天然气脱水项目工程设计论文



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1、WORD本科工程设计(论文)题目学生学号教学院系专业年级指导教师职称单位辅导教师职 称单位完成日期年月日33 / 38目 录工程设计任务书1第一部分 说明书31总论31.1项目名称、建设单位、企业性质31.2编制依据31.3项目背景和项目建设的必要性31.4设计围41.5编制原则51.6遵循的主要标准和围51.7工艺路线51.8研究结论62基础数据72.1原料气和产品72.2建设规模82.3三甘醇脱水工艺流程83脱水装置93.1脱水工艺方法选择93.2流程简述103.3主要工艺设备113.4消耗133.5三甘醇脱水的优缺点134节能154.1装置能耗154.2节能措施155环境保护175.1主
2、要污染源和污染物175.2污染控制17第二部分 计算书191参数的确定191.1三甘醇循环量的确定191.2物料衡算221.3吸收塔231.4循环泵291.5闪蒸罐292热量衡算302.1重沸器302.2贫/富甘醇换热器302.3气体/贫甘醇换热器313设备计算与选型313.1精馏柱313.2甘醇泵313.3闪蒸分离器323.4气体/贫甘醇换热器324设备一览表32第三部分 参考文献34第四部分 心得体会35终端番禺净化厂天然气脱水项目工程设计任务书原料气(湿基)本工程原料气来番禺天然气净化厂脱硫装置的湿净化气,其气质条件如下:1)原料气组成组分%(mol)CH497.812C2H60.569
3、C3H80.111i-C4H100.022n-C4H100.034i-C5H120.015n-C5H120.015n-C6H140.038N20.976H20.006O2+Ar0.015CO20.087H2S0.000H2O0.296合计100.00注:原料气不含有机硫。2)原料气处理量 306×103m3/d3)原料气温度 30364)原料气压力 2.052.25MPa(g)产品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(GB 17820-1999)中二类气的技术指标。其有关参数如下:产品气产量 40×104m3/d产品气温度 40产品气压力
4、1.92.1MPa(g)H2S含量 20mg/ m3总硫含量(以硫计) 200mg/ m3CO2含量 3%(mol)水露点 -8(在2.1MPa(g)条件下)要求:提交工艺流程图1-3;设计报告1份(不少于30页);200-500字设计体会第一部分 说明书1总论1.1项目名称、建设单位、企业性质项目名称:终端番禺净化厂天然气脱水项目建设单位:中海油分公司企业性质:国有企业1.2编制依据 参考中华人民国石油天然气行业标准天然气脱水设计与规 、中华人民国标准化法 、中华人民国标准化法实施条例 、化工工业产品标准化工管理办法 以与国家的有关规定。化工工业科技发展规划、计划与化工生产发展规划、计划。化
5、工标准规划和化工标准体系表。跨年度的计划项目和调整后能够转入到本年度计划的项目。上级机关与生产、科研、使用、外贸等部门和单位急需制定标准的项目。天然气是目前最具有前途的新兴能源。 番禺30-1气田,位于南部海域的珠江口盆地,距东南约240公里,气田围平均水深约200米。可日产气3000万立方英尺。番禺30-1气田的开发设施包括1座综合平台、3条海底管线。气田所产天然气将通过海底管线输往位于市的天然气终端处理厂(终端)。在经过进一步的处理后,合格的天然气将直接供给下游用户。为满足下游市场的用气需求,番禺30-1气田的天然气产量将逐步提高至93百万立方英尺/天,并稳定在此产量水平上。番禺30-1气
