HGSD型天然气净化预处理装置的设计研究及应用

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1、学兔兔www.xuetutu.com52天然气化工(C化学与化工)2014年第39卷HGSD型天然气净化预处理装置的设计研究及应用纪民举，金伟，许慧萍(上海化工研究院，上海200062)摘要：针对天然气输配过程的复杂工艺工况，研发设计了HGSD型天然气净化预处理装置。该装置采用重力沉降室、高效旋风分离器和高效气体过滤器三级组合的先进净化技术，净化效率高，耐受性好，纳污量大且适应性强，适合于天然气净化厂及城市门站解决天然气中杂质的脱除问题。运行结果表明，HGSD型天然气净化预处理装置的设计计算结果与实际使

2、用情况基本吻合，净化效果良好，并得到了广泛应用。关键词：天然气；净化；重力沉降室；高效旋风分离器；高效气体过滤器中图分类号：TQ028文献标识码：B文章编号：1001．9219(2014)06．52—04天然气在输配送过程中由于气源、管道铺设以及主辅设备的磨损、腐蚀等诸多因素，会产生不同程度的含尘、油及水等杂质的情况。杂质的存在会造成精密调压设备及计量设备的堵塞，这种情况会随气体输送压力的增高而变得更危险，严重时往往会造成精密调压设备及计量设备的损坏，影响到生产，造成很大的经济损失【-4]。使用滤筒式过

3、滤器的天然气门站．有时极端操作条件下一天要更换十几只滤简，甚至深夜更换，不仅工人劳动强度大。滤芯的更换检修成本高，危险性大，甚至威胁到生产安全[51。针对天然气输送的复杂工艺工况，本文作者等研发设计了一种HGSD型天然气净化预处理器．它采用先进的除尘净化技术，有效去除天然气中的各种杂质，满足生产及工艺的需要。1HGSD型天然气预处理装置结构及l一排污管路；2一中l司灰斗；3-天然气进口；4一E—U型旋风分离器；5一放工作原理散装置；6一检修人孔；7一高效气体过滤器；8．天然气口；9-重力沉降HGSD型天

4、然气预处理装置结构如图1所示室根据天然气中含有粉尘、油、水等的工艺条件，图1HG8D型天然气预处理装置结构示意图HGSD型天然气预处理装置克服了滤芯／滤筒式过较低，因此大颗粒粉尘(粒径在100mm以上)等杂质滤器的主要缺点，针对天然气净化工艺采用了三级由于沉降效应被分离出来，落入到简体的下封头净化技术路线：第一级“重力沉降窒”，第二级“E—II处。型高效旋风分离器”，第三级“高效气体过滤器”。天然气经重力沉降室预处理后进入旋风分离当天然气由进气口进入旋风分离器前，首先进器，E．II型高效旋风分离器对20

5、ram的粉尘颗粒及入一个较大的重力沉降室(见图1)，此时气体流速油(水)滴分离效率高达98．8％以上，杂质可通过旋风分离器下面的中间厌斗“在线”及时排放f即排污收稿日期：2014—1l一21；作者简介：纪民举(1980一)，男，上师硕士．从事化_[单元设备及除尘净化技术的设计应用研究不会影响正常的通气)，采H{内置式E—Il型高效旋电邮jmi0508@163．COIl

6、风分离器作为第二级分离设备，可最大限度地减轻学兔兔www.xuetutu.com第6期纪民举等：HGSD型天然气净化预处理装置的设计研究

7、及应用53后序高效气体过滤器的工作负荷，从而大大延长后式中：6一圆筒的计算厚度，mm；p一计算压力，MPa；面的高效气体过滤器的检修周期。特别是在天然气D广简体(凸型封头)内直径，mm；[cr】一设计温度下圆中瞬间含有大量杂质进入系统时，EII型高效旋风筒或封头材料的许用应力．MPa；~b一焊接接头系数。分离器作用尤为明显。开孔补强面积计算：高效气体过滤器作为精密净化设备，采用多层A=+2(1-f,)(3)结构形式，即设置成若干个过滤箱体，箱体内填装式中：A一开孔削弱所需的补强面积．mm2；d一接管中具

8、有强吸附能力的特制中空纤维(snI系列1作为滤面直径，film；广开孔处的计算厚度，mm；允一接管有料，由上至下按密度(或空隙率)逐步从疏松到致密，效厚度，mm；一强度削弱系数。这种结构使较大的尘粒等杂质在上层的较粗的滤压力容器的主要结构尺寸设计要经济合理。在料得到截留。而较小的尘粒等杂质在下层的较密的设计压力、设计温度、内体积、腐蚀裕量和焊接接头滤料得到捕集，即粉尘在多层滤料中呈立体分布。系数等设计参数一定的条件下。在一定范围内改变同时，由于特制纤维的“中空”结构，纤维还具备“吸壳体内径、壳体的厚度等

9、，相应地可得到不同的筒附”效应，高效气体过滤器的总捕集效率很高f备有体长度(简体与两封头焊缝间距离)，及对应的壳体4O余种SRI系列的滤料，可以根据需要任意调整过质量。由此可在满足压力容器要求的条件下使其质滤精度1。特制的中空纤维滤料属柔性滤料，具有很量最小，从而降低设备造价。大的弹性．不会因气量的巨大波动及总阻力的增大2．2E-ll型高效旋风分离器的设计而遭到破坏，具备极好的耐受性[句。即便处理气量在E一Ⅱ型高效旋风分离器与普通的旋风分离