(工艺技术)天然气分子筛脱水装置工艺设计
天然气脱水工程设计

天然气脱水工程设计一、工程背景随着天然气的广泛应用和需求的不断增长,对天然气质量的要求也越来越高。
水分是天然气中常见的污染物之一,它会降低热值,同时在输送管道中形成水合物,对管道造成腐蚀。
因此,在天然气输送前,必须对天然气进行脱水处理。
二、脱水方法常用的天然气脱水方法有物理吸附脱水法和化学吸附脱水法。
物理吸附脱水法是利用吸附剂吸附天然气中的水分子,将其从天然气中分离出来;化学吸附脱水法是利用化学剂将天然气中的水分子转化为可分离的液体,然后通过沉降或过滤等方法将其从天然气中去除。
三、脱水工艺流程1.初级脱水:将天然气通过冷凝器冷却,使水分子与天然气中的液体相结合形成水合物,然后通过隔离器将水合物与天然气分离,并排出水分。
2.中级脱水:将初级脱水后的天然气通过填充吸附剂的吸附器,吸附剂将天然气中的水分子吸附,将干燥的天然气从吸附剂中排出。
3.精制脱水:将中级脱水后的天然气通过再生装置,使吸附剂再生并去除吸附剂上的水分,然后将天然气和再生气体分离,并排出。
四、关键设备和工程参数1.冷凝器:用于初级脱水过程中冷却天然气。
2.隔离器:用于初级脱水过程中将水合物与天然气分离。
3.吸附器:用于中级脱水过程中吸附天然气中的水分子。
4.再生装置:用于精制脱水过程中再生吸附剂并去除水分。
工程参数包括天然气流量、水合物含量、吸附剂种类和用量等。
五、安全与环保考虑在天然气脱水工程设计中,需要考虑到安全和环保因素。
例如,在设计吸附剂选择和用量时,需要考虑到吸附剂的毒性和可再生性。
此外,需要合理设计安全设备和应急措施,确保工程安全运行。
总结:天然气脱水工程设计是为了去除天然气中的水分,提高天然气质量和热值。
在设计中需要考虑脱水方法、工艺流程、关键设备和工程参数以及安全与环保因素。
通过合理的天然气脱水工程设计,可以有效提高天然气的质量和利用效率。
天然气脱水设计计算(分子筛吸附塔)

三:床层
长度的计
算
原料气的
饱和含水
量
g/1000m3气体流动
系数C:
从上到下
(0.25~0.3
2);从下到
上0.1670.29需脱除水量Kg/hr
分子筛堆
积密度:
Kg/m3660操作周期天然气工
作状态下
的密度:
Kg/m348.26733总共需脱水量Kg
天然气工
作压力:
Mpa 4.3天然气的压缩系数
分子筛的
平均直
径:Dp
m0.0032工作状态下气体量m3/s
允许气体质量流
速:G
Kg/(m*S) 5.437166工作温度0K
空塔流速:W0
m/s
0.112647
分子筛有
效吸附容
积Kg水
/100Kg分
子筛一:吸附周期:两塔--8小时。
三塔--24小时。
二:吸附器直径:
天然气脱水计算(分子筛吸附塔)
气体处理
量
104m3/d2所需分子筛重量Kg
气体质量
流量Kg/s0.248016所需分子筛体积m3
气体分子
量24床层高度m
空塔截面
积m20.045615高径比吸附塔直
径Dm0.241056
确定塔的
直径Dm0.241056
实际塔截
面积m20.043581
实际气体
流速m/s0.117904
)
1200
1
8
8
0.86
0.01
303
8
100 0.15 3.48 14.4。
天然气分子筛脱水系统工艺流程

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天然气分子筛脱水装置工艺设计

天然气分子筛脱水装置工艺设计
天然气是一种重要的能源资源,但天然气中常含有水分,因此需要进行脱水处理,以满足工业和家庭等各个领域的需求。
分子筛是一种高效的脱水材料,可以通过物理和化学吸附的方式将水分从天然气中去除。
首先,进料条件包括天然气的压力、温度和水分含量。
通常情况下,天然气的压力在2-20MPa范围内,温度在-40℃至60℃之间,水分含量在2-10%之间。
进料条件的不同会对分子筛脱水装置的工艺设计造成影响。
其次,分子筛的选择是关键的一步。
分子筛通常由硅铝酸盐等材料制成,具有微孔和介孔结构,能够较好地吸附水分。
根据天然气的进料条件和脱水要求,选择适合的分子筛类型和规格。
常用的分子筛有3A、4A和13X等。
