目錄

第一篇設(shè)計闡明書.................................................錯誤味定義書簽。

1概述...........................................................錯誤!未定義書簽。

1.1任務(wù)規(guī)定..................................................錯誤!未定義書簽。

1.2設(shè)計原則..................................................錯誤!未定義書簽。

1.3遵照的規(guī)范、原則..........................................錯誤!未定義書簽。

1.4設(shè)計內(nèi)容..................................................錯誤!未定義書簽。

1.5重要技術(shù)經(jīng)濟指標..........................................錯誤!未定義書簽。

1.5.1天然氣氣質(zhì)資料.....................................................錯誤!未定義書簽。

1.5.2外輸天然氣..........................................................錯誤!未定義書簽。

2工藝流程(TEG)..............................................................................................錯誤!未定義書簽。

2.1工藝方案..................................................錯誤!未定義書簽。

工藝措施選擇.............................................................錯誤!未定義書簽。

參數(shù)對比研究和方案優(yōu)選...................................................錯誤!未定義書簽.

2.2工藝流程..................................................錯誤!未定義書簽。

工藝流程選擇總則.........................................................錯誤!未定義書簽。

工藝流程選擇.............................................................錯誤!未定義書簽。

三甘醇脫水工藝流程簡述...................................................錯誤!未定義書簽。

2.3三甘醇脫水主體裝置能耗....................................錯誤!未定義書簽。

三甘醇脫水重要能耗指標...................................................錯誤!未定義書簽。

節(jié)能......................................................................錯誤!未定義書簽。

2.4三廿醇脫水工藝流程圖......................................錯誤!未定義書簽。

三甘醇脫水工藝流程圖見附圖。..................................錯誤!未定義書簽。

3設(shè)備選型.......................................................錯誤!未定義書簽。

3.1原料氣過濾分離券...........................................錯誤!未定義書簽。

3.2干氣出口分離器.................................................錯誤!未定義書簽。

3.3吸取塔.........................................................錯誤!未定義書簽。

3.4換熱器.........................................................錯誤!未定義書簽。

3.4.1干氣/三甘醉貧液換熱器..........................................錯誤!未定義書簽。

3.4.2甘醇貧/富液換熱器.............................................錯誤!未定義書簽。

3.5閃蒸罐.........................................................錯誤!未定義書簽。

3.6再生系統(tǒng).......................................................錯誤!未定義書簽。

3.7過濾器.........................................................錯誤!未定義書簽。

3.8三甘醇循環(huán)泵..................................................錯誤!未定義書簽。

4三甘醉脫水重要裝置選型.............................................錯誤!未定義書簽。

第二篇計算闡明書.....................................................錯誤!未定義書簽。

1引言錯誤!未定義書簽。

2重要設(shè)備的計算和選型.............................................錯誤!未定義書簽。

2.1三甘醉吸取塔設(shè)計計算(C-1101)...............................................................錯誤!未定義書簽。

2.2閃蒸罐設(shè)計計算(D-1201)..........................................................................錯誤!未定義書簽。

2.3再生塔計算：(E-1301/H-1301)..................................................................錯誤!未定義書簽。

2.4產(chǎn)品氣分離器(D-1101)..............................................................................錯誤!未定義書簽。

2.5管線的選型和計算..............................................錯誤!未定義書簽。

第一篇設(shè)計闡明書

1概述

1.1任務(wù)規(guī)定

學(xué)習(xí)油氣儲運工程專業(yè)課程之后，為了對油氣儲運工程專業(yè)有一種愈加系統(tǒng)、全

面H勺理解，綜合運用所學(xué)知識進行400x104m3/d天然氣三甘醇脫水裝置工藝設(shè)計。

通過學(xué)習(xí)和訓(xùn)練，能深入理解油氣儲運工程日勺基本理論和技術(shù)，掌握油氣儲運工程的

設(shè)計思緒和措施。工程設(shè)計應(yīng)符合現(xiàn)行執(zhí)行日勺技術(shù)規(guī)范和技術(shù)原則。規(guī)定繪制的工藝

流程圖和有關(guān)圖樣完整和規(guī)范。在工藝計算和設(shè)備選型時，保證理論根據(jù)充足，使用

的J圖表和公式對的J,計算環(huán)節(jié)簡要，計算成果對的、可靠。盡量采用國內(nèi)外油氣儲運

工程的新技術(shù)、新工藝和設(shè)備。提交的工程設(shè)計成果包括：原始數(shù)據(jù)、闡明書、有關(guān)

