【正文】 1） 總平面布置圖和工藝流程圖； 2） 設計說明書、計算書和材料表。 項目地點 XXX 市西側的 A 鎮(zhèn)。 設計范圍 加氣母站工藝、自控。 站場內的功 能性建筑：消費、安全、節(jié)能、環(huán)境保護。 天然氣性質 氣田供應的天然氣的性質見表 ； 表 天然氣性質 天然氣類別 二類 高位發(fā)熱量（ MJ/） 總硫（以硫計） (mg/) 200 硫化氫（ mg/） 10 二氧化碳 y,% 水露點 / 在交接點壓力下，水露點應比輸送條件下最低環(huán)境溫度低 5 度 母站進站天然氣參數(shù) 根據(jù)題目要求， B 氣田供應的天然 氣為二類天然氣，進站壓力為 。 來氣先進入緩沖罐，然后進入分離器，分理出天然氣中的水、重烴、機械雜質等。 接著將處理好的天然氣輸送到壓縮機組進行壓縮 ，并將壓縮后的天然氣 輸送至儲氣瓶。 第四章 工藝計算 及設備選型 分離器的工藝計算 壓縮系數(shù) Z 的計算 假設進站壓力為 ， 進站溫度為 25?C。39。 當顆粒直徑不大于 m10)80~20( 6?? ，且 2Re? 時， n=1， a=24，則 上面的 方程變?yōu)橄铝行问剑? 7 ? ??18 )(2 gDw gL ?? 由理想氣體狀態(tài)方程 TnZRpV m? 有 TZPZTP ?? ?000 0 在 ， 25 C? 下， Z=，代入式（ ），解得此時的氣體密度為 3/kg m .取 D= 650 10 m?? ， 3 3 31 0 / , = 0 . 0 1 0 5 1 0L k g m P a s??? ? ?查 表 得 此 狀 態(tài) 下 將數(shù)據(jù)代入 ()得， 6 2 33( 5 0 1 0 ) ( 1 0 6 . 7 7 ) 9 . 8 0 . 1 2 9 /1 8 0 . 0 1 0 5 1 0 ms???? ? ? ????? 分離器直徑和高度計算 氣體計算速度： wV ?? 式中 V ——氣體計算速度， s/m ； w——顆粒（液滴）沉降速度， s/m ； ?——系數(shù)，取 ~ 。 8 立式分離器的高度取 H=3D= m 本設計選用立式分離器公稱直徑為 1200mm，高度為 3600mm 選用的分離器見下圖 : 分離器進口管、出口管的計算 分離器進口管和出口管的直徑 1D 和 2D 可用下式計算： 11 78 ??????? VQD 0 .52 20 .7 8 5QD V??? ???? 式中 Q ——氣體在操作條件下的流量， s/m3 ； 1V、 2V ——分別為氣體的進口和出口速度， s/m 。 器 直徑計算 通過 HYSYS 軟件，已知處理量為 。總共脫水： 8*= 則在操作條件下的氣體量為： Q=179。實踐證明采用雷督克斯的半經(jīng)驗公式得到一個空塔流速，然后用轉效點積核式可行的，半經(jīng)驗公式如下： )( pgb DCG ??? 式中 G——允許的氣體質量流速， )sm/(kg 2 ? ； C——系速，氣體自上向下流動，取 ~；自下向上流動，取 ； b? ——分子篩的堆密度， kg/ 3m ； 10 g? ——氣體在操作條件下的密度， kg/ 3m ； pD ——分子篩的平均直徑（球形）。用式（ ）計算： 0 . 5 2(0 . 2 9 6 5 0 7 . 3 0 . 0 0 4 ) 2 . 3 5 / ( )G k g m s? ? ? ? ? ? 已知 3650 /b kg m? ? ， mDp ? ， C 取 。 