某三甘醇脱水工艺流程
重庆科技学院
《油气集输工程》课程设计
报告
学院：_石油与天然气工程学院专业班级：
学生姓名：学号：
设计地点：（单位）：
设计题目：某三甘醇天然气脱水工艺设计--------再生塔设计
完成日期： 2012年6月20日指导教师评语：
成绩（五级记分制）：
指导教师（签字）：
摘要
天然气中的水对于天然气的输送和使用都是有害的，因此，在经济条件允许的情况下，尽可能的脱去天然气中的水，不论对于天然气输送还是使用都非常的有必要。天然气中的水通常以气态和液态两种形式存在，在少数情况下也会呈固态。三甘醇在吸收塔中吸收了水分变成富液，不能再继续使用。因此，再生塔就为富甘醇进行再生，并且打入吸收塔中再次利用。三甘醇再生塔是安装在重沸器（再沸器）顶部的立式分馏塔。通过三甘醇脱水工艺流程，TEG吸收塔底部排出的三甘醇富液与TEG再生塔顶部换热后进入TEG闪蒸罐，尽可能闪蒸出其中所溶的烃类，闪蒸后的三甘醇富液经过TEG过滤器除去固体、液体杂质，进入TEG换热罐提高三甘醇进TEG再生塔的温度，从再生塔中部进料，经TEG重沸器加热再生，再生后的三甘醇贫液经TEG换热罐和TEG后冷器冷却，冷却后的三甘醇贫液由TEG 循环泵输送到干气/贫甘醇换热器与吸收塔顶部出来的天然气换热后进入吸收塔，实现三甘醇贫液的循环利用。由此可见三甘醇再生塔在三甘醇脱水工艺流程中显得尤为重要。本篇就重点介绍三甘醇再生塔在脱水工艺流程中的设计和注意事项。
关键词：三甘醇再生塔精馏柱填料塔冷却盘管三甘醇贫液的循环利用
目录
1.设计参数 (4)
2.遵循的规范、标准 (6)
3.再生塔设计 (7)
3.1再生塔工作原理 (7)
3.2再生塔塔设备的选型 (7)
3.3三甘醇再生方法选择 (8)
3.4参数对比及方案优选 (9)
4.三甘醇再生塔的计算 (11)
4.1富液精馏柱计算 (12)
4.2贫液精馏柱工艺计算 (13)
4.3富液精馏柱顶部冷却盘管工艺计算 (13)
4.4三甘醇再生塔主要设备选型计算结果 (14)
5.结论 (16)
6.参考文献 (17)
1．设计参数
基础资料：
天然气组成如下表：
原料气处理量 40×104m3/d 原料气露点 30~36 oC 原料气压力 6MPa (g)
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》（GB17820-1999）中二类气的技术指标。其有关参数如下：
产品气质量 40×104m3/d
产品气温度≤40 oC
产品气压力 1.9~2.1mpa
S含量≤20mg/m3
H
2
总硫含量（以硫计）≤200mg/m3
CO
含量≤3%
2
水露点≤-8 oC(在2.1mpa条件下)
2.遵循的规范、标准
[1] SY/T 0076-2008 《天然气脱水设计规范》
[2] SY/T 0602-2005 《甘醇型天然气脱水设计规范》
[3] SH 3098-2000 《石油化工塔器设计规范》
[4] GBT 9019-2001 《压力容器公称直径》
[5] GB150.2-2010 《固定式压力容器》
[6] SY/T 0504-2006 《石油工业用加热炉型式与基本参数》
[7] 石油大学出版社石油地面工程手册．第三册．《气田地面工程设计》
[8] 曾自强，张育芳．《天然气集输工程》．石油工业出版社
[9] 梁平，王天祥。《天然气技术技术》石油工业出版社
[10] 俞晓梅袁孝竞《塔器》化学工业出版社
3.再生塔设计
3.1再生塔工作原理
三甘醇再生塔是安装在重沸器（再沸器）顶部的立式分馏塔。由吸收塔来的富三甘醇经闪蒸后在再生塔精馏柱和重沸器内进行再生（提浓），富三甘醇的再生过程实质上是甘醇和水二组分混合物的简单蒸馏过程。富三甘醇中吸收的水由精馏柱顶部排放大气，再生后的贫甘醇由再生塔流出。精馏柱顶部设有冷却盘管（回流盘管），可使部分水蒸气冷凝，成为精馏柱顶的回流，从而使柱顶温度得到控制，并可减少三甘醇损失量。当三甘醇溶液所吸收的重烃中含有芳香烃时，应将放空气引至地面，使其在罐中冷凝，排放的冷凝物应符合苯的排放规定；对于含硫化氢的放空气，可采用灼烧的方法进行处理。精馏柱的直径可根据其底部所需的气、液负荷来确定。
通过三甘醇脱水工艺流程，TEG吸收塔底部排出的三甘醇富液与TEG再生塔顶部换热后进入TEG闪蒸罐，尽可能闪蒸出其中所溶的烃类，闪蒸后的三甘醇富液经过TEG过滤器除去固体、液体杂质，进入TEG换热罐提高三甘醇进TEG再生塔的温度，从再生塔中部进料，经TEG重沸器加热再生，再生后的三甘醇贫液经TEG换热罐和TEG后冷器冷却，冷却后的三甘醇贫液由TEG循环泵输送到干气/贫甘醇换热器与吸收塔顶部出来的天然气换热后进入吸收塔，实现三甘醇贫液的循环利用。
3.2再生塔塔设备的选型
