分离器尺寸计算Word格式文档下载.docx
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max,m/s
1
4
5
9
12
16
21
24
29
32
37
44
52
表高效分离器高度计算表
项目
高度,m
X1
X5
X2
X6
X3
D
X4
h
综上所述,DY气田干气脱汞方案闪蒸气处理工艺中,选用壳牌SMSM高效分离器,分离器的直径为1200mm,高度为3200mm。
1.2MEG再生塔C-2201
(1)和凝析油稳定塔C-2301
分别对MEG再生塔和凝析油稳定塔进行选型并对塔径和高度进行计算。
1.2.1MEG再生塔和凝析油稳定塔基础数据
MEG再生塔和凝析油稳定塔均选用整装填料塔,填料采用金属板波纹填料250Y型,该种填料具有生产能力大,分离效率高,压力降小,操作弹性大,持液量小等优点。
250Y型填料主要性能参数见表。
表250Y型填料主要性能参数表
填料主要性能参数
比表面积a,m2/m3
250
空隙率ε,%
97
填料因子a/ε,m
每米理论塔板数,个
2~3
液体负荷,m3/(m2?
h)
压力降,MPa/m
3×
10-4
MEG再生塔中第二、六塔板气相负荷较大,作为MEG再生塔填料段塔径计算的基础数据,见表所示。
表MEG再生塔塔径计算基础数据
第二板
第六板
压力,KPa
122
温度,℃
气相体积流量m/h
气相流量,kg/h
气相密度kg/m3
气相粘度,cp
×
10-3
液相流量,kg/h
3494
液相密度,kg/m3
液相粘度,cP
稳定塔只有提馏段,第八塔板汽相负荷较大,作为脱丙丁烷塔的基础数据,如表所示。
表凝析油稳定塔计算塔径的基础数据
第八板工艺参数
130
23000
1.2.2MEG再生塔直径和高度计算
填料塔的直径分别按精馏段和提馏段计算,取较大者为填料段直径。
泛点速度计算公式:
塔内径计算公式为:
由第二块板计算得:
uGF=m/suG=s
DT=
由第六块板计算得:
uGF=suG=s
由以上计算结果可知,MEG再生塔采用等径填料塔,直径选为350mm。
考虑气体处理量120%的弹性范围,根据模拟结果校核MEG再生塔最大气动能因子,在第六块塔板处具有最大气动能因子。
第六块塔板处最大气动能因子最大,其气体质量流量为h,采用以下公式计算。
F4G
2
3600GD2
当直径DN为350mm时,将第六块塔板处的数据带入可得:
F=(m/s)?
(kg/m)
由以上计算可知,最大气体动能因子符合填料特性要求。
MEG再生塔高度的计算:
第一块板以上的筒体高度取其直径的2倍:
2×
350,取700mm。
进料段高度取进料处直径的倍:
350,取525mm。
该塔共有6块理论板,精馏段3块理论板,提馏段3块理论板,塔板效率为25%,则实际塔板数等板高度为500mm,故精馏段高度为6000mm,提馏段高度为6000mm。
填料高度为12000mm。
1.2.3凝析油稳定塔直径和高度计算
lguGFa
g
实际操作气速为泛点速度的
1180.2L4G
0.2911.75G
G
68%~75%。
故取实际操作气速为泛点速度的70%。
由表中数据带入以上公式:
uGuGF0.7
由以上计算可知,凝析油稳定塔采用等径填料塔,其直径选为200mm。
第六块塔板处最大气动能因子最大,其气体质量流量为h,采用以下公式计
算:
4G
3600GD
当直径DN为200mm时,将第六块塔板处的数据带入可得:
F=(m/s)?
