油气集输画流程图课程设计

重庆科技学院课程设计报告 院（系）:_石油与天然气工程学院 专业班级: 油气储运11-03 学生姓名: xxx 学 号: 2011xxxxxx 设计地点（单位）_K706_ _ _设计题目:_某三甘醇天然气脱水工艺设计_ 完成日期： 2014 年 6 月 18 日 指导教师评语: _ _ _ 成绩（五级记分制）:_ _ 指导教师（签字）:_ _ 摘要天然气脱水是天然气净化的一个重要环节，目前天然气脱水的技术已经很成熟了。天然气脱水方法有很多，其中吸收法脱水最为常见。将天然气中的水分脱离出来以满足管输和用户的需求。三甘醇脱水是我们常用的天然气脱水方式之一。通过一段时间学习和研究，我们已经掌握了三甘醇脱水的原理和大致的工艺流程，并做出了设计。根据实际情况和石油行业的相关规范设计了一个三甘醇脱水的工艺流程，并且用CAD绘制了工艺流程图和平面布置图。关键字； 油气集输 三甘醇 脱水 工艺流程 平面布置图目录1 前言22三甘醇脱水相关信息22.1天然气组成成分22.2三甘醇脱水工艺概述42.3设计的相关规范42.4设计概述43工艺流程设计及平面布置设计53.1工艺流程图绘制要求53.2平面布置相关规范要求53.3平面布置设计63.4工艺流程中设备的参数64总结71 前言从地层开采出来的天然气含有游离水和气态水。对于游离水，由于它是以液态方式存在的，天然气集输过程中，通过分离器就可以实现分离；但气态水，由于它在天然气中以气态方式存在，运用分离器不能完成分离。而这些气态水又会在天然气管道输送过程中随着温度压力的改变重新凝结成液态水。液态水的存在会导致水合物的生成和液体本身堵塞管路设施或降低它们的负荷，引发CO2，H2S的酸液腐蚀。因此，为满足管输和用户的需求除去天然气中的水分是有必要的。天然气的脱水方法有很多种，按其原理可以分为低温冷凝法、吸收脱水法和吸附脱水法三种。吸收法是根据吸收原理，采用一种亲水液体与天然气逆流接触，从而脱除气体中的水蒸气。用来脱水的吸收剂主要有甲醇、甘醇等。吸收水分后的溶液蒸汽压很低，且可再生和循环使用，脱水成本低，已在天然气脱水中得到广泛的应用。三甘醇脱水工艺设计是油气集输工艺设计的重要组成部分，为使其最大限度地满足油气田开发和油气开采的要求，需要做到经济合理、技术先进、生产安全可靠，保证为国家生产符合数量和质量要求的合格天然气产品。2三甘醇脱水相关信息2.1天然气组成成分组成 %（mol）CH4 98.51C2H6 0.423C3H8 0.121i-C4H10 0.012n-C4H10 0.024i-C5H12 0.023n-C5H12 0.024n-C6H14 0.012N2 0.493H2 0.00602+Ar 0.015CO2 0.087H2S 0.012H2O 0.325合计 100.00原料气处理量：40104m3d-1原料气露点：3036oC原料气压力：6MPa拟建天然气脱水装置产品气为干净化天然气，该产品气质量符合国家标准天然气行业规范(GB17820-1999)中的二类气的技术指标。有关参数如下：产品气流量40104m3d-1产品气温度40oC产品气压力1.92.1MPaH2S含量20mg/m3总硫含量(以硫计) 200mg/m3CO2含量3%水露点-8oC(在2.1MPa条件下)2.2三甘醇脱水工艺概述三甘醇脱水工艺流程主要由天然气吸收脱水、三甘醇富液再生两部分组成。其工艺设备主要有原料气过滤分离器、三甘醇吸收塔、三甘醇闪蒸罐、三甘醇循环泵、三甘醇过滤器、三甘醇再沸器、贫富液换热器等设备。湿净化天然气（或合成气或饱和气）进入脱水装置后，进行脱水，脱水后进入脱水吸收塔的底部，与塔顶进入的三甘醇贫液在脱水吸收塔的逆流接触，这样天然气中的部分饱和水就被三甘醇吸收而脱除。脱水后的天然气从吸收塔的顶部出来，经贫液干气换热器换热调压后出装置。三甘醇则从吸收塔底部出来，进调压设备调压以后进入三甘醇贫富液换热器中换热，经过换热后进入三甘醇再生塔，在再生系统中，三甘醇被提浓，再生后的三甘醇贫液经三甘醇贫富液换热降温进入循环泵中调压，之前由于消耗了部分三甘醇，这里我们又对三甘醇进行了补给，调压后的三甘醇进入干气贫液换热器重新进入脱水吸收塔的顶部。这样这个流程就完成了三甘醇的吸收，再生和循环的过程。其中三甘醇再生塔顶排出的气体水蒸气和少量烃类气体。