圖件、參照文獻等。

1.2設(shè)計原則

1）貫徹國家建設(shè)基本方針政策，遵照國家和行業(yè)的各項技術(shù)原則、規(guī)范。

2）貫徹“安全、可靠”的指導(dǎo)思想，以保證設(shè)備安全、穩(wěn)定地運行。

3）遵照“高效節(jié)能、安全生產(chǎn)”的設(shè)計原則。

4）充足考慮環(huán)境保護，節(jié)省能源。

L3遵照的規(guī)范、原則

[1]石油大學(xué)出版社石油地面工程手冊.第三冊.《氣田地面工程設(shè)計》

[21GB5021-1994.《輸氣管道工程設(shè)計規(guī)范》

[3JGB/T8163-1999.《輸送流體用無縫鋼管》

[4]SY/TOO10-96.《氣田集氣工程設(shè)計規(guī)范》

[5]SY0401-98.《輸油輸氣管道線路工程施工和驗收規(guī)范》

[6]曾自強，張育芳.《天然氣集輸工程》.石油工'也出版社

[7]林存英.《天然氣礦場集輸》.石油工業(yè)出版社

[8]SY0420-2023.《石油天然氣站內(nèi)工藝管道施工和驗收規(guī)范》

[9]SY/T0602-2023.《甘醇型天然氣脫水裝置規(guī)范》

[10JSY/T0076-2023.《天然氣脫水設(shè)計規(guī)范》

[11]《常用壓力手冊》

[12]GB-T」7395-2023_無縫鋼管尺寸

113]GBT9019-2023《壓力容器公稱直徑》

[14]GB150.2-2023《固定式壓力容器》

1.4設(shè)計內(nèi)容

根據(jù)給定時天然氣氣質(zhì)工況和處理規(guī)模，以SY/T0602-2023《甘醇型天然氣脫

水裝置規(guī)范》、SY/T0076-2023《天然氣脫水設(shè)計規(guī)范》和其有關(guān)技術(shù)設(shè)計規(guī)范為根

據(jù)，對400x10,n?/d天然氣脫水工程進行了工藝流程設(shè)計、流程模擬、工藝參數(shù)研究

和重要工藝設(shè)備設(shè)計計算。本應(yīng)用工程完畢了如下的研究內(nèi)容:

1)三甘醇脫水工藝流程設(shè)計，繪制流程圖；

2)運用HYSYS軟件對三甘醇脫水工藝流程進行模擬；

3)三甘醇脫水工藝參數(shù)研究和選用；

4)三甘醇脫水工藝裝置設(shè)計：

<1>分離器(F-1101/D-1101)

<2>甘醇吸取塔(C-1101)

<3>TEG閃蒸罐(D-1201)

<4>再生設(shè)備(E-1301/H-1301/C-1301)

<5>甘醇過濾器(F-1201/F-1202/F-1203)

<6>甘醇換熱器(E-1201/E-1302)

<7>甘醇循環(huán)泵(P-1101)

<8>重要工藝管線

1.5重要技術(shù)經(jīng)濟指標

1.5.1天然氣氣質(zhì)資料

氣體處理規(guī)模：400x104m3/d(最大處理能力480x104m3/d)

進站壓力：6.0?7.0MPa

進站溫度：2()?3()℃

干氣外輸壓力：>5.5MPa

干氣水露點規(guī)定：<-5℃

天然氣氣質(zhì)構(gòu)成見表2-1o

表1-1天然氣構(gòu)成表(干基)

