1、 课程设计报告课程设计报告 院（系）:_石油与天然气工程学院 专业班级: 07 油气储运二班 学生姓名: xxxxxx 学 号: 2007440xxx 设计地点（单位）_ _ 人文社科大楼 G304_ 设计题目:_ 2#低温集气站的工艺设计 -甲醇和乙二醇试剂注入计算 完成日期： 2010 年 7 月 1 日 指导教师评语: _ _ _ _ _ _ 成绩（五级记分制）:_ _ 指导教师（签字）:_ _ 摘 要 为了在节流膨胀制冷过程中不至生成水合物，需要在节流膨胀制冷前喷入水合物抑 制剂，用抑制剂防止天然气水合物形成，广泛使用的天然气水合物抑制剂有甲醇和甘醇 类化合物，如甲醇、乙二醇、二甘醇、
2、三甘醇。所有这些化学抑制剂都可以回收和再次 循环使用。 关键词：水合物，节流膨胀制冷，抑制剂，天然气水汽含量 气田上，气井所产天然气在有压力能可以利用的情况下，需要采用节流膨胀制冷方 法脱出天然气中的水和重烃后才能外输去下游的处理装置或用户。为了在节流膨胀制冷 过程中不至生成水合物，需要在节流膨胀制冷前喷入水合物抑制剂，用抑制剂防止天然 气水合物形成，广泛使用的天然气水合物抑制剂有甲醇和甘醇类化合物，如甲醇、乙二 醇、二甘醇、三甘醇。所有这些化学抑制剂都可以回收和再次循环使用。 在大多数情况下，回收甲醇的经济性是很差的。甲醇由于沸点较低，脱水性能好， 挥发性好等特点，宜用于较低温度的场合，温度
3、高时损失大，通常用于气量较小的井场 节流设备或管线。因而，天然气气田的采，集，输系统也常用间歇或连续喷注甲醇的方 法来防止因井口节流温降和环境冷却而生成水合物的危害，甲醇富液经蒸馏提浓后可循 环使用。甲醇可溶于液态烃中，其最大质量浓度约 3% 。甲醇具有中等程度的毒性，可 通过呼吸道、食道及皮肤侵入人体，甲醇对人中毒剂量为 510 毫升，致死剂量为 30 毫升，空气中甲醇含量达到 3965 毫克/米 3 时，人在 3060 分钟内即会出现中毒现 象，因而，使用甲醇防冻剂时应注意采取安全措施。 甘醇类防冻剂（常用的主要是乙二醇和二甘醇）无毒，沸点较甲醇高，蒸发损失小， 价格便宜，分散性好等优良特
4、性而使用最为普遍，一般都回收、再生后重复使用，适用 于处理气量较大的井站和管线，但是甘醇类防冻剂粘度较大，在有凝析油存在时，操作 温度过低时会给甘醇溶液与凝析油的分离带来困难，增加了凝析油中的溶解损失和携带 损失。 甘醇类虽然可以用来防止水合物的形成， 但却不能分解和溶解已经形成的水合物。 相反，甲醇可在一定程度上溶解已有的水合物。 1防冻剂的注入方式 防冻剂可采用自流或泵送两种方式。自流方式采用的设备比较简单，但不能使防冻 剂连续注入，且难于控制和调节注入量；采用计量泵泵送，可克服以上缺点，而且防冻 剂通过喷嘴喷入、增大了接触面，可获得更好的效果。 2有机防冻剂液相用量的计算 注入集气管线的
5、防冻剂一部分与管线中的液态水相溶，称为防冻剂的液相用量；进 入气相的防冻剂不回收，因而又称气相损失量，防冻剂的实际使用量为二者之和。天然 气水合物形成温度降主要决定于防冻剂的液相用量。 对于给定的水合物形成温度降t， 水合物抑制剂在液相水溶液中必须具有的最低浓 度 2 C可按下式(哈默斯米特公式)计算： MtK Mt C 2 t形成水化物的温度降 M抑制剂的分子量 甲醇是 32.04，乙二醇是 62.1 K常数 抑制剂常数，甲醇取 1297，乙二醇和二甘醇取 2220 2 C在最终的水相中抑制剂的重量百分数（即富液的重量浓度） t1对于集气管线，t1 是在管线最高操作压力下天然气的水合物形成的平衡温度 （） ， 对于节流过程， 则为节流阀后气体压力下的天然气形成水合物的平衡温度 （） ； t2对于集气管，t2 是管输气体的最低流动温度（） ，对于节流过程，t2 为天然气 节流后的温度。 抑制剂总的需要量等于：由上式给出的用来处理自由水所需要的抑制剂量，再加上 蒸发到汽相中
