常温集气站工艺设计

西南石油大学

《油气集输》课程设计

-------常温集气站工艺设计

设计说明书

一． 设计依据

在学习了课程《油气集输》后，为了对课程有更深入全面的认识，综合利用所学知识进行工艺设计，深入理解天然气矿场集输，掌握常温集气站的工艺计算和工艺流程的设计思路和方法。

根据给定的五口井的天然气的流动参数，设计天然气常温集气工艺流程，并

出站压力：6a MP

气体组成（%V ）：

1C —90.30 2C —8.02 3C —0.88 4C —0.43 5C —0.3 2CO —0.07 凝析油含量：20g /3Nm

二． 主要设计参数

干燥空气分子质量M 空 =28.97 天然气分子质量M 天 =17..73，相对密度

Δ=0.612

天然气临界值：临界压力c

p '= 4.633a MP 临界温度c T '=200.7K 压缩系数Z=0.78 凝析油含量：20g /3Nm =22.63m /3Mm 凝析油密度885K g /3m

三． 设计内容

（1） 确定集气站的工艺流程；

（2） 完成绘制常温集气站工艺流程图； （3） 确定主要工艺参数（压力。温度）；

（4） 计算分离器的尺寸，并确定主要管线的规格（材质，壁厚，直径）

四． 设计原则

五口井来气都不含有2H S ，凝析油含量也不高，进站压力较高，出站压力6a MP ，因此采用常温集气的设计原则，在常温下加热防冻，调压分离计量。回击后外输至用户。

五. 遵循的主要标准规范

国家标准（GB ）和石油行业标准（SY ） 石油天然气工程制图标准 SY/T0003-2003 《油气田常用阀门选用手册》 ANSIB31.8标准计算管子厚度 GB8163-87管子系列标准

六 .常温集气站工艺流程

该常温集气站工艺流程可以简单的概括为：天然气进站，节流降压加热提高天然气温度防止水合物形成，分离，计量后汇集外输。

五口单井来气中都不含2H S ，集气站出站压力6a MP ，进站压力都高于10a MP ，凝析油含量不高，可采用以下两种流程：

1，由于1—4井来气进站压力相差不大，5井来气压力教低。可采用1—4井轮换集气计量，5井单独集气计量，之后5口井汇集后外输。 2，每口井单独集气计量，之后汇集外输

除此之外还有其他集气计量流程。在该设计中采用第一种流程。

为了使天然气满足外输，通过计算，每口井需要两次节流调压，才能满足压力要求和防止形成水合物。第一次节流膨胀降压，在不生成水合物的条件下尽可能的膨胀降压，以减轻加热炉的的热负荷并使气流流动平稳，减少压力波动。第一次节流后要校核是否在节流阀和管线中生成水合物。第一次节流后气流压力降低，根据T —J 效应天然气的温度也随之降低，不能直接进行第二次节流膨胀，否则生成水合物堵塞节流阀和管线。因此在进行第二次节流降压之前必须经过加热炉加热。

七.主要设备，仪表的选择和参数

1，分离器

操作压力：6a MP ， 操作温度：200C , 长径比：4：1， 气体进入分离器速度：15m /s

5号井 ： 250mm ⨯1m 的分离器 计量分离器： 250mm ⨯1m 的分离器 生产分离器： 250mm ⨯1m 的分离器 2，阀门

(1)闸阀 ：用于截断和导通介质流，通常是全直径通道。

类型代号：Z11H(Y)—25(V)型闸阀 公称直径：40mm (2)节流阀：角式节流阀

类型代号：J44W —16P 型角式节流阀 公称直径：40mm ，25mm 和20mm 结构形式：角式 连接方式：法兰连接

公称压力：16a MP

阀体材料：1Cr18Ni9Ti

由阀体直接加工的阀座封面材料

(3)安全阀：选用外螺纹弹簧封闭微启式安全阀

(1)高压放空阀设计压力：16

MP

a

类型代号：A41Y—160,公称直径：15mm, 开启压力：13～16

MP

a

(2) 中压放空阀设计压力：13

MP

a

类型代号：A41Y—160,公称直径：15mm, 开启压力：10～13

MP

a

(3) 低压放空阀设计压力：10

MP

a

类型代号：A41H—64, 公称直径：25mm, 开启压力：< 10

MP

a

3，流量计

天然气流量计量:标准孔板节流装置差压式流量计。

4，温度计：选用热电阻温度计

代号：WZP分度号：BA1测量范围：-200～6500C

5，压力表:弹簧式压力计

6，管线

材料API 5LX X60等级无缝钢管

尺寸：站场内管线分别有：Φ50⨯4mm,Φ57⨯3mm , Φ70⨯3mm ,Φ83⨯3.5mm , Φ89⨯3.5mm

汇管:127⨯3.5mm

八：参考文献

SYJ3-91 《石油工程制图标准》

SY/T 0076-93 《天然气脱水设计规范》

林存瑛主编，天然气矿场集输，石油工业出版社；

曾自强、张育芳主编，天然气集输工程，石油工业出版社，2001；

油田油气集输设计技术手册，石油工业出版社；

中国石油天然气集团公司规划设计总圆编，油气田常用阀门选用手册，石油工业出版社，2000

蔡尔辅编，石油化工管线设计，化学工业出版社，1986

《阀门产品样本》第一机械工业部编辑，机械工业出版社

《安装工程概算使用数据手册》中国石化出版社

《化工仪表及自动化》化学工业出版社

《工艺管道安装设计手册》石油化学工业出版社

设计计算书

一，天然气的相对密度∆：

天然气的相对密度是在相同压力和温度条件下天然气的密度与空气