三甘醇脱水技术方案.doc

三甘醇脱水装置技术方案Rev日期编制校对审核审定A20079Copyright 2007, DWELL Co. Ltd. All rights reserved For technical assistance, phone the DWELL Customer Service Department: In CHINA, phone 008610 82778441联系我们：北京迪威尔石油天然气技术开发公司（英文简称DWELL）是依据中华人民共和国公司法组建的，集科研、生产、服务于一体的高新技术企业。DWELL公司拥有一支高素质的、专业配套齐全的科技开发人才队伍，现有员工120人，其中，高级工程师27人、工程师35人，工程建设项目经理7人。公司经营范围主要涉及石油天然气、石油化工及相关行业的机电设备、检测仪器仪表、生产助剂的研发、生产、销售；石油天然气工程技术开发、技术服务。公司拥有建设部和国家有关部门颁发的工程设计、工程总承包等诸项甲级资质证书；拥有压力管道、压力容器设计证书；拥有独立的中华人民共和国进出口企业资格证书、机电设备施工资质证书。公司拥有注脂密封球阀、原油含水分析仪、低油气比原油分离计量等十多项自主专利技术和产品，服务范围包括国内各大油气田，以及苏丹、哈萨克斯坦等国外油气田。公司技术装备配套齐全，建立了先进的计算机网络系统，拥有国内先进的软、硬件，广泛应用于科研开发和生产服务等领域，实现了管理的现代化；拥有电子实验室、化学实验室、油气流程模拟实验室。公司总部位于上地信息产业基地中心地带，拥有1500多平方米的研发中心。在北京延庆建有占地30亩的机电设备生产基地，在河北廊坊正在建设83亩的油田化学药剂生产基地。DWELL公司本着“诚信、务实、拼搏、创新”的企业精神，以为客户提供“环保、节能、增效”型服务为立足点，发挥公司人才优势，充分利用新技术、新材料、新工艺，为石油、石油化工行业的可持续发展倾心尽力。公司坚持科技创新的战略方针，坚持以人为本的经营理念，本着“诚正精进”的企业精神，发挥公司人才优势，为客户提供优质的服务和高品质的产品。公司地址：北京市海淀区上地信息路8号CPE大厦C座三层联系电话：01082778441传真：01082778385邮政编码：100085目 录1方案简介52设计基础资料52.1 设计数据52.2气象资料52.3 工程地质资料52.4气量预测62.5 天然气物性62.6设计规范73设计方案73.1 设计原则73.2 设计原理73.3 工艺流程84 主要结构及组成84.1 吸收塔84.1.1工作原理94.1.2 设备计算94.1.2.1塔型的选用94.1.2.2三甘醇的循环量94.1.2.3塔径104.1.2.4塔板间距114.1.2.5塔板数114.1.2.6吸收塔的高度124.1.2.7塔的主体高度124.1.2.8塔的顶部空间高度 124.1.2.9塔的底部空间高度124.1.2.10支座高度134.1.2.11液流型式134.1.2.12除沫器144.1.2.13丝网除沫器厚度154.1.2.14丝网除沫器的直径 154.1.2.15丝网除沫器在塔内的安装位置154.1.3主要技术参数154.1.4技术特点164.2 再生塔164.2.1工作原理164.2.2设备计算174.2.2.1塔径174.2.2.2填料的选择174.2.2.3填料高度h184.2.2.4精馏柱高度184.2.3主要技术参数184.2.4技术特点184.3 加热炉194.3.1工作原理194.3.2主要技术参数194.3.3技术特点195设备供货清单206 优点217 缺点211 方案简介本装置是针对夏子街增压站因老的脱水设备不能正常运行的基础上设计研发。