分离工程天然气脱硫装置的工艺设计VIP

课程设计（论文）题目名称 天然气脱硫装置的工艺设计 课程名称 化工分离工程课程设计 学生姓名 学 号 学 院 、 专业 指导教师 2017 年 12 月 10 日目 录邵阳学院课程设计（论文）任务书 .1第一章 概述 .21.1 工业脱硫的方法及特点 .21.2.湿法脱硫工段概述 .2第二章 设计依据 .32.1 分离工程课程设计任务书 .32.2 设计条件 .32.3 设计要求 .3第三章 工艺设计计算 .43.1 吸收塔的物料衡算 .43.1.1 气体流量计算 .43.1.2 气相物性数据计算 .43.1.3 液相物性数据计算 .53.1.4 吸收剂 MEDA 溶液用量的计算 .53.2 吸收塔的热量衡算 .63.2.1 设计条件 .63.2.2 热量衡算 .73.2.2.1 放热量计算 .73.2.2.2 吸热量计算 .8第四章 设备设计与选型 .94.1 填料的选择 .94.2 塔径的计算 .94.3 填料层高度计算 .104.4 筒体壁厚选择 .104.5 封头选择 .104.6 填料层压降的计算 .104.7 填料塔附件的设计 .104.7.1 液体分布装置 .114.7.2 填料支承装置 .114.7.3 液体再分布装置 .114.8 接管的计算 .124.8.1 塔底气体进料口接管 .124.8.2 塔底液体出口管 .124.8.3 塔顶液体进料口管 .124.8.4 塔顶气体出口管 .134.8.5 测压测温管 .134.8.6 排污管 .134.9 支座选取 .14设计总结 .15参考文献 .16致 谢 .17- 1 -邵阳学院课程设计（论文）任务书年级专业2014 级化学工程与工艺学生姓名李原朵学 号1440902033题目名称 1160 万 /a 天然气脱硫装置的工艺设计3m设计时间11 12 周 课程名称 化工分离工程课程编号090902309设计地点化工教研室一、课程设计（论文）目的化工分离工程课程设计是综合应用本门课程和有关先修课程所学知识，完成以单元操作为主的一次设计实践。通过课程设计使学生掌握工程设计的基本程序和方法，并在查阅技术资料，选用公式和数据，用简洁文字、图表表达设计结果及制图等能力方面得到一次基本训练。在设计过程中还应培养学生树立正确的设计思想和实事求是、严肃负责的工作作风。为今后的毕业设计打下基础。二、已知技术参数和条件天然气的进气组成及其摩尔含量组分H2 CH4 C3H6 N2 CO2 H2O H2S含量49.50% 30.50% 10.50% 6.50% 0.80% 0.70% 1.50%利用化学吸收法将天然气组分中的 H2S、CO 2 吸收，由于天然气中被吸收的物质含量低，为保证最小喷淋宻度，吸收剂可循环进行吸收，饱和后吸收剂 MDEA 溶液通过换热器进行再生使用。32324222(+()S+36.81/CHNOCNHOkJmol 吸 收再 生） 5.94C 吸 收再 生）三、任务和要求- 2 -1、吸收塔的型式、填料选择及工艺设计计算。 2、物料衡算、热量衡算。3、画出吸收塔的装配图。图面应包括设备的主要工艺尺寸，技术特性表和接管表。4、设计计算说明书内容。5、绘制主要设备的装配图。用 A2图纸绘制主要设备装配图（图面应包括设备主视图、局部视图等，并配备明细表、管口表、技术性能表、技术要求等） ，要求采用 CAD 制图。第一章 概述1.1 工业脱硫的方法及特点一般分为烟气脱硫和橡胶专业的脱硫。烟气脱硫除去烟气中的硫及化合物的过程，主要指烟气中的 SO、SO 2。以达到环境要求。 橡胶专业的脱硫devulcanizing 指采用不同加热方式并应用相应设备使废胶粉在再生剂参与下与硫键断裂获得具有类似生胶性能的化学物理降解过程。它是制造再生胶过程的一道主要工序。分为：水油法、油法。主要相关脱硫技术：湿法脱硫、干法脱硫、生物脱硫等。1.2.湿法脱硫工段概述利用化学吸收法将干气组分中的 H2S、CO 2吸收，然后吸收剂 MDEA 溶液通过换热器进行加热通入再生塔解吸再生将 H2S、CO 2分离，气相组分从塔顶出去经过干压机二级压缩输送到等温加氢炉.- 3 -第二章 设计依据2.1 分离工程课程设计任务书1160 万 /a 天然气脱硫装置的工艺设计3m2.2 设计条件表 21 干气的进气组成及其摩尔含量组分H2 CH4 C3H6 N2 CO2 H2O H2S含量49.50% 30.50% 10.50% 6.50% 0.80% 0.70% 1.50%湿法脱硫： 32324222(+H()S+36.81/CHNOSCNHOkJmol 吸 收再 生）- 4 -3232242232(+CO()+56.94/CHNHCNHOCkJmol 吸 收再 生）2.3 设计要求吸收后的干气中的硫化氢含量为 1ppm(可近似等于 0） ，二氧化碳含量为 0.第三章 工艺设计计算3.1 吸收塔的物料衡算3.1.1 气体流量计算干气和吸收剂的进口温度为 25，干气的进口压力为 0.2MPa，则：干气的摩尔流量为 hkmolRTpVn/16.9810)25.73(145. 8/602）（总- 5 -除去 H2S 与 CO2，剩下的气体组分视为惰性气体，则：H2S 的含量为： hkmoln/754.10.1698gm/.63754.CO2的含量为： hkoln/3589.0.16.982g/1.435.023.1.2 气相物性数据计算干气的摩尔质量： 13.0840.518.740.82.6540.156.320.495M 则: hkgm/381干 气干气的平均密度为 336 /056.1).298104.8/(0.132./ mkgRTp 干 气惰性气体的摩尔质量： 5138.20.-.81/70. 20.64635249M ）（）（ hkgm/.9.9.6.惰 气则惰性气体的平均密度为 336 /096.1)5.28104.8/(53.120./ mkgRTMp 惰 气惰 气3.1.3 液相物性数据计算查甲基二乙醇胺的物化常数 1可得，25%MDEA 的纯度为 95%，密度为- 6 -1.0223g/cm3。3.1.4 吸收剂 MEDA 溶液用量的计算 由于 MDEA 对 H2S 有很高的选择性,能耗低、投资省、不易降解、腐蚀性小,故广泛应用于化工厂、化肥厂、石油化工厂、炼油厂、天然气净化厂与油田气及煤气的脱硫、克劳斯硫磺回收原料气的提浓、斯科特(SCOT)法硫回收尾气的处理,及低热值气体的脱硫等过程,该过程是一个复杂的物理和化学吸收过程，主要为化学吸收。其主要反应式如下： 32324222(+H()S+36.81/CHNOSCNHOkJmol 吸 收再 生）得出理论上全部吸收 H2S 需要的 MDEA 的量：hkmoln/5094.31.73232242232(+CO()+56.94/CHNCHNOCkJmol 吸 收再 生）得出理论上全部吸收 CO2需要的 MDEA 的量：hkmoln/8716.0.935则理论上消耗的 MDEA 的总量： hkoln/381