然后,需要设置工艺参数,包括进料流量、操作压力和温度等。
进料流量要根据脱水效率和设备容量进行合理调整,不宜过大或过小。
操作压力和温度一般根据分子筛的吸附特性和天然气的进料条件来确定,以保证分子筛的脱水效果。
通常情况下,较高的操作压力和适当的操作温度有利于提高脱水效率。
最后,需要对产品质量进行控制。
天然气分子筛脱水装置的产品主要是去除水分后的天然气,需要确保产品的水分含量达到规定的标准。
可以通过监测出料气体的水分含量来实现产品质量的控制,可采用在线监测和定期抽样检测相结合的方式。
在天然气分子筛脱水装置工艺设计的过程中,还需要考虑以下几个方面:设备的选型和布置、安全措施的实施、操作和维护的规范等。
只有综
合考虑以上因素,才能设计出有效可靠的天然气脱水装置,提高天然气资源的利用率和产品质量,为社会和经济发展做出贡献。
天然气脱水工艺流程介绍(ppt 30页)

①工艺简单,操作容易,占地面积小;
②不需要额外加入溶剂,不需再生,无二次污染;
③可利用天然气本身的压力作为推动力,几乎没有压力损失;
④操作弹性大,可通过调节膜面积和工艺参数来适应处理量
的波动。
中国石油塔里木油田公司
迪那筹备组
讲座提 纲
一、脱水的原
因 二、脱水方法简
介 三、脱水工艺介
绍 四、各工艺的注意事
节流阀制冷
膨胀制冷
膨胀机制冷
低温分离法
丙烷制冷
热分离机制冷等
中国石油塔里木油田公司
迪那筹备组
脱水的方
法
• 溶剂吸收法:
利用某些液体物质不与天然气中的水分发 化学反应,只对水有很好的溶解能力且溶水 后蒸气压很低,可再生和循环使用的特点。 将天然气中水汽脱出。这样的物质有甲醇、 甘醇等。由于吸收剂可再生和循环使用,故 脱水成本低,已得到广泛使用。
油气田无自由压降可利用,满足 管输天然气水露点要求的场合。
1、脱水后干气中水含量可 低于1ppm,水露点可低于90℃; 2、对进料气体温度、压力 、流量变化不敏感; 3、操作简单,占地面积小 4、无严重腐蚀和发泡方面 的问题。
1、对于大装置,其设备投 资大,操作费用高; 2、气体压降大; 3、吸附剂使用寿命短,一 般三年需更换,增加成本; 4、耗能高,低处理量时更 明显;
• 牙哈320万方/日凝析气处理装置:设计处理天然 气320万方/天、凝析油产量为50万吨/年, 2000 年10月31日投产装置通过经J-T阀节流降温[加注 乙二醇防冻],脱除天然气中的水,并实现轻烃回 收。
中国石油塔里木油田公司
迪 三那 甘筹 醇备脱水组 工
艺
各工艺的注意 事项
天然气深冷处理装置分子筛循环换热节能脱水工艺研究

嚣
图 2 石西 油 田作 业 区天然 气站 深冷 处理 装 置 分子 筛 三塔 循环脱 水工 艺 流程 图
在 分 子筛 三 塔 循环 脱 水 工 艺 中 , 附 、 生 、 吹 吸 再 冷
三 个 过程 同 时进 行 , 期 均 为 4 h 周 。假 设 A塔 吸 附 、 B
塔再生、 c塔冷 吹。 压缩 机 二 级 出 口空 冷 后 的 气 体 与 再 生 气分 离器 出 口气体 汇合 , 进入 水分 分离 器 、 过滤 式
分离 器脱 去重 质 烃 及 水 , 入 A 塔 吸 附 , 附 塔 出 口 进 吸 从 压缩 机 出 口经空 冷 、 离 后 的天 然 气进 分 子 筛 分
气 体 一部 分 进 入 再 生 气 压 缩 机 加 压 后 , 入 c塔 冷 进 吹 , 吹 出 口的气 体进 入 加热 炉加 热 , 入 B塔再 生 , 冷 进
维普资讯
石 油 与 天 然 气 化 工
CHEMl CAL ENGI NEE NG F OI RI O L& G A S
天然气深冷处理装置分子筛循环换热节能脱水工艺研究-
王 正 才 刘 生 丽 高金 桥 马 玉 华 马 力 陈 勇
h 。两 塔 循环脱 水 。
商 品天然 气 、 液化气 、 定轻 烃这些 产 品 。采用 深冷处 稳 理 方 式 要 求 脱 水 后 的 气 体 含 水 量 必 须 小 于 1X1 0 ( , 般 采用分 子筛 脱水 , 用 的有 两塔 或 三塔 循 环 ) 一 常 脱 水工 艺 。 中石 油新疆 油 田公 司共有 三 套伴 生气深 冷 处理装 置 , 中采油 二厂 、 口泉采 油厂 采用 两塔循 环 其 百