2设计基础资料2.1 设计数据处理气量： 50X104Nm3/d操作压力： 2.5 MPa设计压力：3.0MPa操作温度：夏天 20 冬天 10 设计温度：802.2气象资料夏子街地区气象参数见表4-1。表4-1 夏子街地区气象资料表序号项 目名 称单 位夏子街油田1气温最冷月平均-18最热月平均25.2极端最高41.9极端最低-37.3年平均气温6.12极大风速m/s40降水量1日最大值mm34历年平均值mm874最大积雪深度cm60m3/(hm) 。该吸收塔的液流型式选用单流型。4.1.2.12除沫器当空塔气速较大，塔顶溅液现象严重，以及工艺过程不允许出塔气体夹带雾滴的情况下，需要设置除沫器，从而减少液体的夹带损失，确保气体的纯度。保证后续设备的正常操作。常用的除沫器有拆板除沫器、丝网除沫器，以及旋流板除沫器等。本设计选择丝网除沫器。丝网除沫器具有比表面积大、重量轻、空隙率大以及使用方便等优点。尤其是它具有除沫效率高，压力降小的特点，从而成为一种广泛使用的除沫装置。丝网除沫器适用于洁净的气体，不宜用于液滴中含有或易析出固体物质的场合（如碱液、碳酸氢铵溶液等），以免液体蒸发后留下固体堵塞丝网。当雾沫中含有少量悬浮物时，应经常冲洗。4.1.2.13丝网除沫器厚度丝网层的适宜厚度应按工艺条件通过试验确定，对于金属丝网，当网丝直径为0.0760.4mm、网层密度为48530kg/m3，在适宜的气速下，丝网层的蓄液厚度约2550mm。取网层厚度为100150mm，就能把气体中绝大部分雾滴分离下来。除沫要求严格的，可以取厚些或采用两段丝网。结论：网层厚度一般取150mm。4.1.2.14丝网除沫器的直径 结论：约为吸收塔的直径，略小于0.9m。=0.8 m4.1.2.15丝网除沫器在塔内的安装位置为了达到预期的除沫效率，在丝网除沫器的上方和下方，都应留有适当的分离空间。选择装于塔顶的一般除沫器，所需的塔顶分离空间总高度 ，顶层塔盘至丝网底面的距离 。图8 除沫器的安装位置4.1.3主要技术参数设计温度：40设备尺寸：处理量： 5010 Nm3/d设计压力：2.5 MPa4.1.4技术特点1、结构紧凑2、维护简单，运行费用低3、通过能力要大，即单位塔截面能处理的气液流量大。4、塔板效率要高。5、塔板压力降要低。6、操作弹性要大。4.2 再生塔如图，该设备由筒体、填料等原件等组成。4.2.1工作原理 填料塔是以塔内的填料作为气液两相间接触构件的传质设备。填料塔的塔身是一直立式圆筒，底部装有填料支承板，填料以乱堆或整砌的方式放置在支承板上。填料的上方安装填料压板，以防被上升气流吹动。液体从塔顶经液体分布器喷淋到填料上，并沿填料表面流下。气体从塔底送入，经气体分布装置（小直径塔一般不设气体分布装置）分布后，与液体呈逆流连续通过填料层的空隙，在填料表面上，气液两相密切接触进行传质。填料塔属于连续接触式气液传质设备，两相组成沿塔高连续变化，在正常操作状态下，气相为连续相，液相为分散相。 当液体沿填料层向下流动时，有逐渐向塔壁集中的趋势，使得塔壁附近的液流量逐渐增大，这种现象称为壁流。壁流效应造成气液两相在填料层中分布不均，从而使传质效率下降。因此，当填料层较高时，需要进行分段，中间设置再分布装置。液体再分布装置包括液体收集器和液体再分布器两部分，上层填料流下的液体经液体收集器收集后，送到液体再分布器，经重新分布后喷淋到下层填料上。 填料塔也有一些不足之处，如填料造价高；当液体负荷较小时不能有效地润湿填料表面，使传质效率降低；不能直接用于有悬浮物或容易聚合的物料；对侧线进料和出料等复杂精馏不太适合等。4.2.2设备计算4.2.2.1塔径富液精馏柱直径可用三甘醇喷淋密度（5.112.7 ）计算，一般靠近上限值选取（推荐值为10.35 ）。 