天然气净化厂中通常是采用三甘醇脱水，三甘醇吸收水后由“贫液”变为“富液”。再生塔的作用就是将富液再生成为贫液，使三甘醇能够循环使用。再生塔可以采用板式塔，也可以采用填料塔。采用何种形式的塔更为经济合理，应根据处理量的大小、溶液的洁净程度等因素来确定。一般来说，处理量较大时，宜采用板式塔；处理量较小或者溶液比较洁净时，可采用填料塔。下表3-1为填料塔和板式塔的比较。
表3-1填料塔和板式塔的优缺点比较
再生塔的作用是采用精馏方式实现水和甘醇的分离，一般采用填料塔。考虑到精馏柱中的温度高于100 oC，此时有少量的水蒸气和溶解的气体，有一定的腐蚀性，推荐不使用不锈钢316L。
3.3三甘醇再生方法选择
在常压再生的基础上可采用以下再生方法：
（1）减压再生。减压再生是降低再生塔的操作压力，以提高甘醇溶液的浓度。但减压系统比较复杂，限制了该法的应用。
（2）气提再生。气体汽提是将甘醇溶液与热的汽提气接触，汽提气可搅动甘
醇溶液，使滞留在高粘度甘醇溶液中的水蒸气逸出，同时也降低了水蒸气分压，使更多的水蒸气从再沸器和精馏柱中脱除，从而将贫甘醇中的甘醇浓度进一步提浓到99.995%（质），干气露点可降至-73~-95℃。此法是现行三甘醇脱水装置中应用较多的再生方法。如图3
（3）共沸再生。共沸再生是20世纪70年代初期发展起来的。该法采用的共沸剂应具有不溶于水和三甘醇。与水能形成低沸点共沸物、无毒、蒸发损失小等性质，最常用的是异辛烷。共沸剂与三甘醇溶液中的残留水形成低沸点共沸物汽化，从再生塔顶流出，经冷凝冷却后，进入共沸物分离器，分区水分后，共沸剂用泵再打回再沸器。该法可将甘醇溶液提浓至99.99%（质），干气露点达-73℃。共沸剂在闭路中循环，损失量很小。如图3、4。
目前为止，国外设计的一些三甘醇吸收脱水装置仍采用汽提气再生的方法。因汽提气含量很少，虽然污染，但是不影响达到环保标准。成本低，操作方便提浓效果好，是该方法的一大优点，所以国内外大多采用这种方法。
3.4参数对比及方案优选
3.4.1甘醇循环量
进料气带入的水量为：
0.4790
13.1624
?=Kg 水/h
三甘醇循环量按脱除进料气带入的全部水量计算，此法虽然保守，但却比较安
全。
三甘醇循环流量为：33013.16394.8/0.395/L h m h ?== 贫甘醇浓度为98.8%（w ），在吸收操作温度32C ?下的密度为1.11/kg L
因此其质量循环流量为：395 1.11438.45/kg h ?=
3.4.2贫甘醇流量
贫甘醇浓度为98.8%（w ），流量为438.45/kg h 因此贫甘醇中的三甘醇量为：438.450.99434.06/kg h ?=
贫甘醇中的水量为：438.45(10.99) 4.82/kg h ?-=
3.4.3富甘醇流量
富甘醇中的三甘醇量为：434.06kg/h
富甘醇中的水量为：4.82/12.08/16.9/
kg h kg h kg h
+=
因此富甘醇流量为：434.06/16.9/450.96/
kg h kg h kg h
+=
富甘醇浓度为：434.06/
10096.25% 450.96/
kg h
kg h
?=
看出三甘醇贫液浓度为98.8%（w），三甘醇循环流量为438.45kg/h时，其产品气平衡水露点计算值为-14.73 ℃。因此本流程采用99.5%的贫甘醇，采用气提再生工艺，实际水露点控制在-8 ℃以下是完全可行的。
4.三甘醇再生塔的计算
三甘醇再生塔采用填料塔，由于三甘醇和水密度相差很大，甘醇和水很容易分离，采用Dg38型金属环矩鞍填料，富液精馏柱和贫液精馏柱均采用金属环矩鞍散装填料Dg38型。Dg38型填料主要性能参数见表
三甘醇再生塔采用填料塔，由于三甘醇和水密度相差很大，甘醇和水很容易分离，填料采用张家港雄华设备厂生产的Dg38型金属环矩鞍填料，富液精馏柱和贫液精馏柱均采用金属环矩鞍散装填料Dg38型。Dg38型填料主要性能参数见表4-1。
表4-1 Dg38型填料主要性能参数表
表4-2 富精馏柱段计算塔径的基础数据
表4-3 贫液精馏柱段塔径的基础数据
4.1富液精馏柱计算
SY/T 0076-2003《天然气脱水设计规范》中规定甘醇再生塔塔直径应按填料塔的操作气速度及喷淋密度计算。
在三甘醇富液精馏柱选定板上汽相负荷最大的塔板工艺参数作为精馏段塔径的计算依据，用HYSYS 对三甘醇再生塔富液精馏柱段和贫液精馏柱段进行模拟计算。三甘醇富液精馏柱段第三块塔板处气相荷最大，以第三块塔板的工艺参数作为富液精馏柱段塔径计算的基础数据，见表4-2所示。
4.1.1富液精馏柱直径和高度的计算
以第三块塔板计算三甘醇富液精馏柱直径，用以下公式计算泛点速度gf u ：
8
1L G
412.0L L G 32gf 75.106225.0g lg ???
?
????? ??-=???
????????? ??ρρμρρεG L a u 代入数据得：
81412.02
gf 10090.63589.153333075.106225.0304.110096358.06.1269.81lg ??? ????? ???-=???