然气进 加 热炉 加热 , 进分 子筛 塔 B再 生 4 h 关 闭 加热 ; 炉 主火 嘴 , 部分 天然 气 经 加 热 炉旁 通 管 线 进 分 子筛 这 塔 B冷 吹 4 h 冷 吹 出 口及 再 生 出 口的气 体 均 经水 一 ; 气换 热 器进 行冷 却 , 并经 再 生 气 分离 器 分 离 后 进 入 压 缩 机二 级进 口或 去 低 压管 网。 两塔 切 换 时 , 子 筛 塔 分 A进行 泄 压 , 子筛 塔 B进 行 充 压 , 压力 平 衡 后 , 分 待 分 子筛塔 B吸 附脱 水 8 h 分 子 筛 塔 A 再 生 4 h 冷 吹 4 , ,
天然气分子筛脱水系统-再生气加热炉控制系统的设计

内蒙古科技大学本科生毕业设计说明书(毕业论文)题目:分子筛脱水系统—再生气加热炉控制系统的设计学生姓名:苏雷学号:0605112125专业:测控技术与仪器班级:测控06-1指导教师:李文涛教授分子筛脱水系统—再生气加热炉控制系统的设计摘要液化天然气(LNG)作为天然气的一种应用形式,在天然气的储存和运输方面都具有十分明显的优越性。
液化天然气中的饱和水分在一定条件下可能形成碳氢水合物,严重时可能堵塞液化系统的管路和设备。
对于含H2S、CO2的天然气,由于水分的作用,它们将形成具有腐蚀性的酸液,从而造成设备与管线的严重腐蚀。
所以,对液化天然气原料气必须进行脱水处理。
本课题结合巴彦淖尔华油天然气LNG项目的实际情况,介绍了液化天然气技术的基本知识及天然气的脱水工艺流程,采用分子筛脱水系统对天然气进行深度脱水。
再生气加热炉是脱水工艺的关键设备之一,采用计算机控制,控制系统由PCI-6011A板卡和IPC-610工控机组成,对燃烧过程采用串级比值控制方案。
在系统运行过程中,需要随时跟踪和了解生产的实际情况,所以本课题采用MCGS组态监控软件设计了人机交互界面,对生产过程进行实时监控,保证生产的安全和正常运行。
关键词:液化天然气;分子筛脱水;再生气加热炉;计算机控制Molecular sieve dehydration system- recycle gas furnace control system designAbstractLiquefied natural gas (LNG) as an application form of natural gas, natural gas storage and transportation in all aspects of the superiority is very obvious. Liquefied natural gas in saturated water under certain conditions may form hydrocarbon hydrate, serious when may jam liquefaction system equipment and piping. To contain the H2S, CO2 gas, due to the effect of water, they will form corrosive acid, thus causing serious corrosion equipment and piping. So, for LNG feedgas must undertake dehydration.The subject of oil gas LNG project bayinnaoer China's actual situation, introduces the basic knowledge of liquefied natural gas (LNG) technology and the dehydration process, natural gas system using molecular sieve dehydration in-depth dehydration. Recycle gas is dehydration process of reheating furnace is one of the key equipment, computer