式中 三甘醇富液流率，Kg/h; 三甘醇富液密度，；计算如下：265 mm取D=300 mm4.2.2.2填料的选择 采用DN25的金属鲍尔环填料，具体参数如下表： 表3 单位：mm公称直径DBAEHHHFRRLH碳不锈钢DN25250.410.54.75.44.56.042.561.00.60.577250.3图9 鲍尔环结构取直径为25mm的鲍尔环。4.2.2.3填料高度h填料的高度不能小于1.22m,有两层填料，每层取经验值h=0.9m填料总高度 = 2h = 1.8 m4.2.2.4精馏柱高度再生塔高度的高度包括填料层高度，喷淋装置，气液进出口所需高度，底部及顶部空间高度。H=填料高度+布液器高度+布液器到填料层上表面的高度+两个填料支承的高度+两个填料压板的高度+再布液器的高度+再布液器与上下填料层空出的高度H=1800+50+25+25+25+25+25+400+200+500+500=3575 mm4.2.3主要技术参数设计温度：200设备尺寸：处理量： 10.42 Kg/h设计压力：0.1 MPa4.2.4技术特点1、结构简单，阻力小，便于用耐腐蚀的材料制造。2、维护简单，运行费用低。3、采用波纹填料，有效增大了接触面积。4、塔顶装有冷凝降温盘管，回收被蒸汽带出去的轻烃。5、生产能力大，分离效率高，压降小，持液量小，操作弹性大等优点。4.3 加热炉4.3.1工作原理 燃料在炉体下部的火筒烟管内燃烧,火焰及高温烟气通过火筒烟管壁面后,将热量传给被加热介质。4.3.2主要技术参数 使用燃料：天然气 热效率： 90% 设计压力：1.0 最高工作温度：3004.3.3技术特点1、生产加热炉采用U型主副火筒，辐射段采用全波纹炉胆，对流段采用螺纹烟管，辐射换热强度更高、传热效果更好； 2、采用优质岩棉作保温层，采用扁钢龙骨架,散热损失1%，整台设备美观大方；3、采用橇装化组装出厂，可以大大缩短安装周期，降低安装费用；4、充分考虑加热炉的运行操作环境需要，设置有合适的操作维修空间；5、燃烧控制系统可以实现程序点火，比例调节，熄火保护等功能，确保加热炉安全、可靠、高效地运行，实现无人值守；6、有完善的附件和仪器、仪表，有可靠的安全保障措施。操作简单、维修方便。7、节能高效；5 设备供货清单序号设备、工程量单位数量型号规格单价（万元）总价（万元）备注一工艺部分1阀门套364040RMB2管件、紧固件套11515RMB3管线套11010RMB5保温材料套12020RMB7橇座套339二设备部分1吸收塔台1100100RMB2闪蒸罐台1RMB3活性炭过滤器台1RMB5机械过滤器台12RMB再生塔台1换热器台2缓冲罐台16加热炉台1设备尺寸：16003000mm功率：350kW4040RMB7梯子平台套1重量：10000Kg33RMB三仪表部分1高级孔板阀台1DN150 PN4.01515RMB2调节阀台4DN25 PN4.0416RMB3自力式调压阀台1DN25 PN1.611RMB4开关阀台1DN25 PN4.02.52.5RMB5ESD阀台32060RMB6切换阀台4DN150 PN4.02080RMB台4DN80 PN4.01515RMB7可燃气及火灾报警器套5210RMB8压力变送器台73051TG0.64.2RMB9差压变送器台13051CD0.60.6RMB10温度变送器台70065+2440.64.2RMB11流量变送器台13051S1.11.1RMB12一体化孔板流量计台130952.42.4RMB13热电阻台200650.30.6RMB14压力表台9YTP-100H0.10.9RMB15温度计台9WSS4830.050.