組分N2CO2H2SClC2

mol%0.0241.93130.001297.06780.8215

組分C3iC4nC4iC5nC5

mol%0.10810.0170.0160.0090.004

1.5.2外輸天然氣

天然氣三甘醇脫水裝置重要產(chǎn)品為干氣，干氣外輸壓力不小于5.9MPa,產(chǎn)品

指標符合《天然氣》(GB17820-1999)中一類天然氣的規(guī)定。詳見表1-2。

表1-2產(chǎn)品氣氣質(zhì)條件

項目干氣

溫度，℃31.84

壓力，kPa5900

標況下氣'本體積，m3/d4004698.966

分子量16.75

流體密度，kg/m343.82

低位熱值，MJ/m32030.5244

水露點，°C<-5℃

氮氣，N20.000240

二氧化碳，C020.019291

硫化氫,H2s0.000012

甲烷，CH40.970647

乙烷，C2H40.008215

摩爾百分丙烷,C3H60.001081

數(shù)異丁烷0.000170

正丁烷0.000160

異戊烷0.000090

正戊烷0.000040

水，H2O0.000()56

三甘醇0.000000

2工藝流程（TEG）

2.1工藝方案

2.1.1工藝措施選擇

天然氣H勺脫水措施多種多樣，目前應(yīng)用較廣泛的有低溫分離法脫水、溶劑吸取法

脫水和固體吸附法脫水，針對上述給出H勺原料氣氣質(zhì)工況、處理規(guī)模和外輸干氣對水

露點日勺規(guī)定，由于三甘醇的貧液濃濃度可達98?99%,三甘醇蒸氣壓較低，攜帶損失

小，熱力學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，理論分解溫度較高，可以獲得較大的露點降，并且能耗低，投

資和操作費用較低，且甘醇類化合物毒性很輕微，三甘醇日勺沸點高，常溫下基本不揮

發(fā)，使用時不會引呼吸中毒，與皮膚接觸也不會引起傷害。囚而選用三甘醇脫水工藝

可以滿足天然氣脫水技術(shù)和經(jīng)濟性規(guī)定。

2.1.2參數(shù)對比研究和方案優(yōu)選

對于三甘醇脫水工藝，影響脫水效果的關(guān)鍵參數(shù)是三甘醇貧液濃度、三甘醵循環(huán)

