《油气集输工程》课程设计报告--某分子筛吸附脱水工艺设计-工艺流程及平面布置设计

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1、重庆科技学院本科生课程设计重庆科技学院《油气集输工程》课程设计报告学院:__石油与天然气工程学院_专业班级:油气储运工程09-3学生姓名:刘畅学号:2009441727____设计地点（单位）_石油与安全科技大楼K706____设计题目:_某分子筛吸附脱水工艺设计——工艺流程及平面布置设计完成日期：2012-6-19指导教师评语:___________________________________________________________________________________________________________________

2、__________________________________________________________________________________________________________________________成绩（五级记分制）:________________指导教师（签字）:________________-10-重庆科技学院本科生课程设计摘要本设计中原料气压力为3MPa，温度40℃，设计规模为15万方/天，要求脱水到1ppm以下。根据同组同学分离器设计、吸附塔设计、再生气换热器设计以及管道设计设计并绘制双塔吸附脱水工

3、艺流程图。其中分离器采用立式重力型分离器，吸附塔采用4A型分子筛，换热器使用套管式塔设备。依据工艺流程设计，考虑天然气走向及当地风向，参考《GB50350-2005油气集输设计规范》以及当地地势等相关条件，设计出符合《石油与天然气防火规范》、《建筑设计防火规范》、《工业企业噪声控制规范》等有关规定的平面布置图。关键词：分子筛吸附塔平面布置工艺流程-10-重庆科技学院本科生课程设计目录1绪论32参数设计52.1天然气基础资料52.2天然气基础物性资料52.3设计范围52.4设计依据63工艺流程设计73.1设计要求73.2设计步骤74选址及平面布置94.1选址

4、要求94.2平面设计-12-结论-13-参考文献-14--10-重庆科技学院本科生课程设计1绪论2003年我国天然气产量达341亿m3，消费量为301亿m3，消费结构为化工34%、工业燃料29%、城市燃气23%、发电14%。2003年化工用气量约为102亿m3，主要用于生产化肥。其中以天然气为原料的合成氨和甲醇生产能力分别占总生产能力的20%和25%。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品种，预计2001～2025年全球天然气消费年均增长率为2.2%（而同期原油的增长率为1.9%，煤为1.6%）。2020年全球天然气消费量将达到4.34万亿

5、m³，比2001年增长近70%，天然气在世界一次能源中的比例将从2001年的23%上升到2020年的25%。由此可知，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质量的一个重要环节。天然气中含水量的降低可以减少管输压力，避免生产水合物堵塞管道，同时也避免与天然气中的酸性气体如二氧化碳、硫化氢等生产酸性液体腐蚀管道。就目前国内国外的技术而言，总共将天然气脱水法分为三类：低温脱水法、溶剂吸收脱水法、固体吸附脱水法。其中，吸附是用多孔性的固体吸附剂处理气体混合物，使其中一种或多种组分吸附于固体表面上，其他的不吸附，从而达到分离操作。水是一种强极

6、性分子，分子直径（2.76Å～3.2Å）很小。不同的多孔性固体的孔径是不同的，孔径大于3.2Å的，都可以吸附水。吸附能力的大小与多种因素有关，主要是固体的表面力。目前工业上常用的吸附剂有活性氧化铝、硅胶、分子筛和活性炭等。其中除活性炭外，都可以应用于天然气脱水。本设计在前人的基础上，就固体吸附脱水法进行研究，在吸附脱水的理论基础上设计出双塔循环分子筛吸附脱水工艺流程，并选址布局。-10-重庆科技学院本科生课程设计2参数设计2.1天然气基础资料天然气组成表格2.1组分C1C2C3iC4nC4iC5nC5CO2N2H2OMol％71.38.396.011.24

7、2.210.640.792.534.212.14进料温度：40℃进料压力：3MPa设计规模：15万方/天要求脱水到1ppm以下。2.2天然气基础物性资料表格2.2相对分子量相对密度拟临界压力拟临界温度压缩因子饱和含水量22.79kg/mol0.7869664.94Mpa234.4k0.91743mg/m³密度压力（3Mpa）温度（40℃）压力（101.325kpa）温度（0℃）29.2kg/m³1.05kg/m³2.3设计范围根据重庆科技学院油气集输课程设计任务书，设计范围为天然气吸附脱水工艺流程图，并根据当地的天气、地势进行选址，设计平面布置图。-10-

8、重庆科技学院本科生课程设计2.4设计依据《GB50350-2005