????????? ????u 算得泛点速度：057.2gf =u m/s
实际操作气速为液泛点气速的68%～75%。故取实际操作气速为液泛点气速的70%。
1.4407.0gf G =?=u u m/s
计算三甘醇富液精馏柱直径得：
243.0440
.114.336006
.240436004T =???=
=
G
v
u Q D π m
富液精馏柱喷淋密一般取为8～12 m 3/(h·m 2)，取喷淋密度l 为10 m 3/(h·m 2)，计
算精馏柱段直径：
=??==10
14.3302
.322l Q D l π0.65 m
从表4-2中可看出三甘醇富液精馏柱中气相量较小，液相量较大，比较按操作气速及喷淋密度计算出的塔径，富液精馏柱段直径取为700mm 。
三甘醇富液精馏柱段高度：根据工程实际，富液精馏柱段高度为1800mm 。
4.2贫液精馏柱工艺计算
4.2.1贫液精馏柱直径和高度的计算
贫液精馏柱段第二块板处液相相负荷最大，作为贫液精馏柱段塔径计算的基础数据，见表4-3所示。
三甘醇贫液精馏柱直径应按喷淋密度进行计算。三甘醇贫液精馏柱工况下液体流量为 3.255m 3/h 。贫液精馏柱的喷淋密度l 一般为10～20m 3/(h·m 2)。取15 m 3/(h·m 2)作为三甘醇贫液精馏柱直径计算的基础数据。其它基础数据如表2-6所示。
取喷淋密度l 为15 m 3/(h·m 2)计算汽提柱直径：
53.015
14.3255
.344=??==
l Q D l π m 故三甘醇贫液精馏柱段直径取为600mm 。
三甘醇贫液精馏柱段高度：根据工程实际，取贫液精馏柱段高度为1200mm 。
4.3富液精馏柱顶部冷却盘管工艺计算
富液精馏柱顶部冷却盘管换热面积按下式进行计算：
()t K q F ??=
式中：q —热负荷，W ； t ?—平均温差，K 。
对数平均温差：
2
12
1l o g ln t t t t t t ???-?=
?=?= 21.02 ℃ 式中 ： 1t ?—大温差的流体温差，℃； 2t ?—小温差端的流体温差，℃。
富液精馏柱出来的气体进富液精馏柱顶部冷却盘管时温度为150.8 ℃，出冷却盘管时温度为93.84℃，富液进入精馏柱顶部冷却盘管时温度为35.78 ℃，出冷却盘管时温度为40.53 ℃。该流程顶部冷却盘管传热系数100=K W/（m 2·℃），热负荷为9.863 kW 。由上式可以算出平均温差t ?=21.02 ℃，流程顶部冷却盘管换热面积为4.69 m 2。盘管规格选为? 32×5 mm ，盘圈内径为300 mm ，盘管圈数为60圈。
4.4三甘醇再生塔主要设备选型计算结果如下表
5.结论
经过两周的课程设计，使我学会了很多东西，包括书本上的理论知识及书本上学不到的知识。使我加深了对所学理论知识的理解与巩固，并能将课本上的纯理论应用到实践中，进一步加深了对知识的认识。同时，也有助于对其他知识的理解。现在，我不但对图解法和解析法有了更深入的理解，而且熟练了应用图解法对机构进行运动分析以及力分析。
培养了我耐心、仔细、谨慎的工作态度。这次课程设计内容最多的就是再生塔的设计与计算。在设计的过程中每个过程都要细致的规划，综合他人得出的数据进行计算。这是最考验一个人的耐心与严谨态度的过程，只有这样才能严谨、细致的做出设计。通过这次课程设计，使我更充分认识了团队合作的重要性。由于这次课设是以小组为单位对不同的设备进行设计和计算，还要查找资料，每个人都有分工。所以在进行分析的过程中每个成员都要保证自己计算数据的准确，查找资料时都要有耐心，这样才能确保小组顺利完成任务。在这次课设过程中，我们小组成员之间都互帮互助、共同思考，相互查漏补缺，互相给予信心，这样得以保证高速、高效率的完成任务，充分体现了团队精神。
课程设计就是简单的毕业设计，通过这次课设。给予我们实践的机会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衷心的感谢，因为我们是是靠互帮互助才能完成课程设计的，我想其他同学也跟我有一样感受，同时也要诚挚地感谢指导教室宜老师在课程设计过程中给予帮助和指导。
6.参考文献
[1]梁平，王天祥.天然气集输技术.北京：石油工业出版社，2008
[2]路秀林，王者相等编.塔设备.北京：化学工业出版社，2004
[3]曾自强，张育芳．《天然气集输工程》．石油工业出版社
[4]俞晓梅，袁孝竞。《塔器》化学工业出版社 2010
三甘醇脱水工艺设计说明书
目录 目录....................................................................... - 0 -第一篇设计说明书.......................................................... - 0 -1概述. 0 1.1任务要求 .............................................................- 0 - 1.2设计原则 .............................................................- 0 - 1.3遵循的规范、标准......................................................- 0 - 1.4设计内容 .............................................................- 1 - 1.5主要技术经济指标......................................................