【《基于MDEA脱硫方法的延川天然气净化装置工艺设计》29000字】

基于MDEA脱硫方法的延川天然气净化装置工艺设计目录TOC\o"1-3"\h\u21887基于MDEA脱硫方法的延川天然气净化装置工艺设计 ④。表3.6雾沫夹带线数据列表0.2286.54030.1821.08830.4239.68120.3642.17660.6195.69800.5463.26500.8154.79270.7284.35321.0117.21720.9105.44141.283.29791.0926.5280降液管超负荷线：取停留时间5s为极限负荷（TEG溶液容易起泡，），即=147.744m3/h液流强度：气相脉动线：取齿缝开启高度为16mm：查文献[7]图4-10有：又，推出空塔气速：最小液体负荷下限：取溢流堰上最小液层高度=6mm，查文献[5]图4-15有L=6.8m3/h，即(m3/hm)m3/s，：绘制脱水吸收塔负荷性能图：操作线与液体负荷下限线和淹塔界线相交，故操作线分别受负荷下限线和淹塔界线影响与操控。查图有3.7，，。：图3.7脱水吸收塔负荷性能图11.7.3塔高，，顶层塔板到捕雾器的间距应不小于板间距的1.5倍，捕雾器到干气出口的间距不小于吸收塔直径的0.35倍,由文献[17]得吸收塔塔高计算公式如下：中：将各数据带入（3-60）式中即=m11.7.4脱水吸收塔的计算结果汇总表4-5吸收塔结构计算结果序号项目数值1塔径D/m2.22塔高H/m14.03实际塔板数N/块104板间距Ht/m0.605塔板溢流型式单溢流6降液管型式弓型7泡罩型号Dg1508溢流堰长度/m1.169溢流堰液流强度/(m3/h.m)3.5810降液管底缘距塔板的高度S/m0.003111泡罩个数n/个7012溢流堰高度/m0.103413齿缝压力降/m液柱0.03414液面梯度/m液柱0.002415塔板压力降Ht/m液柱0.113916停留时间τ/s128.4517操作弹性4.2011泵的性能比较及选型11.8再生塔精馏柱一般会被至于顶部，柱内有一定量（1.2—2.4m）填料。精馏柱上方的部件是回流冷凝器，作用为冷凝精馏柱内部分水蒸气，形成顶部回流，降级TEG的损耗提高能源利用率。不锈钢一般会被选做为精馏柱内的填料，通过柱内操作条件下的喷淋密度和气速估算其直径。查文献[15]（3-9）式进行估算：=0.5946m圆整后，塔径取0.6m.式中：－吸收塔的脱水量，kg/h；－三甘醇循环流率，m3/kg水。12泵的性能比较及选型12.1泵的性能比较表12-1化工用泵的特性比较泵类型动力式容积式离心泵轴流泵漩涡泵部分流泵往复泵螺杆泵自吸能力除自吸泵外其他大型泵无自吸能力开式泵能自吸无能自吸启动与调节启动前需灌液，关闭出口阀，用出口阀调节启动前灌液，全开出口阀，用改变叶片安装角调节出口阀全开启动，用旁路阀调节适于流量调节出口阀全开下启动，用专置调节或旁路阀调节转速高转速，转速范围大一般转速较低转速较高高转速低速转速范围宽流量与压力范围流量、扬程范围大大流量、低扬程小流量、较高扬程中小流量，高扬程中小流量、高压力流量范围宽、中高压效率高高较低较低高较高12.2泵的选型12.2.1MDEA循环泵根据图4-3可知：50%MDEA溶液在30℃（86℉）时的密度为8.7lb/gal=1042.4899kg/m3。已知，循环泵的流量为72.3740m3/h；假设将液体送20m时，阻力损失为5m，在以上流量下流过管路所需的压头为H1=25m，泵的效率取0.5，所以泵的轴功率[12]：10.280kW12.2.2回流泵已知，回流泵的流量为m3/h，假设管路中流体流过时所需的压头为h=22m，阻力损失为5m，因此泵的压头H2=27m，泵的效率取0.5，所以泵的轴功率为:kW12.2.3MDEA补充泵已知MDEA的补充泵流量为=29.2522m3/h，假设管路中流体流过时所需的压头为h=22m，阻力损失为5m，因此泵的压头为H3=27m，泵的效率取0.5，所以泵的轴功率为:N泵的各项参数见表11-2。表12-2泵的各项参数汇总表泵型循环泵回流泵MDEA补充泵型号IS100-80-160IS50-32-160IS80-65-160转速n/r·min-1290029002900流量/m3·h-11001530扬程H/m323536效率η/%784461功率/kW轴功率11.21.594.82电机功率1537.5必须汽蚀余量（NPSH）r/m4.02.02.5重量(泵/底座)/kg69/11050/4648/6613安全分析13.1主要危险及有害因素分析因天然气在运输、储存和加工的时候压力大、气量大，一旦设备和管线起火燃烧，将会产生剧烈的爆炸，天然气泄露后还会发生连续爆炸等事故。因为天然气的热值比一般的燃料要高，一旦发生危险事故，破坏性会非常大，而且浓度到达一定程度时会引起窒息。