三甘醇脱水工艺设计说明书
三甘醇脱水技术方案2007919
三甘醇脱水装置技术方案Copyright @2007, DWELL Co. Ltd. All rights reservedFor technical assistance, phone the DWELL Customer Service Department:In CHINA, phone 008610联系咱们：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、效劳于一体的高新技术企业。
DWELL公司拥有一支高素养的、专业配套齐全的科技开发人材队伍，现有员工120人，其中，高级工程师27人、工程师35人，工程建设项目领导7人。
公司经营范围要紧涉及石油天然气、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、技术效劳。
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，效劳范围包括国内各大油气田，和苏丹、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”型效劳为立足点，发挥公司人材优势，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进展倾心尽力。
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，发挥公司人材优势，为客户提供优质的效劳和高品质的产品。
毕业设计--三甘醇脱水系统设计(附图纸)
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------------------------------------------------------221.进塔贫甘醇溶液浓度的确定---------------------------------------222.吸收剂贫三甘醇溶液用量的确定---------------------------------233.吸收塔塔板数的确定------------------------------------------------254.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------------------------------------------------------------44六.参考文献-----------------------------------------------------------------------45三甘醇脱水系统设计一．摘要及绪论1.摘要：天然气在离开油藏时或自地下储集层中采出的的天然气及脱硫后的天然气通常含有水蒸气，有些气还含有H2S和CO2，酸性气体会便管线和设备腐蚀，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、H2S和CO2。
天然气三甘醇脱水工艺设计——吸收塔及重沸器设计、泵的选型_毕业论文
ABSTRACT
The water in the natural gas for transmission and use are harmful, therefore, in economic conditions allow as far as possible remove the water in the nature gas is necessary for gas transmission and use. The water in Natural gas usually of gas and liquid form existence, in a few instances will also is solid.
4）图表应绘制于无格子的页面上
5）软件工程类课题应有程序清单，并提供电Байду номын сангаас文档
5.装订顺序
1）设计（论文）
2）附件：按照任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）次序装订
3）其它
学生毕业设计（论文）原创性声明
本人以信誉声明：所呈交的毕业设计（论文）是在导师梁平的指导下进行的设计（研究）工作及取得的成果，设计（论文）中引用他（她）人的文献、数据、图件、资料均已明确标注出，论文中的结论和结果为本人独立完成，不包含他人成果及为获得重庆科技学院或其它教育机构的学位或证书而使用其材料。与我一同工作的同志对本设计（研究）所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。
KIMRAY三甘醇泵也称甘醇能量转换泵，利用吸收塔出来的高压富甘醇与来自再生装置的低压贫甘醇进行能量交换，将高压富甘醇变为低压富甘醇离开循环泵，而低压贫甘醇变为高压贫甘醇进入吸收塔。
三甘醇脱水系统的KIMRAY泵具有以下优点：
三甘醇脱水的工艺流程
三甘醇脱水的工艺流程
1.原料准备：首先需要准备优质的三甘醇作为原料。
确保原料三甘醇的纯度和质量对最终产品的品质至关重要。
2.预处理：将原料三甘醇先进行预处理，目的是去除杂质和颜色。
这一步骤通常包括热解、蒸馏、除杂、脱色等工艺。
3. 脱水设备：三甘醇脱水通常使用一种叫做“分子筛”（Molecular Sieve）的特殊材料进行。
分子筛可以吸附水分子，并将其去除，从而实现脱水的目的。
4.加热：将预处理过的三甘醇加热至适当的温度。
较高的温度有利于脱水过程的进行，但需要注意控制加热温度，以避免过高温度对产品造成不良影响。
5.脱水反应：将加热后的三甘醇通过脱水设备，与分子筛接触。
分子筛中的孔隙结构能够选择吸附水分子，将其捕获并去除。
同时，经过分子筛的三甘醇也更纯净。
6.冷却：经过脱水反应后的三甘醇需要进行冷却处理，以降低其温度并稳定产物。
冷却过程可通过冷凝器或其他冷却设备实现。
7.过滤和检验：冷却后的脱水三甘醇需要经过过滤，去除悬浮物和杂质。
接下来，对产出进行检验，包括测试纯度、色泽、酸值等指标，以确保产品质量符合要求。
8.储存和包装：脱水三甘醇产物通常储存在特殊的容器中，以防止其受潮和受污染。
采用密封包装方式有助于保持产品的质量和纯度。
值得注意的是，三甘醇脱水工艺流程中需要注意控制温度、时间和流速等参数。
过高或过低的温度、过短或过长的时间以及过快或过慢的流速都会对产品质量造成不利影响。
因此，在整个过程中要进行严密的监控和控制，以保证产品的稳定性和质量。
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~8.8Mpa2．4、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）2．6、脱水装置满足的工况点：2．7、高压天然气处理设备的设计压力为10Mpa三、工艺流程从气井采出的天然气经过滤分离器分离掉其中微米级，亚微米级的液滴后，以小于10Mpa的压力进入脱水装置三甘醇吸收塔。
天然气三甘醇脱水工艺
天然气三甘醇脱水工艺摘要：天然气必须经过脱水处理，达到GB17820—2018《天然气》规定的管输天然气指标后，方可进行管输。
常用的天然气脱水工艺主要有三种：溶剂吸收法脱水、吸附法脱水和低温法脱水。
海洋平台多采用甘醇吸收法脱水和低温法脱水来控制海底管道中天然气的水露点。