- 1 - 1.5.1 天然气气质资料 .......................................................... - 1 - 1.5.2 外输天然气.............................................................. - 2 - 2工艺流程（TEG） (3) 2.1 工艺方案.............................................................- 3 - 2.1.1工艺方法选择............................................................. - 3 - 2.1.2参数对比研究及方案优选................................................... - 4 - 2.2工艺流程 .............................................................- 6 - 2.2.1工艺流程选择总则......................................................... - 6 - 2.2.2工艺流程选择............................................................. - 7 - 2.2.3三甘醇脱水工艺流程简述................................................... - 7 - 2.3三甘醇脱水主体装置能耗................................................- 8 - 2.3.1三甘醇脱水主要能耗指标................................................... - 8 - 2.3.2节能..................................................................... - 8 - 2.4三甘醇脱水工艺流程图..................................................- 9 - 三甘醇脱水工艺流程图见附图。.............................................- 9 -3设备选型 (9) 3.1 原料气过滤分离器.....................................................- 9 - 3.2 干气出口分离器......................................................- 10 - 3.3 吸收塔..............................................................- 10 - 3.4 换热器..............................................................- 11 -
三甘醇天然气脱水装置技术改造及效果解析
龙源期刊网 https://www.360docs.net/doc/332804290.html, 三甘醇天然气脱水装置技术改造及效果解析作者：岳涛 来源：《中国新技术新产品》2019年第24期 摘; 要：三甘醇脱水法是当前最为有效的技术形式，其通过先进的技术方法和工艺流程，实现了天然气的脱水要求，并为相关工业生产提供了有力的保障。该文就主要针对三甘醇天然气脱水装置技术流程、实际工作问题以及操作注意事项进行探究，最后有效地制定改善三甘醇天然气脱水工艺技术的方法以及计算流程，由此为我国相关从业人员开展工作提供可行的建议。 关键词：三甘醇;天然气;脱水装置;技术改造 中图分类号：TQ05; ; ; ; ; 文献标志码：A 1 三甘醇天然气脱水装置技术工艺的主要流程 湿天然气经过原料气过滤分离器，除去所含的固体颗粒、粉尘和游离水等后进入脱水系统当中，在脱水后会吸收到塔下部，之后能够和塔上部多渗透地三甘醇贫液一同流入塔内并实现逆流接触的效果，天然气当中包含的饱和水会在三甘醇贫液的吸收下实现脱水的效果。而对于脱水后地天然气也会通过吸收塔的顶部排除，再经过干气-贫液的换热器进行良好的换热以后出装置。之后其三甘醇的富液将会依次通过设备当中的机械过滤器，还有活性炭的过滤器等进行过滤，目的就是将其中涵盖的杂质和降解的产物进行有效清除。其过滤系统会在最后将三甘醇富液有效地过滤出，再次实现和重沸器当中的三甘醇贫液进行合理换热，其液体将会流入缓冲罐当中，最终会实现二次换热的效果，之后进入三甘醇的再生器富液再生塔当中。 这样可以有效地实现三甘醇富液的再生以及吸收水汽后在再生塔顶排出的效果，其中排出地气体会相继渗透到废气分液罐当中。而废气分液罐当中的气体，会通过回收单元的尾气烧灼炉进行处理。再生后的三甘醇贫液在降温后流入三甘醇的循环泵中通过增压操作，随后会进入吸收塔的顶端，这也正是三甘醇吸收与解吸循环的整个过程，这样才能真正满足三甘醇天然气的脱水要求。 2 三甘醇天然气脱水装置技术应用中应注意的事项 三甘醇加热炉属于天然气加热的装置，其中的核心装置就是加热炉中的燃烧器，而热效率会对其使用性能产生一定的影响。在对三甘醇进行分解时，其温度都要控制在206 ℃左右，所以如果其加热炉的燃烧器性能低，将会使其炉管存在局部温度偏高的现象，而大量地三甘醇会出现分解变质，随之会导致炉管发生破坏等严重问题。
天然气三甘醇脱水装置操作与维护手册
天然气三甘醇脱水装置操作及维护手册
目录 一、概述 二、装置工艺技术规格及技术参数 三、工艺流程 四、工艺设备 五、自控仪表设备 六、装置开车及运行 七、常见故障分析及排除 八、附录