量、吸取塔和再生塔日勺塔板數(shù)、再生塔溫度、再生方式。

目前常用的再生措施有三種：減壓再生；汽提汽提；共沸再生。氣體汽提是現(xiàn)行

三甘醇脫水裝置中應(yīng)用較多日勺再生措施。氣體汽提是將甘醇溶液同熱日勺汽提氣接觸，

以減少溶液表面的水蒸氣分壓，使甘醇溶液得以提濃到99.995%（質(zhì)），干氣露點降

至-73.3℃。不過汽提氣排至大氣，會產(chǎn)生污染，也增長了生產(chǎn)費用，對此需有對應(yīng)的

措施。

在甘靜循環(huán)量和塔板數(shù)一定口勺狀況下，三甘醇的濃度越高，天然氣露點降就越大。

因此，減少出塔干氣露點的重要途徑是提高三甘醇貧液濃度。根據(jù)溶液吸取原理，循

環(huán)量、濃度與塔板數(shù)日勺互相關(guān)系如下：

①循環(huán)量和塔板數(shù)固定期，三甘醇濃度愈高則露點降愈大；

②循環(huán)量和三甘醇濃度固定期，塔板數(shù)愈多則露點降愈大，但一?般都

超過10塊實際塔板；

③塔板數(shù)和三甘醇濃度固定期，循環(huán)量愈大則露點降愈大，但循環(huán)量升到一定程

度后，露點降H勺增長值明顯減少，并且循環(huán)量過大會導(dǎo)致重沸器超負荷，動力消耗過

大。

三甘醇循環(huán)量是控制脫除天然氣中總水量，必須保證甘醇與氣體接觸很好的I最小

循環(huán)率，一般從天然氣中脫除1kg水需要2()L?3()L三甘醇。

甘醇循環(huán)量與三甘醇貧液濃度、吸取塔塔板數(shù)與規(guī)定的露點降有關(guān)，本文應(yīng)用

HYSYS2023對三甘醇脫水工藝流程進行了模擬計算和參數(shù)對比分析，重要研究了三

甘醇貧液濃度、甘醇循環(huán)量與天然氣脫出水量之間的關(guān)系。

通過計算可知，在6.0MPa,30c下原料氣中含水量為111.84kg/h,在三甘醇脫

水吸取塔中，由于天然氣與貧甘醇不也許到達充足接觸到達平衡狀態(tài)，理論平衡水露

點與實際水露點相差8?1()°C,本工程規(guī)定天然氣實際水露點規(guī)定不不小于-5℃,外

輸干氣設(shè)計控制天然氣平衡水露點為-13?-15℃即可滿足規(guī)定。

應(yīng)用HYSYS2023進行工藝計算，研究了汽提氣的循環(huán)量和三甘醇循環(huán)量對干氣

水露點日勺影響，見表2-2和表2-3。

表2-1汽提氣流量對三甘醇脫水效果的影響

汽提氣流量m3/h三甘醇貧液濃度％干氣水露點℃

0.0764399.055-8.156

0.152999.1788-9.266

0.305799.3373-10.84

0.382199.3954-11.47

0.420499.4211-11.76

0.458699.4449-12.63

0.53599.4879-12.53

0.573299.5074-12.76

0.611599.5257-12.99

表2-2貧甘醇循環(huán)量對三甘醇脫水效果的影響

三甘醇循環(huán)量三甘醇再生溫外輸干氣含水外輸干氣水

重沸器熱負荷kVV

(ni3/h)度七量kg/h露點七

0.648715027.7076.82346.76

1.29715014.425-2.68890.48

1.9461509.6571-8.218131.6

2.5951507.4243-11.72168.1

2.7251507.1232-12.27174.7

2.8031506.9597-12.59178.7

2.8291506.9077-12.67179.9

2.881506.8068-12.87181.3

針對上述給出歐I原料氣氣質(zhì)工況、氣體處理規(guī)模，對三甘醇貧液濃度、三甘醇循

環(huán)量、再生溫度進行了優(yōu)選，其優(yōu)選H勺工藝參數(shù)見表2-3。

從表2-3中可以看出三甘醇貧液濃度為99.5%,三甘醇循環(huán)量為902kg/h(0.8

]/小)時?，其產(chǎn)品氣平衡水露點計算值為-14.733因此本流程采用99.5%的貧甘醇,

采用氣提再生工藝，實際水露點控制在?5°C如下是完全可行的。

表2-3三甘醇脫水工藝參數(shù)優(yōu)選成果

項目工藝參數(shù)

原料氣壓力，kPa6000

原料氣溫度，℃30

原料氣流量，nN/d400x1()4

原料氣中含水量，kg/h111.84

三甘醇貧液濃度，％（質(zhì)量比例）99.5

三甘醇富液濃度，％（質(zhì)量比例）95.86

三甘醇貧液循環(huán)量，kg/h3157

脫水吸取塔理論塔板數(shù)2

閃蒸壓力：kPa590

閃蒸溫度，℃65.0

理論塔板數(shù)（不含重沸器）1

進料位置（從上而下）1

富液進料溫度，℃150

富液再生塔塔頂氣體溫度，C94.1

重沸器溫度，°C202

再生壓力，kPa125

重沸器熱負荷，kW179.9

氣提量，m3/h45.45

氣提壓力，kPa125

干氣平衡水露點，℃-12.67

三甘醇損耗量，kg/h0.3182

2.2工藝流程

2.2.1工藝流程選擇總則

三甘醇溶液具有熱穩(wěn)定性好、易于再生、吸濕性很高、蒸汽壓低、攜帶損失量小、

運行可靠等長處。三甘醇脫水裝置重要分為吸取和再生兩部分，應(yīng)用了吸取、分離、

氣液接觸、傳質(zhì)、傳熱和抽提等原理，露點降一般可到達30℃-6()℃,最高可達85℃o

2.2.2工藝流程選擇

本裝置所采用的TEG脫水工藝具有如下特點：

(1)TEG脫水工藝流程簡樸、技術(shù)成熟，與其他脫水法相比具有可獲得較大露

點降、熱穩(wěn)定性好、易于再生、損失小、投資和操作費用省等長處；

(2)采用高效過濾分離器分離原料氣中固、液顆粒，減少甘醇污染；

(2)在富液管道上設(shè)置過濾器，以除去溶液系統(tǒng)中攜帶H勺機械雜質(zhì)和降解產(chǎn)物,

保證溶液清潔，防止溶液起泡，有助于裝置長周期平穩(wěn)運行；

(4)TEG再生所采用日勺直接火管加熱措施成熟、可靠、操作以便；

(5)為了增強天然氣脫水裝置的適應(yīng)性，在貧液精鐳柱上設(shè)有氣提氣注入，氣

提氣來源使用干氣。

2.2.3三甘醇脫水工藝流程簡述

工藝流程見附圖。三甘醇脫水工藝流程重要由天然氣吸取脫水、三甘醇富液再生

兩部分構(gòu)成。其工藝設(shè)備重要有進口分離器、甘醇?氣體吸取塔、氣體■貧甘醇換熱器、

三甘醇再生塔和重沸器、三甘醇循環(huán)泵、過濾器、貧/富液換熱器和三甘醇閃蒸分離

器等。

(1)原料氣脫水

濕天然氣進入原料氣過濾分離器，分離固體雜質(zhì)、游離水等后進入TEG吸取塔

底部，與吸取塔L部注入的J貧TEG溶液逆流接觸而脫除水分，吸取塔頂部來的天

然氣經(jīng)干氣/貧甘醇換熱器換熱后進入產(chǎn)品氣分離器，分離出少許三甘醇溶液后，從

干氣分離器中分離出的氣相小部分做為燃料氣補充氣，大部分為產(chǎn)品氣外輸，

(2)TEG富液再生

TEG吸取塔底部排出的三甘醇富液與TEG再生塔頂部換熱后進入TEG閃蒸罐,

盡量閃蒸出其中所溶日勺燒類，閃蒸后日勺三甘醇富液通過TEG過濾器除去固體、液體

雜質(zhì)，進入TEG換熱罐提高三甘醇進TEG再生塔的溫度，從再生塔中部進科，經(jīng)

