某三甘醇天然气脱水站的工艺设计中闪蒸分离器的计算与结构尺寸设计.docx

1、某三甘醇天然气脱水站的工艺设计中闪蒸分离器的计算与结构尺寸设计重庆科技学院油气集输课程设计报告 学 院:石油与天然气工程学院 专业班级: 油气储运09-2 学生姓名: XXXXXXXX 学 号: 2009XXXXXXX6 设计地点（单位）_ 石油与安全大楼K713 _ _设计题目:_ 某三甘醇天然气脱水站的工艺设计中闪蒸分离器的计算与结构尺寸设计_ _ 完成日期： 2012 年 6 月 21 日 指导教师评语: _ _ 成绩（五级记分制）:_ _ 指导教师（签字）:_ 摘 要根据气体性质可以选出闪蒸罐类型,然后选取的类型按固定公式可准确快速地计算闪蒸罐主要结构尺寸。闪蒸分离器采用立式或卧式均可

2、。当进料气为贫气时，由于气体中所含重烃粒少，在闪蒸分离器中经常没有液烃存在，因此可选用两相（气体和三甘醇溶液）分离器。液体在闪蒸分离器中的停留时间为5-10min；当进料气为富气时，由于气体所含重烃较多，故应选用三相（气体、液烃和三甘醇溶液）分离器，此时为防止重烃使三甘醇溶液乳化和起泡，应使溶液升温至约65，停留时间定为1015min左右。为保证闪蒸分离后的富三甘醇有足够的压力流过过滤器及贫富三甘醇换热器等设备，闪蒸分离器的操作压力最好在0.350.52Mpa之间。关键词：闪蒸罐 壁厚 直径 高低液位之差 气体高度 闪蒸罐罐高度1 绪论三甘醇溶液在吸收塔的操作压力和温度下除了吸收湿天然气中水蒸

3、气外，还会吸收少量的天然气，尤其是包括芳香烃在内的重烃，而烃类在三甘醇内的溶解量与压力有关，压力愈高则溶解量愈大。闪蒸分离器的作用就是在低压下分离出富三甘醇中吸收的这些烃类气体，以减少三甘醇损失量，防止三甘醇溶液发泡。其顶部分离出的气体一般用作燃料或进入放空系统，闪蒸出来的液态烃进人闭式式排放系统进行集中处理。2 工艺参数闪蒸罐可以分离出溶解于甘醇富液内的烃类闪蒸汽，以避免三甘醇溶液在再生塔内发泡。分出的闪蒸气体可以用作重沸器的燃料或者再生塔的汽提气。根据400104 m3/d三甘醇脱水工艺流程图，本设计设置装置TEG闪蒸（D-1201）。TEG闪蒸罐（D-1201）的工艺和物性参数由HYSY

4、S 2004软件计算得出,甘醇循环流量为2.828 m3/h，TEG停留时间为5min。表2-1闪蒸分离器工艺参数设备名称闪蒸罐工艺参数闪蒸罐内压力，KPa520闪蒸罐内温度T，65三甘醇循环量VL，m3/h2.828液体停留时间t，min5、153 闪蒸分离器的计算3.1 二相闪蒸分离器的计算3.1.1沉降容积甘醇的沉降容积公式 （3-1） 式中 V-闪蒸罐的沉降容积，m3； VL-甘醇循环流量 ，m3/h； t- 甘醇在沉降罐中的停留时间，两相分离器取5min。代入数据得到： 3.1.2闪蒸分离器直径直径可以大致按照长径比3：1来进行计算=0.236 （3-2）R=0.232m直径为464

5、mm ,参照GB_T_9019-2001_压力容器公称直径。取公称直径为500mm3.1.3壁厚参照GB 150-1998 钢制压力容器(包括第1号 2号修改单，根据技术和经济的比较取材料Q235-A.F,厚度在4.5-16mm 许用应力为 113 MPa根据压力容器壁厚计算公式 壁厚 （3-3）式中：设计压力，P=1.1*Po；材料最大许用压力，MPa；钢板负偏差，取0.125mm（根据常用压力容器手册）分离器腐蚀裕量，取2mm；焊缝系数，无缝钢管取0.9，焊接钢管取0.8。3.1.4闪蒸分离器高度容器高度分为气相空间高度和液相高度，此处所指的高度，是指设备的圆柱体部分，低液位（LL）与高液

6、位（HL）之间的距离， （3-4）式中HL液体高度，m；t停留时间，min；D容器直径，m；VL液体体积流量，m3/h。气体高度0.75m （3-5） 闪蒸罐高度0.8855m （3-6）图3-1闪蒸分离器表3-1二相闪蒸罐尺寸规格设备名称二相闪蒸罐尺寸规格液体停留时间，min5闪蒸分离器所需的沉降容量V，m30.236罐体壁厚S，mm3.54高低液位之间的距离HL ，m0.1355气体高度0.75闪蒸罐高度H,m0.88553.2三相闪蒸分离器的计算3.2.1沉降容积甘醇的沉降容积公式 式中 V-闪蒸罐的沉降容积，m3； VL-甘醇循环流量 ，m3/h； t- 甘醇在沉降罐中的停留时间，三相

7、分离器取15min。代入数据得到：3.2.2闪蒸分离器直径直径可以大致按照长径比3：1来进行计算=0.707 R=0.335m直径为670mm ,参照GB_T_9019-2001_压力容器公称直径。取公称直径为700mm3.2.3壁厚参照GB 150-1998 钢制压力容器(包括第1号 2号修改单，根据技术和经济的比较取材料Q235-A.F,厚度在4.5-16mm 许用应力为 113 MPa根据压力容器壁厚计算公式 壁厚3.2.4闪蒸分离器高度低液位（LL）与高液位（HL）之间的距离：气体高度：0.99m闪蒸罐高度：1.197表3-2三相闪蒸分离器规格设备名称闪蒸罐计算值液体停留时间，min1

8、5闪蒸分离器所需的沉降容量V，m30.707罐体壁厚S，mm4.01高低液位之间的距离HL ，m0.207气体高度0.99闪蒸罐高度H,m1.1974总 结这次课程主要设计某三甘醇天然气脱水站的工艺设计中闪蒸分离器的计算与结构尺寸设计加上查阅大量的相关资料与平时的课堂知识积累，分别计算出了二相三相闪蒸分离器的各项尺寸。整个过程下来，让我学会了不少的知识，锻炼了我们认真、严密、坚持不懈的学习态度，提高了我们自身的实践动手能力。但我知道这些是远远不够的，在以后的学习中，我们更要这样锻炼自己，坚持不解地面对挑战，提高自己，改善自己。参考文献1 梁平天然气集输技术M北京：石油工业出版社2008:65-752 严铭卿天然气输配技术M化学工业出版社2006-063 编写组. 油田油气集输设计技术手册. 石油工业出版社2009-02-014 苏建华. 天然气矿场集输于处理. 石油工业出版社5 SY/T 0602 甘醇型天然气脱水装置规范