一、概述 在地下的地层温度和压力下，天然气内含有饱和水汽。由于水汽的存在，天然气管输过程中往往会造成管道积液，降低输气能力及降低热值，加速天然气中H2S和CO2对钢材的腐蚀。即使在天然气的温度高于水的冰点时，水也可能和气态烃形成烃类的固态水化物，引起管道阀门堵塞，严重影响平稳供气。 因此从地下储气库出来的天然气在管输前必须脱除其中的水份。天然气中的饱和含水量取决于天然气的温度，压力和气体组成等条件，天然气中的含水量可用每一立方米天然气中所含水份的克数来表示，也可用一定压力下该含水量成为饱和含水量时天然气的温度来表示，该温度称为一定压力该天然气的水露点温度。表1-1给出了不同压力下天然气中含水量与天然气水露点的关系： 表1—1不同压力下天然气含水量与水露点的关系 天然气脱水的方法有很多种，压缩冷却是常用的降低气体中水含
量的方法。有些井场，可利用天然气的压能获取低温以达到所要求的水露点及烃露点。气田集输与净化厂使用的天然气脱水方法主要是三甘醇溶剂吸收法。这是天然气工业中应用最广泛的脱水方法。 三甘醇的物理性质表1—2 三甘醇凝固点低热稳定性好，易于再生，蒸汽压低，携带损失小，吸水性强。 沸点高，常温下基本不挥发，毒性很轻微，使用时不会引起呼吸中毒，与皮肤接触也不会引起伤害。
纯净的三甘醇溶液本身对碳钢基本不腐蚀，发泡和乳化倾向相对较小。 三甘醇脱水是一个物理过程，利用三甘醇的亲水性，在吸收塔中天然气与三甘醇充分接触，天然气中水份被三甘醇吸收，降低了天然气中含水量。吸收了水份的三甘醇（富甘醇）进入再生系统加热再生除去吸收的水份成为贫甘醇而循环使用。 二、装置工艺技术及参数（单套） 2．1、装置天然气最大处理量 150×104m3/d； 2．2、装置最小处理量 50×104m3/d； 2．3、吸收塔天然气入口压力 6.3Mpa~8.8Mpa 2．4、吸收塔天然气入口温度 16℃∽48℃ 2．5、天然气组份（mol%） 注：天然气中含饱满和水和甲醇（操作条件下）
某三甘醇脱水工艺流程
重庆科技学院 《油气集输工程》课程设计 报告 学院：_石油与天然气工程学院专业班级： 学生姓名：学号： 设计地点：（单位）： 设计题目：某三甘醇天然气脱水工艺设计--------再生塔设计 完成日期： 2012年6月20日指导教师评语： 成绩（五级记分制）： 指导教师（签字）：
摘要 天然气中的水对于天然气的输送和使用都是有害的，因此，在经济条件允许的情况下，尽可能的脱去天然气中的水，不论对于天然气输送还是使用都非常的有必要。天然气中的水通常以气态和液态两种形式存在，在少数情况下也会呈固态。三甘醇在吸收塔中吸收了水分变成富液，不能再继续使用。因此，再生塔就为富甘醇进行再生，并且打入吸收塔中再次利用。三甘醇再生塔是安装在重沸器（再沸器）顶部的立式分馏塔。通过三甘醇脱水工艺流程，TEG吸收塔底部排出的三甘醇富液与TEG再生塔顶部换热后进入TEG闪蒸罐，尽可能闪蒸出其中所溶的烃类，闪蒸后的三甘醇富液经过TEG过滤器除去固体、液体杂质，进入TEG换热罐提高三甘醇进TEG再生塔的温度，从再生塔中部进料，经TEG重沸器加热再生，再生后的三甘醇贫液经TEG换热罐和TEG后冷器冷却，冷却后的三甘醇贫液由TEG 循环泵输送到干气/贫甘醇换热器与吸收塔顶部出来的天然气换热后进入吸收塔，实现三甘醇贫液的循环利用。由此可见三甘醇再生塔在三甘醇脱水工艺流程中显得尤为重要。本篇就重点介绍三甘醇再生塔在脱水工艺流程中的设计和注意事项。 关键词：三甘醇再生塔精馏柱填料塔冷却盘管三甘醇贫液的循环利用
目录 1.设计参数 (4) 2.遵循的规范、标准 (6) 3.再生塔设计 (7) 3.1再生塔工作原理 (7) 3.2再生塔塔设备的选型 (7) 3.3三甘醇再生方法选择 (8) 3.4参数对比及方案优选 (9) 4.三甘醇再生塔的计算 (11) 4.1富液精馏柱计算 (12) 4.2贫液精馏柱工艺计算 (13) 4.3富液精馏柱顶部冷却盘管工艺计算 (13) 4.4三甘醇再生塔主要设备选型计算结果 (14) 5.结论 (16) 6.参考文献 (17)
三甘醇脱水工艺流程流程图课程设计报告
重庆科技学院 课程设计报告 学院:石油与天然气工程学院专业班级:油气储运10-3 学生姓名:汪万茹学号: 2010440140 设计地点（单位）____ k715 _____ __ 设计题目:___ 某三甘醇天然气脱水站的工艺设计______ 完成日期： 2013 年 6 月 28 日 指导教师评语:______________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ ________________ 成绩（五级记分制）:______ __________ 指导教师（签字）:________
摘要 天然气还含有气态的水，仅用分离器不能将其分离出来，这些气态水又会在天然气管道输送过程中随着压力和温度的改变而重新凝结为液态水，堵塞、腐蚀管道。根据实际情况我们选用了三甘醇脱水方法来脱除这部分气态水。三甘醇脱水工艺包括甘醇吸收和再生两部分。 含水天然气经过三相分离器脱除液态水，然后进入吸收塔与贫甘醇逆流接触后从塔顶流出。然后富甘醇依次经过再生塔、三甘醇闪蒸罐、过滤器等再生为贫甘醇循环使用。 根据实际情况和石油行业相关的规范和相关的书籍设计出了合理的三甘醇脱水的工艺流程，并用AutoCAD软件绘制了工艺流程图。 关键词：三甘醇；吸收；再生；流程图
目录 第一章前言 (1) 第二章三甘醇脱水工艺设计说明 2．1设计概述 (2) 2.1.1 三甘醇脱水工艺的主要工作任务 (2) 2.2天然气基础资料 (5) 2.3设计规范 (6) 2.4遵循的规范、标准 (7) 第三章工艺流程设计 3.1 设计要求 (5) 3.2 工艺方法的选择 (5) 3.3 所设计工艺流程的特点 (6) 3.4 所设计工艺流程简述 (7) 3.5 工艺流程中设备参数 (8) 第四章总结 (9)
关于三甘醇脱水工艺的分析