6、田的高峰日产预计可达160百万立方英尺/天。1.3项目背景和项目建设的必要性1.3.1项目背景 随着世界经济迅速发展,人口急剧增加,能源消费不断增长,温室气体和各种有害物质排放激增,人类生存环境受到极大挑战。在这种形势下,清洁的、热值高的天然气能源正日益受到重视,发展天然气工业成为世界各国改善环境和促进经济可持续发展的最佳选择。天然气燃烧后产生的温室气体只有煤炭的1/2、石油的2/3,对环境造成的污染远远小于石油和煤炭。煤气热值为3000多大卡,而天然气热值高达8500大卡,可见天然气是一种高效清洁的能源。初步测算,全球天然气可采储量约为137亿吨石油当量,与石油基本相当。随着勘探、开发和储运
7、技术的进步,过去20年,探明储量平均每年增长4.9%,产量平均每年增长3.15%。有关专家预测,未来10年,全世界天然气消费年均增长率将保持3.9%,发展速度超过石油、煤炭和其他任何一种能源,特别是亚洲发展中国家的增长速度会更快。全世界天然气储采比很高(701),而且石油和煤炭消费领域里有70以上都可以用天然气取代。在全球围,天然气取代石油的步伐加快,尤其是在东北亚、南亚、东南亚和南美地区,随着其输送管网的建设,天然气在21世纪初期将会有更快的发展。天然气将是21世纪消费量增长最快的能源,占一次性能源消费的比重将越来越大。预计2020年前后,天然气在全球能源结构中的份额将超过煤炭、石油成为能源
8、组成中的第一。1.3.2项目建设的必要性 刚从井里采出来的天然气里充满了饱和水蒸气。水蒸汽是天然气中最令人讨厌的杂质。天然气中有水汽存在时,会减少输气管道对天然气的输送能力,降低天然气的热值。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。在输送含有酸性组分的天然气时,液态水的存在还会加速酸性组分(H2S,CO2等)对管壁、阀件的腐蚀,减少管线的使用寿命;严重时还会引起管道破裂等突发事件,造成天然气的大量泄漏和安全事故。 为避免出现这些问题,在天
9、然气进入输气管网之前,必须除掉其中的部分水蒸气。天然气脱水工程就是采用一定的方法使天然气中饱和的水蒸气脱除出来的工艺。该项目为清洁能源生产,在国外同行业中属于大型工程,工程符合国家产业政策。工程在可行性研究中,对厂址选择、工艺技术等问题都进行了充分的考察和论证,尽可能避开环境敏感点,并采取了一系列措施减轻环境影响与环境风险。1.4设计围(1)设计规模天然气处理量: 原料气处理量30.6×104m3/d产品气产量 40×104m3/d(2)产品气要求如表1-1: 表1.1 产品气要求外输量m3/d温度压力MPa(g)H2S含量mg/m3总硫含量(以硫计)mg/m3CO2含量(
10、mol)水露点在2.1MPa(g)条件下40×104401.92.1202003%-81.5编制原则 认真贯彻执行国家关于环境保护的方针政策,遵守国家有关法规,规,标准。天然气的含水量以单位体积天然气中所含的水汽量来表示的,有时也用天然气的水露点来表示。天然气的水露点是指在一定的压力条件下,天然气与液态水平衡时的温度。一般要求天然气水露点比输气管线可能达到的最低温度还低5-6。往往还要求输送温度不超过49,对输送压力无严格要求。此外,还有以下要求:操作管理方便、技术要求简单,最大程度地实现自动化控制,管理、维护简单方便,宜于长期使用。设备选型要综合考虑性能,价格因素,设备要求高效节能
11、,噪音低,运行可靠,维护管理简便。无二次污染,清洁与安全生产原则。1.6遵循的主要标准和围(1)石油天然气工程设计防火规 (GB50183-2004)(2)爆炸和火灾危险环境电力装置设计规 (GB50058-92)(3)大气污染物综合排放标准 (GB16297-1996)与国家环境保护局环函199948号关于天然气净化厂脱硫尾气排放执行标准有关问题的复函(4)工业企业噪声控制设计规 (GBJ87-85)(5)气田天然气净化厂设计围 (SY/T0011-96)(6)用标准孔板流量计测量天然气流量 (SY/T6143-2004)(7)石油化工企业自动化仪表选型设计规 (SY3005-1999)(8