天然气脱硫脱碳，硫磺回收和尾气处理工艺，主要的危害是含硫天然气中的H2S等有毒气体的毒性引起作业人员中毒或窒息，所以含硫天然气脱硫脱碳是火灾、爆炸和毒性等危险危害性都可能发生的工艺过程，安全生产极其重要。因此，除了预防燃烧和爆炸事故发生外，防止含硫天然气泄漏以及事故时的自然泄漏造成人体急性中毒等，同样也是安全生产的重点。含硫天然气中除含H2S外，有时也含有机硫。有机硫也是毒性物质[29]。13.2安全对策措施与建议首先我们要做好对有危险源头的辨识,但是要分清有害因素和危险源是有区别的。危险有害因素辨识是已经明确了危险源的存在,然后对它可能存在的隐患进行识别和规避,然后在此的基础上,对人们工作时候的危险行为和工作环境的安全隐患进行排查。HAZOP是天然气安全评价方法中最常使用的一种，通过找出工艺生产中可能出现的偏差，并且总结原因，提出具有针对性的意见和建议14经济分析14.1投资估算在工厂建设中，房地产所需资金，资金灵活运作，前期借款资金占总投资的一半以上。这此中固定的资产又分为了工程花费、无形资产及预备资产[30]。14.1.1固定资产投资估算设备费用的计算根据以下公式计算：这里304不锈钢是18000元/吨;普通碳钢为6000元/吨;高压碳钢为9000元/吨。（1）设备基本费用投资由塔设备的直径和塔高估算出脱硫塔和解吸塔的总重量为7196吨，塔设备总费用为5180.9万元，换热器总价钱为1346.4万元，储罐费用为2135.6万元，泵的费用为33.67万元。（2）无形资产土地转让费①根据设计要求，厂房面积为42648平方米。依照“全国工业用地转让最低价格标准”，可以计算出征地成本为2564万元。②由于本次设计本次设计的所有技术均为国家公共技术，无需技术转让费用。（3）递延资产费用它包括三个方面：建筑公司管理成本，生产准备成本和生产启动时的调试成本。①建筑单位管理费用：一般8000万元的建设项目规模，以工程费为基础费用，费用率为3.4%。②生产准备费。员工工作津贴为5000元/人，岗位培训费为5000元/人，公司注册费为5万元，其他方面为18万元。③装置联合启动调试费用：以工程费用为基础按照1.3%计算。（4）基本预备费取其他固定资产的15%；由于国家自从2014年以来，国家固定资产的投资的变化不大，所以忽略。14.1.2建设期借款利息以现有银行利率4.9%为准，贷款20000万元，项目修建期为2年，在这期间银行贷款利息2000万元。14.1.3流动资金由类比估计方法中筹集的资金估算，即目前，大多数化工厂建设期间的固定资产流动性维持在12％-20％左右。保险起见，本项目取20%。14.1.4项目总投资估算建设投资原则：设备及其备品备件的采购费设为100%，以此费用作为其余项目花费的基准。建设投资有三个部分：固定资产、建设期借款利息和流动资金三部分，满足以下条件：建设总投资=固定资产+建设期借款利息+流动资金。固定资产费用，包括工程费，无形资产，递延资产和准备费①工程费用塔、换热器、储罐和泵的总设备费8696.6万元；设备安装费为设备的45％，即3913.5万元;备件采购费为设备的0.8％，为70万元；制造商购买设备和设备的成本为设备成本的0.15％，即13万元。②控制仪表费为设备安装后费用的15%，为1903.9万元。③管道工程：有运输的管路和管架，还有保温和阀门，为30%，为3807万元。④电气工程：包括电机，开关，电源线，配电盘，照明和接地等，为16％，为2030.8万元。⑤土木工程项目：包括生产车间，生活和行政区域建设，消防，通信设备和维护费用，为25%，为3173.2万元。⑥场地建设：厂区内的地面施工，道路围栏等公共设施的建设率为15％，即1903.9万元。⑦公用工程设施费：包括生产、分配和储存，为60%。为7615.6万元。⑧服务工程、场外管道及路线，为10%，为1269.3万元。⑨其他固定资产费用包括锅炉和压力容器检验费、土地征用及拆迁费、超限设备运输费，工程保险费，建筑机构拆迁费等。根据化工行业标准，可计算2％的工程费用，即253.8万元。以上九项之和为固定资产费，计算得到固定资产费为34650.1万元无形资产费只有土地使用费，其中土地使用费为2564万元。递延资产费用包括施工单位管理费，生产准备费和安装的联合调试费。其中，建设单位管理费1459.6万元，生产准备费18万元，单位联合启动调试费684万元，递延资产费61.46万元。预备费用包括基本预备费和涨价预备费。本次设计中涨价预备费用为0，基本预备费用为5197.6万元。（2）第二部分是建设期间的借款利息，即2000万元。（3）第三部分为流动资金，为6930.2万元所以建设的总投资为51957.5万元14.2资金筹措14.2.1资金来源工厂投资额为519,775万元，中国建设银行贷款额为2亿元。其余的由自有资金注入。14.2.2贷款及偿还方式贷款期限稍长，总共五年的实践，每年只需要相同的利息，贷款金额需要一次性全额偿还，直到达到最后期限。14.3产品成本和费用估算14.3.1生产成本和费用估算生产成本有可调整成本和不变的成本两个部分。