油气集输课程设计
油气集输课程设计
摘要某三甘醇天然气脱水工艺流程中，根据提供的资料，对该工艺流程中的干气/贫甘醇换热器，贫甘醇/富甘醇换热器的计算与选型。
关键词：干气贫甘醇富甘醇换热器温度此三甘醇天然气脱水工艺流程中，干气/贫甘醇换热器选用固定管板式换热器，贫/富甘醇换热器选用板式换热器。
干气/贫甘醇换热器一．设计意义在油气集输工业过程中的加热、冷却、蒸发和干燥的单元操作中，经常见到食品物料与加热或冷却介质间的热交换，而用于进行热交换的设备称为换热器。
换热器还广泛应用于化工、石油化工、动力、医药、冶金、制冷、轻工等行业。
在众多类型的换热器结构中，管壳式换热器应用最为广泛，因此要根据特定的工艺要求，设计合理的换热器，以满足不同场所的需求。
二、设计计算1、确定设计方案两流体温度变化情况：热流体进口温度88℃，出口温度38℃。
冷流体进口温度30℃，出口温度40℃。
该换热器用贫三甘醇与脱水干气进行换热，热流体为贫三甘醇，冷流体为干气。
由此可见，管束和壳体之间的温差不大，热膨胀不大，并且其壳程结垢不严重。
所以选取固定管板式换热器。
对于环境温差较大的地区，可增添膨胀节。
2、确定物性数据管程（干气）进/出口温度/℃：33/37 ；进/出口压力/MPa ：2.15/2.0管程天然气流体的定性温度为3523733=+=t （℃）（定性温度：取流体进口与出口温度的平均值。
）壳程（贫甘醇）进/出口温度/℃：33/37 ；壳程贫甘醇的定性温度为6323888=+=T （℃）3、计算总传热（1）贫甘醇负荷贫甘醇进口温度为880C ，出口温度为380C贫甘醇在平均温度为630C 时的比热容为)/(34.2k kg kJ ⋅，贫甘醇热负荷为：26.41626)3888(34.278.355=-⨯⨯=Q w（2）气体温降由于出吸收塔的干气质量流量远大于贫甘醇质量循环流量，故干气经过气体/贫甘醇换热器后的降温较小，其值可由热量平衡来确定。
干气摩尔流量为：()hkmol /2.536924.422.6155.12735.127310214=⨯⨯+⨯⨯干气的摩尔热容为)/(.737k kmol kJ ⋅，由热量平衡确定干气温降t ∆为：t .7372.53696.241626∆⨯⨯= 所以，C t ︒=∆9.92（3）平均传热温差天然气与有机溶剂间的传热系数经验值为21200w m k --⨯⨯，热负荷考虑10%的裕量，即气体/贫甘醇换热器热负荷为：kw 72.21kJ/h 89.57884.1126.41626==⨯C t t t t t m ︒==∆∆∆-∆=∆2.18450ln 4-50ln 2121其中， C t T t ︒==-=∆5038-88211 C t T t ︒=-=-=∆433371224、计算传热面积2'44.112.1820026.41626m t K Q A =⨯=∆⋅=考虑 10％的面积裕度，A=1.1×A ′=1.1×11.44=12.58(m 2) .5、工艺结构尺寸(1)、管径和管内流速三甘醇体积流量：0.319m/h 质量流量：355.78kg/h 选用ф25×2.5传热管(碳钢)，取管内流速u=8.7m/s 。
油气集输课程设计——甲醇(乙二醇)注入量的计算
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:07油气储运二班学生姓名: xxxx 学号: 200744xxxxx 设计地点（单位）：人文社科大楼G304_______ __ 设计题目:__ 广安2#低温集气站的设计工艺——甲醇（乙二醇）注入量的计算完成日期： 2010 年 7 月 1 日指导教师评语: _______________________________________ ___________________________________________________________________成绩（五级记分制）:______ __________指导教师（签字）:________ ________摘要天然气中往往含有饱和水，天然气中一旦形成水合物极易在阀门、分离器入口、管线弯头及三通等处形成堵塞，严重时影响天然气的收集和输送，为了满足天然气气质指标和深冷分离过程的需要，必须将天然气中的水分脱除到一定程度。
天然气生产过程中，通常采用节流阀或膨胀机来降低天然气的压力而导致天然气的温度下降，因此可能会导致水合物的形成。