control system, control of PCI card and IPC 6011A - 610 - of combustion process control computer adopted cascade ratio control scheme. In the system operation process, for the production of tracking and actual conditions, so this topic by MCGS software design for the man-machine interface, real-time monitoring of production process, and ensure the normal operation of production safety.Key words: liquefied natural gas;Molecular sieve dehydration;Recycle gas furnace;Automatic control目录摘要 (I)Abstract ...................................................................................................................................... I I 目录.. (III)第一章引言 (1)1.1 液化天然气概述 (1)1.1.1 液化天然气的概念和基本性质 (1)1.1.2 液化天然气的特性 (2)1.1.3液化天然气在国民生活中的重要性 (2)1.2 国内外研究现状和发展趋势 (4)1.2.1国外LNG的发展现状 (4)1.2.2 国内LNG研究现状 (6)1.2.3 LNG未来的发展趋势 (7)1.3 本文研究的主要内容及意义 (8)第二章分子筛脱水系统的设计 (9)2.1液化天然气工艺流程概述 (9)2.2 分子筛脱水系统 (9)2.2.1 天然气脱水方法的选择 (10)2.2.2脱水系统吸附剂的选择 (11)2.2.3分子筛脱水工艺 (13)2.2.4 分子筛脱水的设备 (14)第三章再生气加热炉控制系统 (16)3.1再生气加热炉工艺及要求 (16)3.2方案设计 (17)3.2.1 自动控制方案的选择 (17)3.2.2 被控参数和控制参数的选择 (18)3.2.3 测控仪表的选择 (19)3.3控制原理图及系统方框图 (25)3.4加热炉计算机控制系统 (29)3.4.1计算机控制系统原理 (29)3.4.2加热炉计算机控制系统设计 (30)3.4.3控制算法的选择 (34)3.5 调节器PID参数整定 (36)第四章监控系统的设计 (38)4.1 MCGS组态软件概述 (38)4.1.1 MCGS组态软件简介 (38)4.1.2 MCGS组态软件的系统构成 (39)4.1.3 MCGS组态软件的功能和特点 (39)4.2 加热炉监控系统设计 (41)4.2.1控制系统工程设计 (41)4.2.2 报警显示和报警数据 (42)4.2.3 报表与曲线显示 (43)第五章结论 (46)参考文献 (47)致谢 (49)第一章引言1.1 液化天然气概述随着世界经济的快速发展及人口数量的急剧增长,世界能源的需求量也不断增长,而温室效应和各种有害物质的排放对人类生存环境造成了极大的挑战。
某分子筛吸附脱水工艺设计——再生工艺计算(内容清晰)

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) K804 设计题目: 某分子筛吸附脱水工艺设计——再生工艺计算完成日期:年月日指导教师评语:成绩(五级记分制):指导教师(签字):________________摘要井口流出的天然气几乎都为气相水所饱和,甚至会携带一定量的液态水。
天然气中水分的存在往往会造成严重的后果:含有CO2和H2S的天然气在有水存在的情况下形成酸而腐蚀管路和设备;在一定条件下形成天然气水合物而堵塞阀门、管道和设备;降低管道输送能力,造成不必要的动力消耗。