(kg/m3)
200,取300mm。
该塔共有8块理论板,塔板效率记为25%,等板高度为500mm,故填料高度
为16000mm。
1.3本章小结
(1)节流注醇装置中气气换热器宜采用固定管板式换热器结构,原料气走管程,冷干气走壳程;
接头类型BEM,单管程并控制其流体流速3~6m/s,可避免乙二醇发泡;
气-气换热器直径为500mm,换热管长度为9000mm,单台换热面积为160m2;
对于原料气压力变化为~MPa均留有设计余量。
(2)高效低温分离器以重力立式分离器为主体,采用碰撞式入口装置、叶片型除雾器、丝网型除雾器、涡流除雾器及丝网除雾等高效分离设备将分离效果提升至%除去直径大于5μm的液滴;
分离器直径为1200mm,筒体高度为3200mm,能够满足现阶段分离要求。
(3)MEG再生塔和凝析油稳定塔均选用整装填料塔,填料采用金属板波纹填料250Y型,该种填料具有生产能力大,分离效率高,压力降小,操作弹性大,持液量小等优点。
MEG再生塔塔径选350mm第,一块板以上的筒体高度取700mm,进料段高度取525mm,填料高度为12000mm。
凝析油稳定塔塔径选200mm,填料高度为16000mm。
2主要结论
(1)常用脱汞剂主要有载硫活性炭、负载型金属硫化物和金属氧化物、载银分子筛等。
脱汞剂的选用主要依据天然气的处理工艺和汞含量、汞的脱除深度等因素。
分析了国内外常用吸附剂的性能特点、影响因素及应用情况,其中负载型金属硫化物或金属氧化物吸附剂性能稳定,能够避免产生毛细冷凝现象,可用于湿含汞天然气脱汞;
载硫活性炭内部空隙的孔径一般小于20?
,在液烃存在时容易引发毛细冷凝现象,只能用于处理不含游离水和液烃的干气;
载银分子筛是可再生吸附剂,但成套装置能耗高、投资较大。
推荐DY气田含汞天然气采用湿气脱汞方案进行处理,该方案能够彻底解决汞污染问题,但是对装置及吸附剂要求较高,推荐选用Axens公司的AxTrap271负载型金属硫化物吸附剂。
国内外各含汞气田应当根据实际工况,结合天然气处理工艺,选择合理的脱汞工艺方案,达到控制汞污染的目的。
(2)DY气田天然气压力高,有足够压力能(压力降)可利用,推荐采用JT阀节流制冷控制天然气的烃露点,无需增压或增设外部制冷就能满足管输烃水露点要求,节省装置的投资和操作费用。
(3)随着乙二醇贫液注入量的增大,天然气水合物生成温度逐渐降低,但MEG再生系统热负荷增加。
推荐采用乙二醇注入量为1500kg/h,节流后温度比水合物生成温度高5℃,能够满足不生成水合物的要求,同时控制能耗在较低水平。
(4)乙二醇再生塔理论塔板数6块,回流比,塔顶温度45℃,进料从中部进料时,可有效的控制乙二醇的损耗,减轻生产污水处理工作,同时尽可能降低能耗。
(5)出塔凝析油与入塔凝析油充分换热,提高凝析油入塔温度,有利于能量的充分利用。
降低塔压也有利于减轻重沸器的热负荷,节能降耗。
6)节流注醇装置中气气换热器宜采用固定管板式换热器结构,原料气走管程,冷干气走壳程,接头类型BEM,单管程并控制其流体流速3~6m/s,可避
免乙二醇发泡。
气-气换热器直径为500mm,换热管长度为9000mm,单台换热面积为160m2,对于原料气压力变化为~MPa均留有设计余量。
(7)高效低温分离器以重力立式分离器为主体,采用碰撞式入口装置、叶片型除雾器、丝网型除雾器、涡流除雾器及丝网除雾等高效分离设备将分离效果提升至%除去直径大于5μm的液滴。
(8)MEG再生塔和凝析油稳定塔均选用整装填料塔,填料采用金属板波纹填料250Y型,该种填料具有生产能力大,分离效率高,压力降小,操作弹性大,持液量小等优点。
MEG再生塔塔径选350mm第,一块板以上的筒体高度取700mm,进料段高度取525mm,填料高度为12000mm。
凝析油稳定塔塔径选200mm,填料高度为16000mm。