其中，三甘醇吸收脱水因具有能耗小、操作费用低、占地面积小等优点，在海上平台应用比较广泛。
三甘醇脱水工艺作为一种成熟且常用的天然气处理工艺，其流程及设备基本已经固化。
对目前渤海油田某海上平台所使用的三甘醇脱水装置进行分析后，发现三甘醇脱水装置仍有进一步优化的可行性。
通过优化工艺流程和设计参数，替代高投资的板壳式换热器，可实现降本增效。
关键词：天然气；三甘醇；脱水系统；工艺；技术引言我国是能源消费大国，能源消费较低，石油和天然气严重依赖于外部，现有能源结构面临着巨大的环境压力，迫切需要能源转换和能源优化，未来30年，天然气和非再生能源的状况将大幅改善，中国的能源消费正在发生质的变化，因为天然气是丰富、清洁、高效、可获得、可接受的良好能源，支持天然气开发和天然气改革是推动我国生产和燃料消费革命的关键步骤。
1三甘醇脱水系统工艺技术的主要内容目前，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。
2存在问题三甘醇富液在流出吸收塔时，需经过调节阀降压，使三甘醇富液压力控制在400kPa左右。
虽然操作压力很低，但为了保证设备及管道的安全性，仍然将吸收塔三甘醇富液出口至闪蒸罐间设备的设计压力与吸收塔的设计压力保持一致，设计压力为8100kPa。
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~8.8Mpa2．4、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）2．6、脱水装置满足的工况点：2．7、高压天然气处理设备的设计压力为10Mpa三、工艺流程从气井采出的天然气经过滤分离器分离掉其中微米级，亚微米级的液滴后，以小于10Mpa的压力进入脱水装置三甘醇吸收塔。
三甘醇脱水工艺设计说明书
目录第一篇设计说明书 ..................................................................................................................... - 1 -1概述 (1)1.1任务要求 ............................................................................................................................... - 1 -1.2设计原则 ............................................................................................................................... - 1 -1.3遵循的规范、标准................................................................................................................ - 1 -1.4设计内容 ............................................................................................................................... - 2 -1.5主要技术经济指标................................................................................................................ - 2 -1.5.1 天然气气质资料 ............................................................................................................................ - 2 -1.5.2 外输天然气.................................................................................................................................... - 3 -2工艺流程（TEG） (5)2.1 工艺方案 .............................................................................................................................. - 5 -2.1.1工艺方法选择................................................................................................................................. - 5 -2.1.2参数对比研究及方案优选 ............................................................................................................. - 6 -2.2工艺流程 ............................................................................................................................... - 9 -2.2.1工艺流程选择总则 ......................................................................................................................... - 9 -2.2.2工艺流程选择................................................................................................................................. - 9 -2.2.3三甘醇脱水工艺流程简述 ............................................................................................................. - 9 -2.3三甘醇脱水主体装置能耗.................................................................................................. - 10 -2.3.1三甘醇脱水主要能耗指标 ........................................................................................................... - 10 -2.3.2节能............................................................................................................................................... - 10 -2.4三甘醇脱水工艺流程图...................................................................................................... - 11 -三甘醇脱水工艺流程图见附图。