关于三甘醇脱水工艺的分析 为了满足油气田工作的需要，进行三甘醇脱水系统的建立是必要的，因为天然气的内部存在水蒸气，在天然气的压力及其温度影响下，其会形成水化物，如果任由这种水化物的存在，其不利于天然气的有效集输及其深加工。因此，有必要进行天然气的水蒸气脱除工作。保证油气田的天然气脱水技术的应用，保证溶剂吸收法及其固体干燥剂吸附法的应用。目前来说，天然气的脱水方法是非常的多，比如溶液吸收法、直接冷却法、化学反应法等。 标签：天然气；工艺计算；工艺流程；三甘醇；脱水系统 前言 在天然气脱水的应用实践中，水蒸气的脱水方法非常多，比较常见的就是固體干燥吸附法及其溶剂吸收法，在溶剂吸收法应用过程中，其需要进行甘醇化合物的应用，这涉及到二甘醇、三甘醇等的应用。通过对天然气三甘醇脱水系统工艺技术的优化，更有利于实现三甘醇脱水系统内部工艺体系的建立，实现其内部各个环节的协调。这就需要我们进行三甘醇脱水工艺设备的应用，进行脱水注意事项的分析，进行工艺计算步骤的应用，保证现实脱水系统方案的优化，满足实际工作的要求。 1 三甘醇脱水系统应用策略分析 （1）通过对天然气脱水环节的优化，更有利于进行天然气集输效益的提升，避免其液态水的渗出，避免其水合物的形成，从而进行管道及其设备腐蚀的控制。甘醇脱水技术具备良好的应用，其在世界上的应用范围也是比较大的。通过对甘醇脱水法的应用，可以保证其良好的净化效果，其处理量比较大，其自动化程度非常高，在进行脱水的同时也进行脱油。 三甘醇的获取需要进行乙二醇及其环氧乙烷的共同作用。在天然气三甘醇脱水系统应用过程中，进行三甘醇加热炉、三甘醇吸收塔、水冷器等的应用，从而提升天然气的脱水效益，满足现实工作的要求，从而保证油气田工作的良好作业。这就需要我们重视到天然气三甘醇脱水系统的主要应用设备，比如三甘醇循环泵等。 对待那些湿净化天然气需要进行三甘醇吸收塔的进入，这里涉及到吸收塔设备的应用，将其三甘醇贫液进行塔内的逆流接触，从而保证天然气的饱和水三甘醇贫液的吸收应用，保证天然气的良好脱水性，保证其干净，这需要做好三甘醇的吸收塔应用分析工作，进行重力分离、调压、计量等分析工作，保证吸收塔的三甘醇富液的排出，这个过程中需要进行分离器的应用。 在上述项目进行完毕后，需要进行液位控制阀的应用，保证其三甘醇再生器富液精馏柱的应用，做好相关的换热工作，保证其进入三甘醇闪蒸罐内，做好闪
010 三甘醇脱水装置操作规程
三甘醇脱水装置操作规程 文件编码：GC/HBYT 07-010-2014 修改次数：0 发行版本：D 页码：1/4 1 主题内容和适用范围 本规程规定了三甘醇脱水装置操作、检查维护的内容和要求。 本规程适用于山西煤层气分公司处理中心三甘醇脱水装置操作岗位。 2 岗位职责 2.1 遵守设备操作规程作业，定期维护和保养设备。 2.2 熟悉本岗位存在的风险和应急保护逃生知识，在紧急情况发生时能够按应急计划要求进行迅速撤离或是投入救急工作。 2.3 发现事故隐患或发生事故及时报告。 2.4 负责三甘醇脱水装置的启停操作及正常操作工作。 2.5 负责三甘醇脱水装置的巡回检查及故障处理工作。 2.6 负责《设备运转记录》的及时填写工作。 3 操作、检查、维护内容及要求 3.1 操作 3.1.1 装置运行调节 装置运行时需经常检查，观察并且必要时调节 3.1.1.1 吸收塔运行压力 吸收塔压力设定由中控室DCS上设定,设定值根据运行情况确定。 3.1.1.2 闪蒸罐液位 调节液位控制器（LIC102）将闪蒸罐内三甘醇液位调节至液位计的三之二处。 山西煤层气分公司2014-12-01发布2014-12-01实施
GC/HBYT 07-010-2014 页码：2/4 3.1.1.3 富液精馏柱顶回流量 调节法兰角式截止阀（阀5）开度以调节冷富液经过柱顶冷却盘管的流通量，从而调节柱顶回流量。柱顶回流量调节时，同时调节了闪蒸罐内的闪蒸温度。一般闪蒸罐内三甘醇温度控制在40℃～60℃左右。3.1.1.4 三甘醇重沸温度 三甘醇重沸温度通过调节高温切断器（TC103）控制在198℃，当三甘醇温升至198℃时，主火熄灭。温度下降后主火重新自动点燃。 3.1.1.5 贫液进KIMRAY泵温度该温度应低于93℃。 3.1.1.6 燃料气缓冲罐压力 燃料气缓冲罐压力压力通过调节自力式调节阀（阀88），控制燃料气缓冲罐内压力为0.3～0.4MPa。 3.1.1.7 闪蒸罐发散压力 当主火熄灭时间较长，KIMRAY泵运转时，闪蒸罐内气压不升高，应在达到0.6MPa时通过阀82向外释放，否则需要整定。 3.1.1.8 仪表风缓冲罐压力 通过调节自力式调节阀（阀89）控制仪表风缓冲罐压力为0.3MPa。 3.1.1.9 滤布过滤器及活性炭过滤器滤芯前后压差 该压差最大允许值为0.1MPa，大于0.1MPa即需更换滤芯。 3.1.1.10 外输煤层气的水露点 装置运行过程中要定期测试脱水后外输煤层气的水露点。能确保外输水露点在最低输气温度下≤-15℃。 3.1.1.11 三甘醇循环量 三甘醇循环量的确定，取决于被处理煤层气中的含水量。处理的煤层气量越大，吸收塔操作压力越低，进塔煤层气的温度越高，煤层气中
三甘醇脱水工艺简述
三甘醇脱水工艺简述 摘要：天然气从开采到成为商品天然气需要经过一系列的加工处理，以除去天然气中含有的水，硫等杂质。天然气中水的存在会对天然气品质产生极大危害，因此天然气脱水工艺成为了天然气加工中极为重要的一部分。天然气脱水工艺已有悠久的历史，目前普遍采用的为甘醇吸收法脱水，其中应用最广泛的脱水工艺为三甘醇脱水工艺。 关键词：天然气三甘醇脱水工艺 天然气中水分的存在对天然气的品质影响极大。天然气含水会导致其燃烧不充分；天然气中的游离水会和天然气本身所夹带的H2S和CO2形成酸腐蚀管路设备；天然气中的游离水在一定条件下会和天然气中的小分子结合形成天然气水合物，水合物在管道中形成会造成管道堵塞，使天然气输气量下降，增大管线的压差，严重时会造成管道事故。由此可见水分在天然气中的存在是危害极大的事，因此，需要脱除天然气中部分的水分，以满足管输和用户的需要。较为常用的天然气脱水方法有溶剂吸收法、低温法、固体吸收法等。近年来兴起的一些新兴的天然气脱水方法有膜分离法、超音速脱水法等。 目前，最常用的方法仍是溶剂吸收法脱水，其吸收原理
