣體汽提是現(xiàn)行三甘醇脫水裝置中應(yīng)用較多的再生方法。但是汽提氣排至大氣，會(huì)產(chǎn)生污染，也增加了生產(chǎn)費(fèi)用，對(duì)此需有相應(yīng)的措施。因此，降低出塔干氣露點(diǎn)的主要途徑是提高三甘醇貧液濃度。三甘醇循環(huán)量是控制脫除天然氣中總水量，必須保證甘醇與氣體接觸較好的最小循環(huán)率，一般從天然氣中脫除1 kg水需要20 L～30 L三甘醇。通過計(jì)算可知， MPa，30 ℃ kg/h，在三甘醇脫水吸收塔中，由于天然氣與貧甘醇不可能達(dá)到充分接觸達(dá)到平衡狀態(tài)，理論平衡水露點(diǎn)與實(shí)際水露點(diǎn)相差8～10 ℃，本工程要求天然氣實(shí)際水露點(diǎn)要求小于5 ℃，外輸干氣設(shè)計(jì)控制天然氣平衡水露點(diǎn)為13～15 ℃即可滿足要求。表21 汽提氣流量對(duì)三甘醇脫水效果的影響汽提氣流量m3/h三甘醇貧液濃度%干氣水露點(diǎn)℃表22 貧甘醇循環(huán)量對(duì)三甘醇脫水效果的影響三甘醇循環(huán)量（m3/h）三甘醇再生溫度℃外輸干氣含水量kg/h外輸干氣水露點(diǎn)℃重沸器熱負(fù)荷kW150150150150150150150150針對(duì)上述給出的原料氣氣質(zhì)工況、氣體處理規(guī)模，對(duì)三甘醇貧液濃度、三甘醇循環(huán)量、再生溫度進(jìn)行了優(yōu)選，其優(yōu)選的工藝參數(shù)見表23。%的貧甘醇，采用氣提再生工藝，實(shí)際水露點(diǎn)控制在5 ℃以下是完全可行的。三甘醇脫水裝置主要分為吸收和再生兩部分, 應(yīng)用了吸收、分離、氣液接觸、傳質(zhì)、傳熱和抽提等原理, 露點(diǎn)降通?？蛇_(dá)到30 ℃～60℃,最高可達(dá)85 ℃。 工藝流程見附圖。其工藝設(shè)備主要有進(jìn)口分離器、甘醇?xì)怏w吸收塔、氣體貧甘醇換熱器、三甘醇再生塔及重沸器、三甘醇循環(huán)泵、過濾器、貧/富液換熱器和三甘醇閃蒸分離器等。 （2）TEG富液再生TEG吸收塔底部排出的三甘醇富液與TEG再生塔頂部換熱后進(jìn)入TEG閃蒸罐，盡可能閃蒸出其中所溶的烴類，閃蒸后的三甘醇富液經(jīng)過TEG過濾器除去固體、液體雜質(zhì)，進(jìn)入TEG換熱罐提高三甘醇