2.3设计的相关规范1梁平，王天祥天然气集输技术石油工业出版社2 SY/T0076-2008油气集输设计规范3曾自强，张育芳天然气集输工程石油工业出版社4SY/T 0076- 2003.天然气脱水设计规范5GB50350-2005,油气集输设计规范6SY/T0602-2005.甘醇型天然气脱水设计规范2.4设计概述这次对于三甘醇天然气工艺流程的设计，我们小组采用最为常见的设计方案。三甘醇脱水工艺原理简单，所以工艺流程的设计都是大同小异。主体上没有什么差别。唯一值得说一下的是我们小组工艺流程的设计采用的再生方法是汽提再生。汽提再生是现行三甘醇脱水装置中应用较多的再生方法，比较常见，缺点是会产生污染气体，这也是我在后面的平面布置设计所要考虑的重要因素之一。这是常见的汽提气再生塔的示意图：3工艺流程设计及平面布置设计3.1工艺流程图绘制要求基础设计（初步设计）阶段的工艺管道及仪表流程图的图例应按SH/T 3101的有关规定绘制。对基础设计（初步设计）阶段的工艺管道及仪表流程图的表示方法与本标准第三章详细设计（施工图设计）阶段工艺管道及仪表流程图的表示方法相同。但由于工作深度尚未达到，其内容可从以下几方面进行简化：a) 可不表示对于不影响装置正常操作的小型设备，如消音器、过滤器等；b) 可不表示设备的规格和机泵的特性；c)可不表示特殊法兰连接、大小头等；d) 安全阀可不编号，不注定压；e) 公用工程只需表示其主要管道及主要分枝；f) 只表示主要的放空及扫线的接管及其所用阀门g) 可不画详图。取自工艺流程图绘制方法工艺流程图的标准，应使用下列标准最新版本。SH/T 3101炼油厂流程图图例EMGS 0807 设计文件复用规定SEPM 0101.1 管道材料等级规定（炼油）3.2平面布置相关规范要求由于石油行业是高危行业，大小事故频有发生，天然气脱水装置具有一定的危险性，所以厂址选择非常重要。一定要遵守国家的相关规范3.2.1输气管道与各区的安全距离分析管道与管道以及管道与各类设备的安全距离要求根据GB 50028-2006城镇燃气设计规范。以下是各类管道与相应的设施的距离要求：管道设施 高压管道 低压管道 中压管道建筑物 0.7 1.0 1.5给水管 0.5 0.5 0.5污水管 1.0 1.2 1.2电力电缆（直埋） 0.5 0.5 0.5 通信电缆（直埋） 0.5 0.5 0.5热力管（直埋 ） 1.0 1.0 1.0电杆（塔）的基础 1.0 1.0 1.0表中的长度单位均为米（国际单位），则集气站的管道应以高压管道的距离要求来进行布置。即：管道与建筑物在0.7米以上，管道与污水管的距离为1.0米以上。通过以上各类设施设备以及建筑物的安全距离分析之后，根据实际情况既得出该低温集气站的平面布置图。3.3平面布置设计对于天然气三甘醇脱水装置的平面布置设计，我的想法主要是以下几点。严格遵守国家的法律法规和石油行业的相关规定规范。厂址的选择我选择的地点是靠近公路河流的郊区，以达到交通便利远离人口密集的区域的要求。考虑设备的同时也要考虑到我们的工作人员和消防设施，所以在布置图上我会留下充分的空间。装置设施要达到设计合理比例协调由于三甘醇脱水采用汽提再生，会产生一些污水废气，所以要做好处理装置，这是必不可少的。3.4工艺流程中设备的参数 主要设备 数量原料气过滤分离器 1贫富液交换器 1三甘醇吸收塔 1排气分液罐 1三甘醇闪蒸罐 1三甘醇再沸器 1过滤器 2换热器 3设备具体的参数由我们小组的其他成员计算设计。4总结通过本次设计，我总结了以下几个点：设计很难、认真做设计更难、把设计做好更是难上加难。对于我们的基础知识、数学计算能力、以及对整个设计的把握程度都有很大的要求。同时我们也要考虑实际，要设身处地的去想我们设计的东西如果建好了会是什么样子？会缺少什么？会有哪些不便之处？设计前要在脑子里形成这个图像，要贴近实际，要仔细的考虑，要严谨的设计。一个工厂里不能只有设备没有大门厕所休息室，人的因素一定要考虑在内。所以我的平面布置设计不会是只着重于设备，其他的因素也是一样的重要。我布置的不是几台机器，而是一个站，一个厂，一个企业。一切从实际出发，细节决定成败。天然气脱水站的设计不是从里到外，应该是从选址开始从外到里的设计思考过程，设备恰好是最后一步。CAD绘图我之前学过，但是现在没有印象了，恰好通过这次的报告重新学习一下。感谢学院感谢指导老师，通过这次学习使我积累了一定的经验，为以后的学习打下了基础，也为毕业设计铺平了道路。最后，我对我们小组的成员同学表示