TEG重沸器加熱再生，再生后的三甘醇貧液經(jīng)TEG換熱罐和TEG后冷器冷卻，冷卻

后的三甘醇貧液由TEG循環(huán)泵輸送到干氣/貧甘醇換熱器與吸取塔頂部出來的天然氣

換熱后進入吸取塔，實現(xiàn)三甘醇貧液的循環(huán)運用。

2.3三甘醇脫水主體裝置能耗

2.3.1三甘醇脫水重要能耗指標

表2?4主體工藝裝置綜合能耗表

序號項目量值

1電主體裝置(泵)耗電量，KW7.350

2汽提氣汽提氣用量,m3/h46.23

185.4

3燃料氣再生塔重沸器熱負荷，KW

貧液循環(huán)量（99.5%）,kg/h3157

4三甘醇

損耗量，kg/h0.3182

2.3.2節(jié)能

1）優(yōu)化工藝流程，合理運用井口天然氣的壓力能；

2）優(yōu)化換熱程序、優(yōu)選冷換設(shè)備，合理得用多種溫位日勺熱能；

3）采用高效日勺機泵和節(jié)能電機；

4）設(shè)備選型適應(yīng)不一樣工況變化日勺需要，防止能源揮霍；

5）定期清管，以減小天然氣在輸送過程中的壓力能損失，提高管道輸送效率,

到達節(jié)能的目的；

6）選擇操作靈活、密封性能好的閥門，以減少天然氣日勺泄漏；

7）采用高效絕熱材料，完善保溫構(gòu)造，減少設(shè)備、管道散熱損失。

2.4三甘醇脫水工藝流程圖

三甘醇脫水工藝流程圖見附圖。

3設(shè)備選型

3.1原料氣過濾分離器

原料氣過濾分離港是濕天然氣所接觸的第一種設(shè)備，只要濕天然氣中具有液態(tài)