如果有水合物形成，在天然气集输系统中可采用加热、脱水或注入抑制剂的方法来防止水合物的生成。
为此，在注入抑制剂设计中首先要确定天然气的含水量。
天然气的含水量取决于天然气的温度，压力和组成等条件。
根据第一次节流阀节流得到温度和压力，根据图（预测形成水合物的温度---压力曲线）可以得到此温度下是否能形成水合物，若能形成需掺入抑制剂防止水合物形成。
关键字：温度压力水合物抑制剂1 绪 论为了防止生成天然气水合物，一般有四种途径：向气流中加入抑制剂；提高天然气的流动温度；降低压力至给定温度下水合物的生成压力以下；脱除天然气中的水分。
其中最积极的方法是保持管线和设备不含液态水，而最常用的办法是向气流中加入各种抑制剂。
抑制剂法分别为热力学抑制剂法和动力学抑制剂法。
《油气集输工程课程设计》大纲
《油气集输工程课程设计》教学大纲适用专业：本科油气储运工程专业教学周数：2周课程负责教研室：油气储运教研室一、大纲说明本大纲根据油气储运工程专业人才培养方案制定。
1．课程设计性质本课程是油气储运专业学生学习完《油气集输工程》课程后进行的一个重要的独立性实践教学环节，是该专业方向限选非实验课。
2．主要先修课程和后续课程（1）先修课程：《油气集输工程》。
（2）后续课程：《毕业设计》。
二、课程设计目的及基本要求通过设计集气站的全过程，培养学生综合应用所学的油气集输知识去分析和解决工程实际问题的能力，帮助学生巩固、深化和拓展知识面，使之得到一次较全面的设计训练。
三、课程设计内容及安排1．课程设计内容（1）工艺流程图的确定：根据任务书的要求确定合乎要求的工艺流程并绘制工艺流程图和平面布置图各一张。
（2）换热器的设计：根据天然气所需加热或冷却的温度，提供热（冷）介质的情况，选择合适的换热器型号，设计计算出换热器的换热面积及型号。
（3）站内各级压力管道的设计：在各级节流前后由于管道压力的变化分别设计出所需的管径及相应的壁厚并选型。
（4）乙二醇的注入计算（低温集气站）：根据防止水合物形成的温度及所选择的抑制剂类型根据哈默斯米特公式计算出抑制剂的需要量。
（5）安全阀的设计：根据安全阀所在的位置及设计所要求的最大承受压力计算选择出安全阀型号。
（6）分离器的设计：分别设计出立式、卧式及旋风式分离器并比较其使用情况。
（7）流量计的选型：根据集气站的流量范围分别计算选择出相应的超声波、腰轮及孔板流量计。
（8）节流阀的设计：根据设计任务书的要求确定出每级压降值并计算选择出相应的节流阀型号。
（9）凝析油的回收计算：随着温度的降低，计算出各种不同组分冷凝液量。
(以上内容任选一种)2．时间安排序号项目内容时间(天) 备注1 布置任务及讲解0.52 准备及查阅资料 13 小组讨论，确定思路 14 基本设计并绘制图纸 5.55 编写设计说明书 16 答辩并提交报告 1合计10四、指导方式通过讲解、答疑、讨论等方式进行指导。
《油气集输工程》课程设计-站内配管设计
广安1﹟低温集气站的工艺设计——站内配管设计摘要本文根据课程设计任务书的要求，进行广安 1﹟低温集气站的工艺设计中站内管径及壁厚的设计。
设计中我们主要通过气井产量、进站压力及进站温度等数据，按照管路中温度、压力、流量的变化将管路分成三部分计算，分别为：从井口出来，前五口井到汇合管路，后两口井到冷却器作为第一部分；前五口井从汇合管路经节流阀进入计量分离器或生产分离器然后到汇管，后两口井从冷却器开始，到汇管作为第二部分；从汇管出来的天然气经过脱硫系统、分离器到天然气凝液回收系统为第三部分。
首先通过压力和密度来确定经济流速，然后再根据流量和经济流速来确定管径、壁厚。
最后根据管径和壁厚对管道选型设计出合适的管道。
关键词：集气站工艺设计管径壁厚1 基本参数的确定1.1天然气相对分子质量根据课程设计任务书中气体组成（%）：1C -85.33，2C -2.2，3C -1.7，4C -1.56，5C -1.23，6C -0.9，2H S -6.3，2C O -0.78由气体的相对分子质量公式：iiMy M ∑=即：12345622C C C C C C H S C O M M +M +M +M +M +M +M +M =天得出：M= 16×85.33﹪＋30×2.2﹪＋44×1.7﹪＋58×1.56﹪＋72×1.23﹪＋86×0.9﹪＋34×6.3﹪＋44×0.78﹪=13.6258+0.66+0.748+0.9048+0.8856+0.774+2.142+0.3432 =20.08341.2空气相对分子质量查表得到空气的相对分子质量是28.97。
