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1、 学号20111801050334 密级 公开 兰州城市学院本科毕业论文 300万方甘醇型天然气吸收塔设计 学 院 名 称：培黎石油工程学院 专 业 名 称：油气储运工程 学 生 姓 名： 指 导 教 师： 二一五年五月 BACHELORS DEGREE THESIS OFLANZHOU CITY UNIVERSITY The Desing of 300 Articles glycol-type gas absorber College ：Bailie School of Petroleum Engineering Subject ：Oil and Gas Storage and Transp
2、ortation Name ：Zhang Guo fei Directed by ： Xu Jing May 2015郑 重 声 明本人呈交的学位论文，是在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，所有数据、图片资料真实可靠。尽我所知，除文中已经注明引用的内容外，本学位论文的研究成果不包含他人享有著作权的内容。对本论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人和集体，均已在文中以明确的方式标明。本学位论文的知识产权归属于培养单位。本人签名： 日期： 摘 要天然气是一种烃类混合气体，主要由低分子饱和烃为主的烃类气体与少量非烃类气体组成。作为井流物的天然气总是被水所饱和的，为了达到商品天然气的管输水露点
3、要求，必须将天然气中的水分脱除到一定的程度。天然气脱水属于天然气处理内容之一，常用的脱水方法有低温分离脱水、溶剂吸收法脱水和固体吸附法脱水等，其中溶剂吸收法脱水中的三甘醇脱水工艺应用最为普遍。本文根据天然气站场的原料气条件和脱水要求，综合考虑工艺要求和经济影响，采用三甘醇溶剂吸收法脱水和汽提法再生工艺，通过对三甘醇脱水工艺参数的选择和相关设备尺寸的估算，对整个工艺中的吸收塔进行了物料衡算，对塔高、塔径进行了确定，对塔板各项参数的计算及相关设备的选型，设计出了符合原料气脱水要求及天然气脱水工艺规范的脱水工艺流程及装置。并通过对工艺方法和工艺参数的详细分析，对天然气站场脱水工艺设计的合理性。关键词
4、：天然气；三甘醇脱水；再生；汽提。1ABSTRACT Natural gas is a kind of hydrocarbon gas mixture of hydrocarbon gases, mainly dominated by low saturated hydrocarbon molecules and a small amount of non hydrocarbon gas composition. As well the flow of natural gas is always saturated by water, in order to achieve commercia
5、l natural gas water dew point requirements, must be moisture removal in natural gas to a certain extent. The dehydration of natural gas is one of the contents of the natural gas treatment, dehydration methods are commonly used for low temperature separation dehydration, dehydration solvent absorptio
6、n method and solid adsorption dehydration dehydration solvent absorption method, wherein the three glycol dehydration technology most widely used. According to the gas station conditions for raw gas and dewatering requirements, considering the process requirements and economic impact, using three gl
7、ycol dehydration solvent absorption method and stripping regeneration process, through the estimate to three glycol dehydration process parameter selection and related equipment size, on the absorption tower of the whole process of material balance calculation the height of the tower, the tower diam
8、eter, are determined, the selection and calculation of parameters of tower plate and related equipment, designed the dehydration process and apparatus for dehydration requirements of material gas and natural gas dehydration process that meets the standards. And through a detailed analysis of the pro
9、cess and process parameters, the natural gas station rationality dehydration process design. Keywords: natural gas ;three glycol dehydration ;regeneration of stripping.1目 录第1章 绪论1.1课题研究的意义11.2 国内外研究现状11.3 研究内容4第2章 天然气脱水2.1 天然气脱水目的52.1.1 天然气水合物52.1.2 腐蚀52.2 脱水方法62.2.1 溶剂吸收法62.2.2 固体吸附法72.2.3 直接冷却法72.
10、2.4 膜分离技术72.2.5 膨胀剂制冷脱水法82.2.6 分子筛工艺82.2.7 超音速法脱水92.2.8 小结92.3 甘醇脱水工艺流程10第3章 塔的结构3.1塔的介绍133.2塔的分类133.3 塔设备的技术要求153.4 塔的强度校核163.4.1 操作压力163.4.2 重量载荷163.4.3 外载荷173.5 塔体壁厚校核193.6 塔的开孔补强方法193.6.1 等面积补强法193.6.2 根据极限分析准则的设计方法8193.6.3 根据弹塑性失效准则的设计方法193.7 塔体附件19第4章 吸收塔设计4.1 设计依据214.1.1 原始参数214.1.2 贫三甘醇浓度的确定
11、214.1.2 三甘醇循环量的确定214.1.3 吸收塔塔板数的确定214.2 物料衡算254.2.1 脱水量254.2.2 三甘醇循环流量254.2.3 贫三甘醇流量254.2.4 富三甘醇流量254.3 吸收塔264.3.1 直径264.3.2 高度264.4 塔体部分264.4.1 确定设计参数264.4.2 塔体壁厚计算274.4.3 校核在压力实验时筒体中的压力274.5 封头274.6 塔高确定28第5章 塔体及裙座的计算校核5.1 塔体各项载荷计算295.1.1 质量载荷295.1.2 风载荷295.1.3 地震载荷315.1.4 最大弯矩的计算315.2 塔体的强度及轴向稳定性
12、验算325.2.1 圆筒轴向应力计算20325.2.2 圆筒轴向稳定性校核325.2.3 圆筒拉应力校核325.2.4 塔体水压试验时的应力校核325.3 裙座、基础环、地脚螺栓的设计及验算335.3.1 座体335.3.2 基础环345.3.3 地脚螺栓355.4 裙座与塔体对接焊缝的验算36第6章 人孔、接管补强6.1 人孔补强376.1.1 开孔所需补强面积376.1.2 效补强范围23376.1.3 有效补强面积376.1.4 所需另行补强面积386.1.5 补强圈设计386.2 接管补强396.2.1 进料管直径200mm396.2.2 出料管直径150mm406.2.3 液面计接口
13、直径100mm41结 论43参考文献44致 谢45III第1章 绪论1.1课题研究的意义能源发展的总趋势是使用高效、清洁的燃料，而天然气是目前最清洁的高效矿物能源和化工原料，与石油相比，天然气在清洁性、经济性、方便性和用途的广泛性方面有着明显的优越性，它已成为各国经济发展的催化剂。天然气作为燃料，其优越性首先表现在使用上十分方便，在燃烧前和燃烧后只需要低程度的处理，不像石油需要集中到炼油厂进行加工处理，也不像煤炭燃烧后留下大量煤灰、煤渣。其次我国仍是世界上以煤炭为主要燃料的少数几个国家之一，它是直接导致我国大中城市空气质量差的原因。天然气因含碳量低，它燃烧时仅仅散发极少的 SO2,微量的 CO,而且实际上几乎无悬浮颗粒物，它的单位热量所产生的温室气体 CO2,只有煤炭的一半左右比石油还少三分之一，符合能源非碳化发展的时代潮流。近十年来，环境保护已上升到政治议事日程的重要位置。天然气作为化工原料，工艺相对简单、转换效率高、能耗低、投资少、易实现清洁生产，同时其产品质量稳定性能好。因此，目前在世界石油化工方面，天然气的使用已远远超过了石油天然气无论是作为能源还是作为化工原料，其发展速度快，主要是得利于它具有资源丰富、价格低、环保作用强、综合经济效益好的缘故。天然气脱水目的在于防止水合物生成，堵塞集输管线、设备；防止液体水与酸气形成酸液腐蚀