水、烽和固體雜質(zhì)（石蠟、沙子、鉆井泥漿）等物質(zhì)中的任何一種，就會導(dǎo)致如下影

響：1）減少甘醇溶液的脫水能力，使甘醇溶液起泡;2）引起甘醇較高的損失;3）增長甘醇

溶液的循環(huán)量，減少吸取塔的吸取效率，增長吸取塔的維修量。

過濾分離器H勺作用就是在濕天然氣脫水之前將這些液態(tài)和固態(tài)的雜質(zhì)分離出來。

過濾分離器一般分為臥式或立式2種類型，海洋平臺一般采用臥式兩相或三相雙桶

分離器，由于它與立式分離器相比易使液/液得到很好日勺分離，且內(nèi)部構(gòu)造較為簡樸。

氣體處理量可根據(jù)修改日勺Stokes定律來確定，液體處理量則重要取決于液體在容器

中的停留時間。

在400萬方三甘醇脫水工藝流程中設(shè)有原料氣過濾分離器和產(chǎn)品氣分離器。原料

氣過濾分離器和產(chǎn)品氣分離器的工藝參數(shù)由HYSYS2023軟件計算得出。

原料氣過濾分離器作用是分離氣流中的液體和固體顆粒。原料氣過濾分離器的工

藝參數(shù)和規(guī)格如表3-1所示。

表3?1原料氣過漉分離器工藝參數(shù)和規(guī)定

工藝參數(shù)技術(shù)指標

工作溫度，℃30過濾精度，卜ini0.5（固）、1（液）

工作壓力，kPa（絕）6000過濾效率，%99.98%（固）、98%（液）

工況下氣相流量，m%]2583最大壓降，kPa50

工況下氣相密度,kg/m'45.05構(gòu)造型式臥式

工況下氣相粘度，Pas1.29x10-5所用材料16MnR

3.2干氣出口分離器

為除去干氣中的少許三甘醇液滴，工藝中設(shè)置有干氣出口分離器。由于干氣出口

分離器進料中口贈量相對較少，氣相流量較人，從經(jīng)濟效益出發(fā)，選用臥式重力分離

器。干氣出口分離器的直徑按GB50350-2023《油氣集輸設(shè)計規(guī)范》中有關(guān)氣液分離

器直徑計算公式進行計算。干氣出口分離器日勺工藝參數(shù)和規(guī)格列于表3-2o

表3-2干氣出口分離器工藝參數(shù)和規(guī)格

設(shè)備名稱干氣出口分離器

選用公稱直徑，mm1200

選筒體長度，mm6000

用捕霧器厚度，mm150

值材質(zhì)16MnR

分離器壁厚，mm30

3.3吸取塔

吸取塔（接觸塔）是二甘醇脫水裝置最重要的設(shè)備，一般由底部的進口氣滌器（洗

滌器）、中部日勺吸取段和頂部的捕霧器3部分構(gòu)成，由于液體流量小，同步又不是塔

尺寸計算的一種決定性原因，吸取塔的直徑重要由氣體流速與空塔速度決定；塔內(nèi)的

塔板數(shù)和所占空間則決定了吸取塔的高度。

吸取塔分為板式塔和填料塔2種類型。前者一般采用泡罩（帽）塔板，在確定了

進料氣所規(guī)定的露點降、吸啦塔的溫度和壓力等參數(shù)后，根據(jù)貧三甘醇濃度、三甘醇

循環(huán)星和露點降之間的關(guān)系，來選擇合適的貧三甘醇濃度和吸取塔塔板數(shù)。實踐證明，

任何泡罩式甘醇吸取塔至少要有4塊實際塔板數(shù)才能有良好H勺脫水效果，一般采用

4-12塊。填料塔重要采用瓷質(zhì)鞍形填料和不銹鋼環(huán)，一般根據(jù)填料效率和填料系數(shù)選

擇填料的尺寸。填料塔和板式塔日勺優(yōu)缺陷比較如下表：

表-填料塔和板式塔的優(yōu)缺陷比較

型式長處缺陷備注

1）可在氣液比較低時使用，當當氣體流量過大時塔板上的

板式塔氣體流量較低時不會發(fā)生“吹液’現(xiàn)象會惡化

2）漏液或排干塔板上的液體

3）技術(shù)發(fā)展成熟，應(yīng)用廣泛

1）當處理量較高時，由于液體以1）若三甘醇流量較低，塔內(nèi)當塔徑不不

潤濕膜的形式流過填料表面.，不填料不能完全濕潤，小于300mm

填料塔受“吹液”現(xiàn)象響會減少接觸效率時，宜于選用

2）由于液體受氣體攪動程度相2）使用不廣泛

對低，有助于處理三甘醇溶液的

起泡現(xiàn)象

根據(jù)400x104m'%1三甘醇脫水工藝流程圖，本工藝中設(shè)置有TEG吸取塔。TEG

吸取塔采用板式塔。由于三甘醇溶液循環(huán)量很小，為有助于氣-液傳質(zhì)，保證塔板液

封，增長操作彈性，故采用泡帽塔。

本工藝選用的吸取塔型號如下表3-3。

表3-3TEG吸取塔工藝數(shù)據(jù)

設(shè)備名稱甘醇吸取塔

選用公稱直徑，mm2500

吸取塔壁厚，mm58

選

捕霧器厚度，mm150

用

塔板數(shù)，塊8

值

材質(zhì)16MnR

吸取塔總高，mm560()

3.4換熱器

根據(jù)400x|04m3/d三甘醇脫水工藝流程圖，本裝置設(shè)置有閃蒸罐前板式換熱器

(L/01)和富液進入再生塔前板式換熱器(L-100),干氣/三甘醇貧液換熱器［E-102)。

換熱設(shè)備BU工藝和物性參數(shù)由HYSYS軟件計算得出。

3.4.1干氣/三甘醇貧液換熱器

干氣/三甘醇貧液換熱器選用管殼式換熱器，由HYSYS可得管殼式換熱器的J基本

參數(shù)見下表，管殼式換熱器選型成果如表3-4：

管殼式換熱器(EJ02)換熱參數(shù)

項目管程進口管程出口殼程進口殼程出口

介質(zhì)天然氣天然氣三甘醇三甘醉

氣相分率1.001.000.000.00

溫度℃30.8731.8485.9040.00

壓力kPa5950.005900.006100.006050.00

質(zhì)量流量kg/h11620011620031573157

體積流軟ni3/h261526522.9262.828

比熱KJ/kg℃8.8938.9071.4061.705

粘度（Pas）IO"1.2921.293532.8532.8

表3.4干氣/TEG貧液換熱器（EJ01）設(shè)計參數(shù)表

設(shè)備名稱干氣"EG貧液換熱器（E?101）

工藝設(shè)計參數(shù)