2 第一段管道的设计（井口到汇合管路或井口到冷却器）2.1压缩因子的确定基础资料：每口井的产量、进站压力及进站温度。
对于干燥天然气，根据公式：5.169.1100100pZ +=2.1.1井号1、2、3、4、5天然气的压缩因子Z 为：对于井号1、2、3、4、5的进站压力相等，则根据公式可得它们的压缩因子也相同。
油气集输课程设计b3联合站设计说明书及脱水器选型计算书本科论文
《油气集输》课程设计题目： B联合站初步设计（3）所在院系：石油工程学院专业班级：学号：学生姓名：指导教师：完成时间： 2016年01月22日《油气集输》课程设计任务书目录1 设计说明书 (1)1.1 概述 (1)1.1.1 简介 (1)1.1.2 联合站工艺系统概述 (2)1.2 设计基础数据 (3)1.2.1 设计依据 (3)1.2.2 设计基础数据 (3)1.3 站址选择及总平面布置 (4)1.3.1 站址选择 (4)1.3.2 平面布置说明 (5)1.4 流程设计说明 (6)1.4.1 流程设计原则 (6)1.4.2 本站工艺流程 (7)1.5 设备及其布置安装 (8)1.5.1 进站阀组的布置 (8)1.5.2 油气水三相分离器的布置安装 (8)1.5.3 泵房的布置安装 (8)1.5.4 电脱水器的布置安装 (9)1.5.5 锅炉房的安装说明 (10)1.6 管线的安装说明 (11)2 电脱水器的选取与校核计算书 (13)2.1 确定电脱水器台数 (13)2.2 电脱水器的校核 (14)参考文献 (15)1 设计说明书1.1 概述联合站设计是油气集输工艺设计的重要组成部分，为了使其最大限度地满足油田开发和油气开采的要求，设计时应该做到技术先进，经济合理，生产安全可靠，保证为国家生产符合质量要求的合格油田产品。
1.1.1 简介联合站，即集中处理站，是油田地面集输系统中重要组成部分。
就油田的生产全局来说，油气集输是继油藏勘探、油田开发、采油工程之后的很重要的生产阶段。
如果说油藏勘探是寻找原油，油田开发和采油工程是提供原料，那么油气集输则是把分散的原料集中处理，使之成为油田产品的过程。
联合站一般建在集输系统压力允许的范围内，为了不影响开发井网以及油田中后期加密井网的布置与调整，应尽量建在油田构造的边部。
联合站将来自井口的原油、伴生天然气和其他产品进行集中、运输和必要的处理、初加工，将合格的原油送往长距离输油管线首站外输，或者送往矿场油库经其他运输方式送到炼油厂或转运码头，合格的天然气则集中到输气管线首站。
油气集输课程设计
（1-2）
第二组(#6#7)
10
30
2
重庆科技学院课程设计
2.第一次节流 2.1 第一次节度降
查图 2-1 得温度降为： 第一组： T1 30 - 20 10℃ 第二组： T2 20 - 9.5 10.5℃ 由 C1Q1 (T T1 ) C2Q2 (T2 T ) 得 T 10.39℃
1.1 基础资料.............................................................................................................................................1 1.2 基础参数计算.....................................................................................................................................1
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: 储运升 14-01
学生姓名:
董洪锦
学 号: 2016520420
设计地点（单位）
K801
设计题目:
某低温集气站的工艺设计
—乙二醇注入量的计算
完成日期：
2017 年 12 月 28 日
指导教师评语:
成绩（五级记分制）: 指导教师（签字）:
气体组成（%）：C1—85.33 C2—2.2 C3—1.8 C4—1.49 C5—1.23
C6—0.9 H2S—6.3 CO2—0.75
凝析油含量： 20g m3
油气集输课程设计大纲