可调整的成本会随着生产能力的变化而变化，主要有原料、辅助的消耗，公用工程的消耗，修理费用，新技术开发等。不变的费用有工作人员的工资，资产折旧的费用，厂区管理的费用，销售费，各种附加费，贷款利息和保险花费。因此,该厂的生产成本可以逐项计算。（1）产品生产成本估算见表14-1表14-1原料及动力费用估算原料及动力费用估算序号物质年消耗量wt/a价格元/t年度成本/万元1原料天然气104.54904642500261372.6162MDEA0.0050629322000111.384463低压蒸汽6.4820012964冷却水79.676179.6765电37500.752812.56废水处理2.11510.557废气处理0.11.80.188废渣处理0.91.81.629合计265684.5265（2）厂内职工工资估算据该部门介绍，工厂员工可分为管理部门，办公室，财务部门，营销部门，人力资源部门，生产区域，辅助生产区域，安全部门，技术部门和物流部门。总人数为169，具体计算如下：管理层包括一名总经理，年基本工资为30万元/人;副总经理是2人，年基本工资为25万元/人；总工程师一人，年基本工资为23万元/人。办公室3人，年基本工资为6万元/人。财务部4人，年基本工资为8万元/人。市场部包括采购部和销售部两个部门，其中采购部7人，年基本工资为6万元/人，销售部3人，年基本工资为8万元/人。人力资源部门2人，年基本工资为8万元/人。生产区73人，其中部门主管为1人，年基本工资为10万元/人，各个生产厂区共72人，年基本工资为6万元/人。辅助生产区为54人，部门主管一人，年基本工资为10万元/人，其它各辅助生产人员共有53人，年基本工资为6万元/人。保卫处12人，年基本工资为5万元/人。技术部4人，年基本工资为8万元/人。后勤部门3人，年基本工资为5万元/人。计算可以得到员工年薪1122万元，其他20％的年末奖金，15％的工人工作福利，10％的平时娱乐活动，所以这个总薪水面积需要1626.9万元。（3）折旧及摊销费用化工厂折旧费一般为6.3%，工程费用为34651.1万元，则年折旧费为2183万元，十年中的摊销费用为61.5万元。（4）其他费用其他费用包括行政费用，财务费用，销售费用，化工行业财务费用通常占制造费用的7％，其中制造费用为3913.5万元，因此管理费用为273.9万元。该项目贷款2亿元，年利息2000万元，其他财政支持预计500万元，年度财政总额2500万元。销售费按销售收入的3％计算，销售收入为345,098,400元，销售费用为1,035,294,412元。（5）年总成本和费用估算总成本由制造成本，管理费，财务成本，销售成本等组成，等于成本加成本。营业成本等于总成本减去折旧，摊销和贷款利息。本厂年总成本为274567.1388万元。14.3.2销售收入即税金（1）主要产品估算本次设计的主要产品为净化后的天然气气体，产量为123249.3kg/h，年工作时间8000小时，每吨天然气销售价格为3500元。年销售额：（2）销售税金及附加中国的销售税包括各种税收，以方便计算。在本项目中使用统一的收税方式，根据工厂所在地的规定，销售税取27%，计算出为19043.34万元。（3）现金流量表在该项目投资建设的前两年，在施工期间的两年内不可能进行生产。到第三年，60％的生产标准可以按照预定的目标完成，第四年是80％，在第五年，它可以达到100％的生产目标。具体数据见表14-2，图14-1。表14-2现金流量表项目建设期投产期达产期1，234567生产负荷00.60.81111.现金流入产品销售收入0.0207058.72276078.433450983450983450982.现金流出固定资产投资/万元3465100000流动资产/万元693000000经营成本/万元0167519220656273793273793273793偿还本息06000.06000.06000.06000.06000.0销售税及附加01142615234190431904319043所得税01057914106176321763217632小计/万元41581195524255997316469316469316469净现金流量-415811153420081286292862928629累计现金流量-41581-30047-9965186634729275921图14-1累计现金流量（4）资产损益见表14-3表14-3资产损益表序号项目投产期达产期3456生产负荷0.60.08111生产销售收入2070592760783450983450982总成本费用1675192206562737932737933销售税金及附加114261523419043190434利润总额395395542271305713055所得税105791410617632176326税后利润2896041316536725367214.4财务评价14.4.1盈利能力分析（1）投资的利润率