殼程，℃85.90/40.00

工作溫度

管程，℃30.87/31.84

殼程，kPa6100/6050

工作壓力

管程，kPa5950/590()

殼程三甘醇貧液

工作介質(zhì)

管程干氣

殼程，kPa50

容許壓降

管程，kPa50

殼體材質(zhì)16MnR

材質(zhì)

換熱管材質(zhì)0Crl9Nil9

選擇值殼程數(shù)1

管程數(shù)2

3.4.2甘醇貧/富液換熱器

三甘靜貧/富換熱器用于控制進閃蒸分離器和過濾器H勺富三甘醇溶液溫度，同步

也起著回收貧三甘醇溶液熱量、使富三甘醇升溫以減輕重沸器熱負荷日勺作用.此流程

采用門網(wǎng)個板式換熱楷原因如下：

1）板翅式換熱器換熱效率高；

2）保證了三甘醇富液進入甘醇再生塔的溫度；

3）三甘醇貧液不再需要水冷卻系統(tǒng)來冷卻，節(jié)能30%。

板式換熱器設(shè)置位置在進入閃蒸罐之前和進入再生塔之前。換熱設(shè)備的工藝和物

性參數(shù)由HYSYS軟件計算得出，見下表3-5：

表3-5板式換熱器的）工藝和物性參數(shù)表

換熱器名稱E-101E-100

項目熱流相冷流相熱流相冷流相

質(zhì)量流流量kg/h3156.003276.003156.003266.00

容許壓降kPa1010

定性溫度℃114.140.53197.965.33

物性參數(shù)密度kg/m31037642.4970.1798.6

比熱(KJ/kgX?)2.5632.3113.0272.434

3.5閃蒸罐

三甘醇溶液在吸取塔的操作壓力和溫度下除了吸取濕天然氣中水蒸氣外，還會吸

取少許的天然氣，尤其是包括芳香煌在內(nèi)的重燒，而妙類在三甘醇內(nèi)的溶解量與壓力

有關(guān)，壓力愈高則溶解量愈大。閃蒸分離器日勺作用就是在低壓下分離出富三甘醇中吸

取的這些燒類氣體，以減少三甘醇損失量，防止三甘醇溶液發(fā)泡。其頂部分離出日勺氣

體一般用作燃料或進入放空系統(tǒng)，閃蒸出來的液態(tài)燒進人閉式式排放系統(tǒng)進行集中處

理。

閃蒸分離器采用立式或臥式均可。當進料氣為貧氣時，由于氣體中所含重燒粒少,

在閃蒸分離器中常常沒有液燃存在，因此可選用兩相（氣體和三甘醇溶液）分離器。

液體在閃蒸分離器中的停留時間為5?10min；當進料氣為富氣時，由于氣體所含重燃

較多，故應(yīng)選用三相（氣體、液燒和三甘醇溶液）分離器，此時為防止重燒使三甘醇

溶液乳化和起泡，應(yīng)使溶液升溫至約65℃,停留時間定為10?15min左右。為保證閃

蒸分離后的富三甘醇有足夠日勺壓力流過過濾器和貧/富三甘醇換熱器等設(shè)備，閃蒸分

離器日勺操作壓力最佳在0.35?0.52Mpa之間。

TEG閃蒸罐日勺工藝和物性參數(shù)由HYSYS2023軟件計算得出，甘醇循環(huán)流量為

2.828m3/h,TEG停留時間為10min。閃蒸罐的選型成果如下表3?6：

表3-6閃蒸分離器規(guī)格

設(shè)備名稱閃蒸罐

選用公稱直徑，mm1000

選閃蒸罐壁厚，mm5

用形式立式

值材質(zhì)l6MnR

閃蒸罐總高，mm2400

3.6再生系統(tǒng)