《油气集输》课程设计大纲课程编号：课程名称：油气集输/Oil and gas gathering and transportation周数/学分：2周/2学分先修课程：输油管道设计与管理、泵和压缩机、原油流变性及测量适应专业：油气储运工程开课学院、系或教研室：能源与动力工程学院油气储运工程系一、课程设计的目的本课程设计是在已完成《油气集输》课程学习之后，为使学生对该课程有一个更加系统、全面的了解，并综合利用所学知识进行工艺设计而开设的实践环节课。
通过本课程的学习，使学生深入理解油气集输的基本理论和技术，掌握油气集输的工艺计算和工艺流程的设计思路、设计方法。
二、课程设计内容和要求1.课程设计的内容选择下列之一完成:1)汽车加油站的设计主要包括总平面布置图设计、工艺流程设计、安装图设计、主要工艺计算。
2)输油臂工艺结构设计3）油港输油工艺流程设计4）集气站工艺设计主要包括分离器、换热器、节流阀、注醇量的设计计算及工艺流程图的设计。
5)三甘醇脱水工艺设计主要包括吸收塔、再生塔、分离器、换热器、闪蒸罐的设计计算及工艺流程图的设计。
6)吸附法脱水工艺设计主要包括干燥器、分离器、加热炉、冷却气量的设计计算及工艺流程图的设计。
7)轻烃回收装置工艺设计主要包括分离器、干燥器、换热器、加热炉、制冷设备、脱乙烷塔、脱戊烷塔的设计计算及工艺流程图的设计。
8)原油集中处理站工艺设计主要包括分离器、沉降罐、电脱水器、加热炉、储油罐等装置的工艺设计及工艺流程图的设计。
9)常温集气站工艺设计主要包括分离器、换热器、节流压降等设计计算及工艺流程图的设计。
2.课程设计的要求本课程设计是在已完成《油气集输》课程学习之后，为使学生对该课程有一个更加系统、全面的了解，并综合利用所学知识进行工艺设计而开设的实践环节课。
通过本课程的学习，使学生深入理解油气集输的基本理论和技术，掌握油气集输的工艺计算和工艺流程的设计思路、设计方法。
三、课程设计进度安排四、课程设计说明书与图纸要求1.课程设计说明书提交的课程设计成果包括：原始数据、计算说明书、有关图件、参考文献等。
油气集输工程课程设计
油气集输工程课程设计《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:油气储运2020-1学生姓名:严小林学号:2020520427 设计地点（单位）__重庆科技学院 K809 ___________ __设计题目:___某天然气集输站三甘醇脱水工艺设计——物性运算及吸取塔设计_______________________________ _____完成日期：2021年12月8日指导教师评语: ______________________ _________________ __________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________ _____________________________________ __________ _成绩（五级记分制）:______ __________指导教师（签字）:________ ________目录摘要 (2)1 总论 (3)2 天然气的基础资料 (4)3 天然气差不多物性运算 (6)3.1天然气相对分子质量的运算 (6)3.2天然气密度的确定 (7)3.3气体特性系数C (8)3.4天然气各组分的质量分数 (8)3.5爆炸极限的运算 (9)3.6天然气水汽含量运算 (11)4 吸取塔的设计运算 (15)4.1吸取塔选型 (15)4.2吸取塔工艺运算 (16)4.2.1进塔贫甘醇浓度的确定 (16)4.2.2脱水量及贫三甘醇用量的确定 (17)4.2.3吸取塔塔板数的确定 (19)4.2.4吸取塔径的确定 (23)4.2.5泡罩塔板要紧结构参数及选用 (24)4.2.6塔盘形式的选择 (25)4.3吸取塔高度 (26)4.4除沫器选择与运算 (26)4.5吸取塔塔体强度运算 (28)5 总结 (30)……参考文献 (31)摘要本文依照课程设计任务书的要求，进行井站场工艺设计中的天然气物性运算。
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i
组分 i 在
液相中的 质量
组分 i 在气
相中的质量 Wgi=Wi-Wli
组成
Zi
0.5520 0.7512 0.8376 0.8961 0.9349 0.9608 0.9954