吸附器需裝分子篩 30/=375kg 其體積為： V=375/650=179。s 650b? ? kg/m3， 10%x? ， ? m， 3. 75 / 0. 12 6 29 .7 6q ??kg/m2 氣體通過床層的壓力降計算 GPSA 工程手冊（ 1987 版）推薦用公式計算。s ； g? ——氣體流速， m/min； g? ——氣體操作狀態(tài)下的密度， kg/m3。s， ? ? kg/ m3， 73 60 16 .38gv ? ? ?m/min。 吸附傳質區(qū)長度計算 0 . 7 8 9 50 . 5 5 0 6 0 . 2 6 4 61 . 4 1z qhA v ???? ???? 式中 hz——吸附傳質區(qū)長度， m； A——系數(shù)，分子篩 A =，硅膠 A =1，活性氧化鋁 A =； q ——床層截面積的水負荷， kg/m2 0 . 7 8 9 50 . 5 5 0 6 0 . 2 6 4 62 9 . 7 61 . 4 1 0 . 6 0 . 7 81 6 . 3 8 1 0 0zh ? ? ? ??m 再生熱負荷計算 用貧干氣加熱， M=17，進吸附塔 溫度 260℃ ，分子篩床層吸附終了后溫度35℃ （即床層溫升 10℃ ），再生加熱氣出吸附器溫度 200℃ ，床層再生溫度是2 30)2 002 60(21 ?? ℃ 。℃ ，鋼材比熱為 ℃ 。 再生加熱所需的熱量為 Q， 4321 Q ???? 式中 Q1 ——加熱分子篩的熱量， kJ； Q2 ——加熱吸附器本身（鋼材）的熱量， kJ； Q3 ——脫附吸附水的熱量， kJ； Q4 ——加熱鋪墊的瓷球的熱量， kJ。 是水的脫附熱， 1Pc 、 2Pc 、 4Pc分別為上述各種物質的定壓比熱。 設再生加熱時間 。 再生氣量計算 設 2t? 是再生加熱結束時的氣體出 口溫度， 3t 為再生氣進吸附器的溫度， 再生氣溫降為： )( 12213 tttt ???? 每千克再生氣放出熱量（ kJ）： tcq PH ?? 總共需再生氣量： 14 HqQG /?? 再生氣在 230℃ 時的比熱是 平均溫度： )( 1221 tttm ?? 設干氣初溫是 at ，每千克干氣移去的熱量： )( amPc ttcq ?? 總共需冷卻氣量： cqQG /??? 床層溫度自 230℃ 降到 25℃ ，則冷卻熱負荷： 1 3 0 0 0 . 9 6 ( 2 3 0 2 5 ) 5 9 0 4 0Q ? ? ? ? ?kJ 2 1 3 2 0 0 . 5 ( 2 3 0 2 5 ) 1 3 5 3 0 0Q ? ? ? ? ?kJ 4 1 6 7 8 0 . 8 8 ( 2 3 0 2 5 ) 3 0 2 7 1 1 . 2Q ? ? ? ? ?kJ 由式 上面的結果 得： 1 2 4 4 9 7 0 5 1 .2Q Q Q Q? ? ? ? ?kJ 設冷卻時間 小時，每小時移去熱量 ?！?，冷卻氣溫差 100t?? ℃ ， 需冷卻氣量： 1 5 0 6 2 1 .5 8 / 2 .9 1 0 0 5 1 9 .3 8??kJ/h 15 天然氣壓縮系統(tǒng)工藝計算 進氣壓力：≤ ，本次設計取 出口壓力： 25MPa， 進氣溫度： 20℃， 壓縮比 ε 壓縮機的綜合效率值隨壓縮比和吸入氣體的體積而變。 壓縮機的總壓比可由下式計算： 式中 ——壓縮機的排氣壓力， MPa； ——壓縮機的進氣壓力， MPa。 混合天然氣絕熱指數(shù)的確定 表 CH4 C2H6 C3H8 i–C4H10 CO2 摩爾 分數(shù)