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目录目录....................................................................... - 0 -第一篇设计说明书.......................................................... - 0 -1概述. 01.1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 -3.4.1 干气/三甘醇贫液换热器 .................................................. - 12 -3.4.2 甘醇贫/富液换热器 ...................................................... - 13 -3.5 闪蒸罐..............................................................- 13 -3.6 再生系统............................................................- 14 -3.7 过滤器..............................................................- 16 -3.8 三甘醇循环泵........................................................- 17 -4三甘醇脱水主要装置选型 (18)第二篇计算说明书......................................................... - 18 -1引言 (18)2主要设备的计算和选型 (20)2.1 三甘醇吸收塔设计计算(C-1101) ........................................- 20 -2.2闪蒸罐设计计算(D-1201) ...............................................- 22 -2.3再生塔计算：(E-1301/H-1301) ..........................................- 24 -2.4产品气分离器(D-1101) .................................................- 29 -2.5管线的选型和计算.....................................................- 32 -第一篇设计说明书1 概述1.1任务要求学习油气储运工程专业课程之后，为了对油气储运工程专业有一个更加系统、全面的了解，综合利用所学知识进行400×104 m3/d天然气三甘醇脱水装置工艺设计。
通过学习和训练，能深入理解油气储运工程的基本理论和技术，掌握油气储运工程的设计思路及方法。
工程设计应符合现行执行的技术规范和技术标准。
要求绘制的工艺流程图和相关图样完整和规范。
在工艺计算及设备选型时，确保理论依据充分，使用的图表和公式正确，计算步骤简明，计算结果正确、可靠。
尽可能采用国内外油气储运工程的新技术、新工艺和设备。
提交的工程设计成果包括：原始数据、说明书、有关图件、参考文献等。
1.2设计原则1）贯彻国家建设基本方针政策，遵循国家和行业的各项技术标准、规范。
2）贯彻“安全、可靠”的指导思想，以保证设备安全、稳定地运行。
3）遵循“高效节能、安全生产”的设计原则。
4）充分考虑环境保护，节约能源。
1.3遵循的规范、标准[1]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》[2]GB5021-1994．《输气管道工程设计规范》[3] GB/T8163-1999．《输送流体用无缝钢管》[4] SY/T0010-96．《气田集气工程设计规范》[5] SY 0401-98．《输油输气管道线路工程施工及验收规范》[6]曾自强，张育芳．《天然气集输工程》．石油工业出版社[7]林存英．《天然气矿场集输》．石油工业出版社[8]SY0420-2000．《石油天然气站内工艺管道施工及验收规范》[9] SY/T 0602-2005.《甘醇型天然气脱水装置规范》[10]SY/T 0076- 2003.《天然气脱水设计规范》[11]《常用压力手册》[12] GB-T_17395-2008_无缝钢管尺寸[13] GBT 9019-2001 《压力容器公称直径》[14] GB150.2-2010 《固定式压力容器》1.4设计内容根据给定的天然气气质工况和处理规模，以SY/T 0602-2005《甘醇型天然气脱水装置规范》、SY/T 0076-2003《天然气脱水设计规范》及其相关技术设计规范为依据，对400×104 m3/d天然气脱水工程进行了工艺流程设计、流程模拟、工艺参数研究和主要工艺设备设计计算。
本应用工程完成了以下的研究内容：1）三甘醇脱水工艺流程设计，绘制流程图；2）利用HYSYS软件对三甘醇脱水工艺流程进行模拟；3）三甘醇脱水工艺参数研究及选用；4）三甘醇脱水工艺装置设计：<1>分离器（F-1101/D-1101）<2>甘醇吸收塔（C-1101）<3>TEG闪蒸罐（D-1201）<4>再生设备（E-1301/H-1301/C-1301）<5>甘醇过滤器（F-1201/F-1202/F-1203）<6>甘醇换热器（E-1201/E-1302）<7>甘醇循环泵（P-1101）<8>主要工艺管线1.5主要技术经济指标1.5.1 天然气气质资料气体处理规模：400×104 m3/d（最大处理能力480×104 m3/d）进站压力：6.0～7.0 MPa进站温度：20～30 ℃干气外输压力：≥5.5 MPa干气水露点要求：≤-5 ℃天然气气质组成见表2-1。
表1-1 天然气组成表（干基）1.5.2 外输天然气天然气三甘醇脱水装置主要产品为干气，干气外输压力大于5.9 MPa，产品指标符合《天然气》（GB17820-1999）中一类天然气的要求。
详见表1-2。
表1-2 产品气气质条件2 工艺流程（TEG）2.1 工艺方案2.1.1工艺方法选择天然气的脱水方法多种多样，目前应用较广泛的有低温分离法脱水、溶剂吸收法脱水和固体吸附法脱水。
针对上述给出的原料气气质工况、处理规模和外输干气对水露点的要求，由于三甘醇的贫液浓浓度可达98～99%，三甘醇蒸气压较低，携带损失小，热力学性质稳定，理论分解温度较高，可以获得较大的露点降，而且能耗低，投资及操作费用较低，且甘醇类化合物毒性很轻微，三甘醇的沸点高，常温下基本不挥发，使用时不会引呼吸中毒，与皮肤接触也不会引起伤害。