油气储运课程设计--某分子筛吸附脱水工艺设计

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1、 课程设计报告课程设计报告 院（系）: 专业班级: 学生姓名: 学 号: 设计地点（单位） 设计题目:某分子筛吸附脱水工艺设计 画流程图和平面布置图 完成日期： 2014 年 6 月 17 日 指导教师评语: _ _ _ 成绩（五级记分制）:_ 指导教师（签字）: _ I 引言 中国天然气生产主要经历了两个阶段：第一阶段（1949-1995 年）为起步阶段， 天然气年产量由 0.112 亿立方米增至 174 亿立方米，年均增长仅 3.8 亿立方米；第二 阶段（1995-2009 年）为快速发展阶段，天然气年产量由 174 亿立方米增长到 841 亿 立方米，期间累计增长量是 1995 年前的近

2、 4 倍，年均增长高达 47.6 亿立方米。中国 天然气产量开始高速增长始于 2004 年，之前的同比增长率大多不超过 10%，而 2004 年之后，以年均约 18%的增速增长。 权威机构分析，天然气将是未来世界一次能源中发展最快的一种。因此，提高天 然气的质量是刻不容缓的事情。其中天然气脱水是提升天然气的质量一个重要环节。 天然气的脱水方法多种多样，按其原理可归纳为低温冷凝法、吸收脱水法和吸附 脱水法三种。吸附法脱水由于其具有高的脱水深度、装置简单、占地面积小等优点， 在天然气深度脱水、深冷液化和海上平台等方面居于不可动摇的地位。 目录 引言 . I 摘 要 1 1 基本设计 2 1.1 设

3、计原则 2 1.2 气质工况及处理规模 2 2 分子筛脱水工艺流程 3 2.1 分子筛的选择 3 2.2 流程选择 3 2.3 再生方法选择 5 2.4 工艺参数优选 6 2.5 工艺流程图见附录一 6 2.6 分子筛脱水工艺流程介绍 6 2.7 注意事项 7 3 平面布置图 8 3.1 站面平面布置基本要求 8 3.2 设备平面布置图见附录二 8 4 总结 . 10 参考文献 11 附录一 12 附录二 13 1 摘 要 本设计中原料气的压力为 5MPa，温度为 26，设计规模为 12 万方/天，要求脱 水到 1ppm 以下。根据分子筛的特点及要求脱水深度选择吸附剂，比较两塔吸附与三 塔吸附

4、效益， 从而选择合适的流程， 将三种再生方法进行比较， 选择合适的再生方法， 即加热再生法，然后绘制出双塔吸附脱水工艺流程图草图。根据同组同学的吸附塔设 计、冷凝器设计、分离器设计、加热器设计，可以确定分离器为立式重力型分离器， 换热器采用套管式换热塔，吸附塔用 4A 型分子筛。根据 SY/T 0076-2003天然气脱 水设计规范 GB 50350-2005油气集输设计规范等规范绘制出某分子筛吸附脱 水工艺设计的流程图和平面布置图。 吸附法脱水是利用某些多孔性固体吸附天然气中的水蒸气。 吸附是指气体或液体 与多孔的固体颗粒表面相接触， 气体或液体与固体表面分子之间相互作用而停留在固 体表面上

5、，是气体或液体分子在固体表面上浓度增大的现象。这类吸附，当气体压力 降低或系统温度升高时，被吸附的吸附质可以容易地从固体表面脱附下来，而不改变 气体原来的性状。吸附和脱附为可逆过程，工业上利用这种可逆性，借以改变操作条 件，使吸附的物质脱附，达到使吸附剂再生、回收或分离吸附质的目的。目前常用的 吸附剂有活性铝土、活性氧化铝、硅胶和分子筛四大类。通常应根据工艺要求进行经 济比较后，选择合适的吸附剂。 关键字：分子筛 吸附脱水 工艺流程图 平面布置图 2 1 基本设计 1.1 设计原则 （1）贯彻国家建设基本方针政策，遵循国家和行业的各项技术标准、规范。 （2）贯彻“安全、可靠”的指导思想，紧密结合上、下游工程，以保证中央处理厂 安全、稳定地运行。 （3）根据高效节能、安全生产的原则，采用先进实用的技术和自控手段，实行现代 化的管理模式，实现工艺、技术成熟可靠、节省投资、方便生产。 （4）充分考虑环境保护，节约能源。 1.2 气质工况及处理规模 气体处理规模：1.2 105 m3/d 原料气压力：5 MPa 原料气温度：26 脱水后含水量：1 ppm 天然气气质组成见表 1-1。 表 1-1 天然气组成表 组分 甲烷 乙烷 丙烷 异丁 烷 正 丁 烷 异 戊 烷 正 戊 烷 已烷 二氧 化碳 氮气 硫化 氢 体 积 含 量 9