是采用一种亲水的溶剂与天然气充分接触，使水传递到溶剂中从而达到脱水的目的。利用甘醇进行吸收脱水，投资少，压降小，可连续操作，且补充甘醇容易，再生脱水需要的热量少，脱水效果好。迄今为止，在天然气脱水工业中已经有四种甘醇被成功应用，分别是乙二醇（EG）、二甘醇（DEG）、三甘醇（TEG）和四甘醇（TREG）。其中三甘醇脱水具有再生容易，贫液质量分数高（可达98%―99%），露点降大，运行成本低等特点，因此得到了广泛应用。 一、无硫甘醇脱水工艺流程 该流程用于处理井口无硫天然气或来自醇氨法脱硫装 置的净化气。TEG脱水装置主要由吸收塔和再生塔两部分组成，吸收塔内进行的是含水天然气与三甘醇贫液的逆流吸收，再生塔内进行的是三甘醇富液解吸转化再生为天然气贫液的过程。 工艺流程简述：含水天然气自吸收塔底部进入，与来自塔顶的三甘醇贫液进行逆流吸收，脱除水分，脱水后的天然气自吸收塔塔顶排出，吸收后的三甘醇富液自吸收塔塔底排出，经冷凝器升温后进入闪蒸罐蒸出烃类气体，再经过滤器滤掉部分杂质后经过贫/富液换热器再次升温后通过缓冲罐，再进入再生塔内完成解吸。解吸后的三甘醇贫液经贫/富液换热器冷却后通过甘醇泵输送至吸收塔顶部循环使用。 二、含硫天然气的甘醇脱水工艺
某三甘醇天然气脱水工艺设计——甘醇循环量计算
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: 学生姓名:学号: 设计地点（单位）______________ __ ________ __ 设计题目:_某三甘醇天然气脱水工艺设计——甘醇循环量计算 完成日期：年 6 月 18 日 指导教师评语: _______________________________________ __________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________ _____________________________________ __________ _ 成绩（五级记分制）:______ __________ 指导教师（签字）:________ ________
从油藏或地下储集层中采集出来的天然气或者脱硫后的天然气一般都含有水蒸气，而这些水蒸气对于天然气的集输和使用都是有害的，特别是当管输压力和环境温度变化时，可能引起水汽从天然气中析出形成液态水，在一定条件下还会与烷烃分子等形成固态水合物，这些物质的存在会增加输压，减少管线的输气能力；严重时还会堵塞阀门、管线等，影响平稳输气。有些天然气还含有硫化氢和二氧化碳，这些酸性气体会使管线和设备腐蚀，减少管线的使用寿命，严重时会引起管道破裂等重大事件，造成天然气大量泄漏和安全事故，因此需要脱去天然气中的硫化氢、水和二氧化碳。目前天然气工业中使用较为普遍的脱水方法是吸收法脱水，但在天然气技术工艺中，为保证管输天然气在输送过程中不形成水合物，对需要脱水的气体，广泛采用了甘醇吸收法脱水。用作脱水吸收剂的物质对于天然气中的水蒸气应有很好的亲合能力，热稳定性好，脱水时不发生化学反应，容易再生，蒸汽压低，粘度小，对天然气和液烃的溶解度较低，起泡和乳化倾向小，对设备无腐蚀性，同时价格应该廉价且容易得到。对比氯化钙水溶液、DEG 水溶液和TEG水溶液的吸收剂特性，可以看出三甘醇水溶液具有DEG的优点，理论上，热分解温度较DEG高，再生后的TEG水溶液浓度较高，获得的露点降较大，蒸汽压较DEG 低，蒸发损失小，投资及操作费用较DEG低，且使用于集中处理站内大流量、露点降要求较大的天然气脱水。 关键词：三甘醇脱水工艺循环量计算三甘醇贫液的循环利用
三甘醇脱水装置的工作原理
二、三甘醇脱水装置的工作原理 脱水装置原理图如下： 1、脱水： 自采气井来的天然气含水量为饱和含水量，称湿天然气，湿天然气经吸收塔底管路进入吸收塔。吸收塔一般为泡罩结构，塔内设约七到八层塔盘，每层塔盘上密布若干个泡罩，塔内结构见吸收塔原理示意图。在脱水运行时，由三甘醇（下简称甘醇）泵将贫甘醇（在重沸器将水分蒸发掉的不含水甘醇）自塔顶注醇口注入塔内，使每层塔盘上均有特定厚度的甘醇（见图示）。湿天然气经每个泡罩中心的升气管进入泡罩，被泡罩的罩帽折反向下冲破甘醇液层后向塔顶方向流去，由于甘醇和水有很强的亲和力，在湿天然气流经泡罩和甘醇接触的过程中，湿天然气中的水分就被甘醇吸收，经过塔内七到八层塔盘后，温天然气中的水分就被甘醇吸收自塔顶流出送到外输管网，达到了脱水的目的。吸收了天然气中水分的甘醇（称富甘醇）在塔内自上向下流动，然后由甘醇泵抽出送入重沸器加热再生，蒸发掉水分后又由甘醇泵注入塔内，不断地循环，使脱水连续地进行。
２、三甘醇再生： 天然气脱水装置甘醇的再生是该装置的主要工艺，甘醇再生通过加热重沸实现。自塔底抽出的富甘醇（含水甘醇）由甘醇泵输送入重沸器，经重沸器的燃烧温控系统加热到200℃(±1.5℃)，在200℃时甘醇中的水分被蒸发掉，使甘醇还原到不含水甘醇称贫甘醇，经换热降温后再由甘醇泵注入吸收塔作为脱水媒质。在脱水装置运行中，甘醇处于在吸收塔内吸收水分－在重沸器中再生－再进入吸收塔的不断循环过程中。 ３、开米尔泵： 开米尔泵是脱水装置能撬装化和在没有电源的条件下使脱水装置运行的关键设备。该泵能利用塔底富甘醇的高压能量作动力（降压）的同时将贫甘醇注入吸收塔内。开米尔泵由美国进口，性能稳定可靠。 ４、自控仪表： 脱水装置的关键控制回路采用基地式气动控制仪表。控制仪表气源来自脱水后的天然气经降压取得。采用美国FISHER和KIMRY公司的基地式气动控制器对脱水塔压力、闪蒸罐液位、重沸器温度等工艺参数进行控制。仪表自美国进口，性能靠靠，运行可达到无人职守的效果。 脱水装置可安装在站场，也可安装在井场。安装在站场时，可根据用户要求，设紧急停车系统（即ESD）。