xL wli i Wi Zi
29.75 7.44 11.47 11.29 8.97 18.35 877.13 964.40
（3）气液相的质量计算
例题一
体系中 组分 i 的 质量 Wi ，g 体系中组 分 i 的分 子分数 Zi 液相中组 分 i 的分 子分数 Xi 组分 i 在 液相中 的克分 子分数 XiL 0.2430 0.0324 0.0341 0.0255 0.0163 0.0279 0.3993
组分 i 液
气相中的分子分数Yi Yi=KiXi
C1 C2 C3 C4 C5 C6 C7+ 合计
0.3170 0.0416 0.0436 0.0324 0.0207 0.0353 0.5057 0.9963
例题一
另设L=0.7783 V=0.2217 ,重复上述计算 组成 Yi Xi
C1 C2 C3 C4 C5 C6 C7+ 合计 0.3122 0.0416 0.0438 0.0327 0.0209 0.0358 0.5131 1.0001 0.8897 0.0486 0.0298 0.0134 0.0051 0.0054 0.0082 1.0002
组成 体系中的 分子分数 Zi 0.4402 0.0431 0.0407 0.0284 0.0174 0.029 0.4012 1.0000
13.6MPa 103℃
液相中的分子分数Xi
Xi Zi L VK i
平衡常数 Ki 2.85 1.17 0.68 0.41 0.244 0.15 0.016
例题三
分离条件下原油密度按下式计算
t 20
t l 20 l
1.828 0.00132 l 20
式中 ——20℃时原油的密度，Kg/m3； l
20
lt ——t℃时原油的密度，Kg/m3；
——常数。
例题四
若20口日产10t油气混和物共用一套油气分离器，各级的分离条件、 气液相质量和密度见263页例表2。原油在分离器中要求停留1.5min，一级 分离器选用卧式分离器，二级用立式，试计算分离器的基本尺寸。若采
例题四
分离条件下气体粘度按下式计算
x 2.57 0.2781 g 1063 .6 1063 .6 2.57 0.2781 0.6377 6.05 T 273 49
y 1.11 0.04x 1.11 0.04 6.05 1.352
c 2.4157.77 0.1844 g T 1.5 104 122.4 377.58 g 1.8T
例题四
原油在分离器的实际停留时间
360 D3 K1 n2 n1 360 0.63 5 0.5 0.052 t 1.65min Ql 2211.5
（4）校核气体处理量 601 .94 1.5 Qgs 20 21900 Nm 3 /d 0.8246 天然气的相对密度
Mi
16 30 44 58 72 86 114(按C8取)
YiMi
11.2352 1.4580 1.3112 0.7772 0.3672 0.4644 0.9348 19.5480
例题二
由表中数据可求出标准状态下气体密度为
g
（2）液体密度(工程标准状态) 由Sanding—Katz求液体密度计算过程见下表
1.5
2.415 7.77 0.1844 0.6377273 49 10 4 0.01167 122.4 377.58 0.6377 1.8273 49
Qt t D 360K1 n1 n2
1/ 3
2211.5 1.5 360 4.50.5 0.052
1/ 3
0.602
l K1D 4.5 0.602 2.71m
初选分离器直径D=0.6m，长L=3m， K1 =5
题目：分离器结构尺寸计算
油气集输课程设计
基础数据 例题
基础数据
原油组成、油气混合物处理量、停留时间、分离温度
分离级数：二级分离
分离压力：初级分离压力（单号：3.4MPa，双号：3.2Mpa） 二级分离压力（单号：0.7MPa，双号：0.5Mpa）
分离器类型：一级分离用卧式，二级分离用立式
卧式分离器：排油口高度与直径之比y/2r=0.1，液面控制于 直径一半处
用网垫除雾器，试计算所需面积和厚度。
解：（一）分离器基本尺寸的计算 由263页例表2可知在3.4MPa，49℃下，单井产油量9398.06Kg/d，密度
870Kg/m3 单井产气量601.94Kg/ ,密度0.8246kg/m3。
（1）分离条件下原油密度的计算（按下式计算）
lt l20 t 20 870 0.6849 20 850Kg/m3