水分在天然气的存在是非常不利的事,因此,需要脱水的要求更为严格。
天然气脱水的方法一般包括低温法、溶剂吸收法、固体吸附法、化学反应法和膜分离法等。
低温法脱水是利用高压天然气节流膨胀降温或利用气波机膨胀降温而实现的,这种工艺适合于高压天然气;而对于低压天然气,若要使用则必须增压,从而影响了过程的经济性。
溶剂吸收法和固体吸附法目前在天然气工业中应用较广泛。
本文主要研究固体吸附法脱水。
固体吸附法就是利用多孔固体颗粒选择性地吸附流体中一定组分在其内外表面上,从而使流体混合物得以分离的方法。
具有一定吸附能力的固体材料称为吸附剂,被吸附的物质称为吸附质。
而本文的固体吸附剂以分子筛作为探讨的对象。
分子筛具有很好的选择吸附性、在高温下吸附脱水等优点,尤其是在气体和液体进行深度脱水时特别适合。
分子筛在使用过程中被气体中所含水量饱和,为了使分子筛能够继续循环使用,就有了分子筛的再生工艺过程。
本文主要通过选取合适的分子筛然后计算分子筛的吸附水量,和吸附的双塔轮换过程和轮换时间,通过要脱附的水量计算出再生气的气量以及冷凝气的气量,和所需加热炉的热量,以此来探讨分子筛的再生工艺过程。
关键词:分子筛再生工艺再生气冷凝气热量目录摘要 (2)1 绪论 (4)1.1 国内外现状 (4)1.2脱水系统吸附剂的选择 (5)1.3分子筛的种类与特点 (6)1.4 分子筛吸附脱水原理流程 (7)1.4.1 吸附周期 (8)1.4.2 再生过程 (8)1.4.3 再生操作 (9)1.4.4 再生加热与冷却 (10)2 再生工艺计算 (12)2.1物性基础 (12)2.1.1天然气的基本组成 (12)2.1.2工艺选择 (12)2.2 在生热负荷计算 (13)2.3 再生气量计算 (15)2.3 冷却气量计算 (16)2.4再生气空塔速度计算 (17)3 总结 (19)参考文献 (20)1 绪论1.1 国内外现状天然气作为清洁优质能源,在近年来,其世界总气产量和消费量呈持续增长的趋势。
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(工艺技术)天然气分子筛脱水装置工艺设计1.4气质工况及处理规模气体处理规模:100×104m3/d原料气压力:4.5MPa原料气温度:30℃脱水后含水量:≤1ppm天然气气质组成见表1-1。
表1-1天然气组成表(干基)1.5分子筛脱水工艺流程1.5.1流程选择本装置所处理的湿净化气流量为100×104m3/d(20℃、101.325kPa标准状态下)。
对于这样规模较大的分子筛脱水装置,可以采用2个吸附塔或3个吸附塔两种方案(分别简称两塔方案、三塔方案)。
而相同工艺不同方案的操作情况与投资数据却完全不同,现将两塔方案、三塔方案的操作情况与投资情况进行比较,从而选择出最佳方案。
在两塔流程中,一塔进行脱水操作,另一塔进行吸附剂的再生和冷却,然后切换操作。
在三塔或多塔流程中,切换的程序有所不同,通常三塔流程采用一塔吸附、一塔再生、一塔冷吹同时进行。
表1-2三塔方案(常规)时间分配表由表1-1可以看出,在三塔方案中,加热炉连续工作,并且冷吹再生时间长,期间的加热、冷却功率相对较小,三塔流程灵活性较高。
表1-3两塔方案(常规)时间分配表由表1-2可以看出,分子筛两塔脱水装置运行时,始终保持一塔处于吸附状态,另一塔处于再生状态。
因此,加热炉操作不连续,点火、停炉频繁,不利于装置的长周期正常、平稳运行,且会造成一定的热损失。
但两塔流程简单,其吸附时间增长,能耗大大降低。
两塔流程较三塔流程减少1座吸附塔,大大节约了设备采购费用。
由于设备数量的减少,操作维护费用也将大大降低。
同时,由于减少了设备、工艺管线的数量,实际上也相应削减了管线、设备穿孔泄露的风险,提高了安全可靠性。
且吸附、再生、冷却过程为密闭过程,对环境污染少。
两塔流程由装填有分子筛的两个塔组成,假设塔2在进行干燥,塔1在进行再生。
在再生期间,所有被吸附的物质通过加热而被脱吸,为该塔的下一个吸附周期作准备。
湿原料气一般经原料气过滤分离器,除去携带的液滴后自上而下地进入分子筛脱水塔(塔2),进行脱水吸附过程。
脱除水后的干气一般经产品气粉尘过滤器除去分子筛粉尘后,作为本装置产品气输送出去。
且选用两塔流程仍有扩建空间。