三甘醇脫水裝置的再生系統(tǒng)重要由再生塔和重沸器構(gòu)成。由吸取塔來的富三甘醇

經(jīng)閃蒸后在再生塔精微柱和重沸器內(nèi)進行再生（提濃），富三甘醵的再生過程實質(zhì)上

是甘醇和水二組分混合物的簡樸蒸鐳過程。富三甘醇中吸取日勺水由精微柱頂部排放大

氣，再生后日勺貧甘醇由再生塔流出。精馀柱頂部設(shè)有冷卻盤管，可使部分水蒸氣冷凝,

成為精鐳柱頂?shù)幕亓鳎瑥亩怪敎囟鹊玫娇刂疲⒖蓽p少三甘醇損失量。當三甘醇

溶液所吸取口勺重燃中具有芳香燒時，應(yīng)將放空氣引至地面，使其在罐中冷凝，排放的

冷凝物應(yīng)符合苯的排放規(guī)定；對于含硫化氫口勺放空氣，可采用灼燒的措施進行處理。

精鐳柱的直徑可根據(jù)其底部所需的氣、液負荷來確定。

重沸器H勺作用是用來提供熱量將富三廿碑加熱至一定溫度，使富三廿靜中所吸取

日勺水分汽化并從精微柱頂排放，同步提供回流熱負荷和補充散熱損失，再生塔的作用

是使三甘醇溶液在此得到提濃。

三甘醇溶液和水的沸點相差很大，且不生成共沸物，較易分離。重沸器i般為臥

式容器，采用釜式構(gòu)造，一?般采用火管直接加熱、水蒸氣或熱油間接加熱、電加熱以

和廢氣加熱等4種加熱形式。當采用直火式加熱措施時，要注意將重沸器安裝在意臺

下風(fēng)向一種安全日勺地方；當采用水蒸氣或熱油作熱源時，熱流密度由熱源溫度控制，

熱源溫度的推薦值為232℃,有時也可用260℃。不管采用何種熱源，重沸器內(nèi)三甘

醇溶液液位應(yīng)比頂部傳熱管高150mm。再生系統(tǒng)重要設(shè)備選型成果如下表3-7、3-8：

表3-7三甘醇再生塔主體部分規(guī)格表

直徑，mm700

富液精儲柱

填料高度，mm180()

直徑，mm600

貧液精儲柱

填料高度，mm1200

熱負荷，kW179.9

熱通量，kW/m220

換熱面積，nf9.27

再生塔重沸器

火管規(guī)格0500x9

火管長度，mm5900

殼體規(guī)格DN1000x6500

平均有效溫差，C21.02

傳熱系數(shù)，W/(m2.℃)100

富液精館柱頂部換熱面積，nf4.69

冷卻盤管管內(nèi)流體種類甘醇富液

規(guī)格①32x5

盤管

間距，mm42

盤管內(nèi)徑，mm300

圈數(shù)60

主體材質(zhì)20R

表3-8三甘醇緩沖罐部分規(guī)格表

設(shè)備名稱緩沖罐

選用公稱直徑，mm900

材質(zhì)!6MnR

選

用型式立式

值

緩沖罐總高，mm3600

緩沖罐壁厚，mm5

3.7過濾器

甘醇富液過濾器常采用濾芯過濾器和活性碳過濾器串聯(lián)構(gòu)成。兩者都是運用富液

差壓進行過濾。濾芯過濾器（F-101）用來除去三甘醇中的固體雜質(zhì)，使甘醇中固體

雜質(zhì)日勺質(zhì)量濃度低于0。％。在甘醇再生系統(tǒng)中采用活性碳過濾器（F-102）以除去

甘醇中日勺重燃，以減小泡沫時產(chǎn)生。過調(diào)研對比，選用上海旭憶化工科技有限企業(yè)金

屬篩網(wǎng)折疊濾芯，濾芯過濾器技術(shù)規(guī)定如下表3-9：

表3?9濾芯過濾器（F.1201）技術(shù)規(guī)定

設(shè)備名稱濾芯過濾器(F?101)

工藝參數(shù)和幾何尺寸

工作溫度，C65.33

工作壓力，kPa195

三甘醉體積流量，n?/h2.828

過濾精度，Rm2

濾芯直徑，mm80

濾芯長度，mm762

濾芯數(shù)量2

殼體材質(zhì)，mmSS304

所選型號SM-080-30S-S-H-T

活性碳過濾器用以除去甘醇中的重燃，以減小泡沫日勺產(chǎn)生。過濾器口勺筒體長度與

直徑比宜為3?5。通過市場調(diào)研，選用上海旭憶化工科技有限企業(yè)碳棒式活性碳濾

芯，其外形尺寸如表3-1()所示。

表3-10活性碳過濾器(F-1202)規(guī)格

設(shè)備名稱活性碳過濾器(F-102)

工藝參數(shù)和幾何尺寸

工作溫度，℃87.35

工作壓力，kPa105

甘醇富液流量，m3/h2.828

每平米截面積甘醇富液流量，L/s