三甘醇脱水系统设计
学生毕业设计（论文）题目：三甘醇脱水系统设计 I
摘要 天然气在离开油藏时或自地下储集层中采出的天然气及脱硫后的天然气通常都含 有水蒸气，有些天然气还含有H 2S和CO 2 ，酸性气体会使管线和设备腐蚀，水蒸气在天然 气的压力和温度改变时容易形成水化物，不符合天然气集输和深加工的要求，因此必须 脱除天然气中的水蒸气、H 2S和CO 2 。在油气田中常规的天然气脱水工艺是溶剂吸收法和 固体干燥剂吸附法，目前广泛使用的是三甘醇吸收脱水。本文对各种天然气脱水方法进行了论述，从天然气三甘醇脱水的目的、意义以及国内外发展现状出发，讲述了三甘醇脱水的优缺点。给出了整体的三甘醇脱水的流程图，对各种主要设备的性能进行了描述，通过工艺计算，得出了吸收塔的直径和具体的塔板数。在再生系统中，对汽提气的用量以及蒸馏柱，重沸器等主要设备进行了阐述。 关键词：天然气, 三甘醇脱水, 吸收塔 论文类型：工程设计 II
ABSTRACT leaving the gas reservoir, or from the underground reservoir layer recovery of the gas and the gas desulfurization usually containing water vapor, Some also contain gas H2S and CO2, acid gas pipeline will be corrosion and equipment, water vapor in the gas pressure and temperature changes easy to form hydrates. not gathering and transportation of natural gas and deep processing of the request and must therefore be the removal of gas water vapor, CO2 and H2S. Tanaka conventional oil and gas in the gas dehydration technology is solvent absorption and solid desiccant adsorption, now widely used to absorb the TEG dehydration and dehydration two zeolite adsorption technique. This method limits the application of requirements for natural gas purification moisture levels. Water is natural gas dew point was. Of natural gas cryogenic gas separation equipment requirements must be very low dew point of water, normally used zeolite adsorption dehydration process. If the purpose was to ensure that natural gas gathering and transportation process of formation of hydrates do not normally use TEG dehydration absorption process. Keywords：Natural gas, TEG dehydration, Technology Thesis Type: Engineering Design III
三甘醇脱水系统设计毕业论文
三甘醇脱水系统设计毕业论文 目录 一.三甘醇脱水系统设计摘要及绪论----------------------------------------1 二.工艺流程特点----------------------------------------------------------------3 三.三甘醇吸收脱水的原理流程----------------------------------------------5 四.三甘醇脱水的工艺参数选取----------------------------------------------8 五.三甘醇脱水装置工艺计算-------------------------------------------------12 一.分离器的选择与工艺计算---------------------------------------------12 二.吸收塔的工艺计算------------------------------------------------------22 1.进塔贫甘醇溶液浓度的确定 ---------------------------------------22 2.吸收剂贫三甘醇溶液用量的确定 ---------------------------------23 3.吸收塔塔板数的确定 ------------------------------------------------25 4.甘醇吸收塔的选型和塔径以及各种参数计算------------------30 三.换热器的设计------------------------------------------------------------40 四.管道的设计---------------------------------------------------------------42 五.流量计的设计