若以后天然气处理量逐步增大,可能导致分子筛床层内气体流速增大,部分分子筛被击碎,并被原料气携带进入粉尘过滤器,造成粉尘过滤器滤网堵塞,装置运行不平稳。
则可对分子筛脱水工艺流程进行改造,在原两塔的基础上增加一台同规格的分子筛干燥塔,将“两塔流程”改为“三塔流程”,同时增加配套的自控系统,以完成扩建。
因此,本设计中采取分子筛两塔吸附脱水流程。
1.5.2分子筛脱水工艺流程介绍附图1为吸附法脱水流程。
原料气自上而下流过分子筛吸附塔进行吸附脱水,脱水后的干气含水小于1ppm,分子筛出口原料气经分子筛出口过滤器除去其中夹带的分子筛粉尘和杂质后进制冷单元。
分子筛干燥器采用两塔操作流程,8小时自动切换1次,原料气切换到已再生完毕的分子筛吸附塔进行吸附脱水,水饱和的吸附塔经再生、冷吹完成再生过程。
再生气可以用干气或原料气,将气体用热油导热的方式进行加热,加热到一定温度后,进入吸附塔再生。
当床层出口气体温度升至预定温度后,则再生完毕。
此时将加热器停用,再生气经旁通入吸附塔,用于冷却再生床层。
当床层温度冷却到要求温度时又可开始下一循环的吸附。
吸附塔出再生气经再生气冷却器冷却,进入再生气分离器,分出游离水后作为生活及装置用气。
吸附操作时塔内气体流速最大,气体从上向下流动,这样可使吸附剂床层稳定,不致动荡。
再生时,气体从下向上流动,一方面可以脱除靠近进口端被吸附的物质,并且不使其流过整个床层。
另外,可使床层底部干燥剂得到完全再生,因为床层底部是湿原料气吸附干燥过程最后接触的部位,直接影响流出床层的干燥天然气质量。
1.6遵循的主要标准、规范SY/T0076-2003《天然气脱水设计规范》HG/T20570.2-95《安全阀的设置和选用》SY/T0524-2008《导热油加热炉系统规范》GB/T8163-2008《输送流体用无缝钢管》GB/T17395-2008《无缝钢管尺寸、外形、重量及允许偏差》GB50251-2003《输气管道工程设计规范》GB50350-2005《油气集输设计规范》GB8770-1988《分子筛动态水吸附测定方法》GB/T9019-2001《压力容器公称直径》GB150-1998《钢制压力容器》SH3098-2000《石油化工塔器设计规范》JB731-2008《锅炉和压力容器用钢板》SY/T0515-2007《油气分离器规范》HGT21618-1998《丝网除沫器》2工艺参数及设备选型2.1工艺参数优选分子筛脱水由吸附和再生两部分组成,吸附采用双塔流程,再生加热气和冷吹气采用干气,加热方式采用导热油炉加热。
其主要设备由分子筛吸附器、再生气加热炉、再生气冷却器、再生气分离器。
选用4A分子筛脱水,其特性如下:分子筛粒子类型:直径3.2mm球形分子筛的有效湿容量:8kg(水)/100kg(分子筛)分子筛堆积密度:660kg/m3分子筛比热:0.96kJ/(kg·℃)瓷球比热:0.88kJ/(kg·℃)操作周期为8小时,再生加热时间为4.5小时,再生冷却时间为3.2小时,操作切换时间为0.3小时。
加热炉进口温度为30℃,加热炉出口温度为275℃。
由HYSYS软件计算出的基础数据如下:原料气压力:4.5MPa原料气温度:30℃床层温度:35℃天然气气体流量:29743.34kg/h饱和含水量:34.76kg/h天然气相对湿度:100%天然气在4.5MPa、30℃下的密度:33.89kg/m3天然气在4.5MPa、30℃时粘度:0.0125cP再生加热气进吸附器的压力:4500kPa再生加热气进吸附器的温度:260℃再生加热气出吸附器的温度:200℃再生气在260℃、4500kPa下的密度:17.44kg/m3再生气在260℃、4500kPa的热焓:-3826kJ/kg再生气在117.5℃、4500kPa的热焓:-4226kJ/kg再生气在275℃、4500kPa的热焓:-3780kJ/kg干气温度:30℃干气压力:4500kPa干气将床层冷却到:30℃干气在30℃、4500kPa的密度:33.88kg/m3干气在30℃、4500kPa的热焓:-4448kJ/kg干气在130℃、4500kPa的热焓:-4193kJ/kg干气在30℃、4500kPa下的低位热值:49210kJ/kg2.2物料平衡表表2-1100×104m3/d天然气分子筛脱水装置设计物料表2.3分子筛吸附器的选型分子筛脱水属于吸附法脱水,一般用于水露点要求控制较低的场合,其露点深度可达到-90℃,保证含水量在1ppm以下。