组成 C1 C2 C3 C4 C5 C6 C7+ 合计 质量Wi ， g 55.9 9.9 11.7 12.6 9.6 19.1 881.2 1000 分子量 Mi 16 30 44 58 72 86 287
原油组成
学号：4、9、14、19、24、29、34
组成 C1 C2 C3 C4 C5 C6 C7+ 合计 质量Wi ，g 53.9 7.9 13.7 14.6 9.6 19.1 881.2 1000 分子量 Mi 16 30 44 58 72 86 287
对比压力
对比温度
pr
p 3.4 0.72 pc 4.7
Tr
T 273 49 1.594 Tc 202
压缩因子按下式计算
Z 1 0.34Tr 0.6Pr 1 0.341.594 0.6 0.72 0.958
分离条件下气体密度 pTs 3.4 273 g gs 0.8246 24.5Kg/m3 psTZ 0.1013 273 49 0.958
组成 C1 C2 C3 C4 C5 C6 C7+ 合计 液相重质量 g 29.75 7.44 11.47 11.29 8.97 18.35 877.13 964.40 密度 g/cm3
19.5480 0.8725 Kg/m 3 1.0002 22.4
P137
容积 cm3
0.5008 0.5673 C4 C5 C6 C7+ 合计
53.9 9.9 13.7 12.6 9.6 19.1 881.2 1000
0.4402 0.0431 0.0407 0.0287 0.0174 0.029 0.4012 1.0000
0.3122 0.0416 0.0438 0.0327 0.0209 0.0358 0.5131 1.0001
22.90 19.91 14.43 27.90 967.60 1052.74
例题二
包括丙烷
由表可知：丙烷以上组分质量=927.21 g 丙烷以上组分密度=927.21/1052.74=0.8808 g/cm3
=934.65 g
乙烷占乙烷以上组分（包含乙烷）的： 质量百分数=（7.44/934.65）×100%=0.796% 甲烷占总质量的质量百分数=（29.75/964.4）×100%=3.08% 由图2-7(P83)查的液相在工程标准状态下的密度为0.846 g/cm3
原油组成
学号：2、7、12、17、22、27、32
组成 C1 C2 C3 C4 C5 C6 C7+ 合计 质量Wi，g 55.9 7.9 13.7 12.6 9.6 19.1 881.2 1000 分子量 Mi 16 30 44 58 72 86 287
原油组成
学号：3、8、13、18、23、28、33
Zi Ni Ni
0.4402 0.0431 0.0407 0.0284 0.0174 0.029 0.4012
合计
1000
7.6532
1.0000
例题一
（2）气液相平衡计算 假设石油体系的克分子数为1,液相摩尔分数为L=0.79,气相的 摩尔分数为V=0.21,进行猜算（k由129-131页查出）
停留时间 ： 单号——1.6min 双号——1.8min 分离温度：47℃ (1~10号）； 48 ℃ (11~20号）； 49 ℃ (21~30号）； 50 ℃ (31~40号）。
原油组成
（1、6 、11 、16 、21、 26、 31 、36 号）
组成 C1 C2 C3 C4 C5 C6 C7+ 合计 质量Wi ，g 53.9 9.9 13.7 12.6 9.6 19.1 881.2 1000 分子量 Mi 16 30 44 58 72 86 287
24.15 2.46 2.23 1.31 0.63 0.75 4.07 35.60
例题二(P137)
例二 以例一平衡气液相的数据，求气液相密度(工程标准状态)
解（1）气体密度:由例一中气相组成，求气体的分子量
组成
C1 C2 C3 C4 C5 C6 C7+ 合计
Yi
0.8897 0.0486 0.0298 0.0134 0.0051 0.0054 0.0082 1.0002
原油组成
学号：5、10、 15、 20、 25 、30、 35
组成 C1 C2 C3 C4 C5 C6 C7+ 合计 质量Wi ，g 53.9 7.9 13.7 16.6 7.6 19.1 881.2 1000 分子量 Mi 16 30 44 58 72 86 287