分子筛脱水有两塔和三塔流程之分。
由于分子筛的吸附和再生过程中的温度\压力的循环变化,分子筛干燥器的设计制造要求严格,成本较高。
运行一段时问后,分子筛出口气体中往往携带分子筛粉尘,可利用多滤芯的粉尘过滤器净化天然气。
气体从外表面进入滤芯,杂质被阻挡在滤体表面和内部,在滤芯表面形成一层均匀的滤饼,由于颗粒的架桥效应,而进一步提高了过滤精度。
生产实践中,工厂技术人员可根据气质条件及运行时问长短来决定滤芯更换频率。
表2-2吸附器计算选型结果表2.4粉尘过滤器的选型吸附塔单元后,设置粉尘过滤器,对天然气进行精细过滤,除去粒径≥1m的尘埃等。
精细过滤设备选择由多层高密度网格材料形成的、兼备厚度型和褶皱型特点的聚结滤芯,考虑到不同大小的杂质在气流中表现出的不同特性(较大的颗粒呈直线运动,较小的颗粒做布朗运动),采用筛、挡和阻的方式,捕捉杂质微粒。
在气质恶化或长时问运行后,滤芯的压差会上升得很快,达到一定值时,就必须及时更换滤芯。
在设备人口处设置隔离挡板,避免进入设备的气体接触到已分离出的液体,并减少液体被重新带人气体中的机会。
减少已分离液体的携带量是提高分离效率的有益补充。
本设计采用两个SBFQ系列型粉尘过滤器并联使用。
SBFQ型气体过滤器是一种新型、高效气体除尘设备,广泛用于石油、天然气工业部门一般含尘量的气体主管线和旁通管。
亦是城市天然气、煤制气输配系统安全、可靠运行不可缺少的气体净化设备。
具有结构先进、除尘效率高、操作维护方便等优点。
选型结果见表2-3。
表2-3粉尘过滤器规格2.5再生气加热炉的选取本设计主要采用导热油供热系统进行加热。
导热油供热系统以导热油为载热体。
导热油在炉中加热后,利用热油泵将其送给各用热设备,再返回炉中重新加热,从而形成闭路循环。
导热油作为工业传热介质具有以下特点:在几乎常压的条件下,可以获得很高的操作温度。
即可以大大降低高温加热系统的操作压力和安全要求,提高了系统和设备的可靠性;可以在更宽的温度范围内满足不同温度加热、冷却的工艺需求,或在同一个系统中用同一种导热油同时实现高温加热和低温冷却的工艺要求。
即可以降低系统和操作的复杂性;省略了水处理系统和设备,提高了系统热效率,减少了设备和管线的维护工作量。
即可以减少加热系统的初投资和操作费用;在事故原因引起系统泄漏的情况下,导热油与明火相遇时有可能发生燃烧,这是导热油系统与水蒸气系统相比所存在的问题。
但在不发生泄漏的条件下,由于导热油系统在低压条件下工作,故其操作安全性要高于水和蒸汽系统。
2.5.1工艺流程主要设备有:导热油炉、热油主循环泵、热油辅循环泵、膨胀罐。
整个供热系统主要由导热油炉、燃烧器、膨胀罐、储油罐、热油循环泵、供热管网和热用户组成。
其加热原理是燃料经燃烧器充分燃烧后产生的高温火焰和烟气,通过辐射和对流方式加热炉管中的导热油,热油达到设定的温度后在主循环泵的驱动下将热能带出,一部分以液相方式直接输至再生气加热器加热再生气,另一部分则通过温度控制流量调节阀与回流低温热油减温混合达到低温位热用户其中低温位系统设独立的热油辅循环泵提供系统循环动力。
该系统中各工艺用热设备内的导热油以自身的显热方式与用户进行热交换,梯级利用后,经热油主循环泵回输至导热油炉继续加热,形成一个完整的闭合回路,往复循环使用。
导热油受热膨胀时的体积增加量由膨胀罐来吸收,储油罐主要是用来存储系统导热油和接收膨胀罐溢流出的导热油。
2.5.2导热油的选型导热油炉的流速,国外文献推荐为2~4m/s。
由于油品储运加热系统负荷波动较大,因此要求在导热油供回油管道上设一旁通阀或压控阀组,当外界负荷降低时,导热油的循环量下降,为了保证导热油炉内的流速,可打开旁通阀或压控阀组,将一部分导热油通过旁路回到导热油炉,以增加进入炉内的导热油流量。
国内目前设计导热油流速一般取2.5~3m/s,此设计中取导热油流速为3m/s,经比较YDX系列,X6D系列,JD系列导热油的比热,密度及热功率后,导热油型号选择YD—325导热油,因为它的比热更大,密度较轻且发热功率更大。