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1、111分离器尺寸计算选用SMSM气/液分离器，进入高效分离器的气体体积流量为1795m3/h (工 况下)，按照壳牌高效分离器的设计标准，SMSM气/液分离器的直径计算如下：已知：错误!未找到引用源。，：错误!未找到引用源。，错误!未找到引用源。所以1278.11Qmax = Qq. Pg81.01662.0-81.013600=0.1862 ma/s气体处理能力标准:0.1862*4爲 Dmltl = |Q 2s-3 14 = 0 974mN由于错误!未找到引用源。，由壳牌分离器设计规范查表可知，取错误!未找 到引用源。=0.186,错误!未找到引用源。0.1864心=Jo.214.3.14
2、=11D7mfcll00mm取分离器直径为1100mm，最多选择29个旋流管。分离器高度按照壳牌公司提供的方法进行计算，见图4.16、表4.6X6-U.15D0.36mK3dl(Ll3miriiri：lX2=dL-n：U：i2Hi34=0. ImjK5=0.2D表4.6分离器直径及涡流管个数的确定表D， m涡流管个数Q *， m3/smax，m/smax0.2110.00640.1850.4540.02560.1610.5050.03200.1630.6590.05760.1740.70120.07680.2000.85160.1020.1800.90210.1340.2110.95240.1
3、540.2171.05290.1860.2141.10320.2050.2161.15370.2370.2281.20440.2820.2491.30520.3330.251表4.7高效分离器高度计算表项目咼度，m项目咼度，m0.5X50.22X20.32X60.165X30.3D1.1X0.1h1.2H = 1,2 + 0.5 + 0.32 + &.3 + 0.1 + &.22 + 0.36 + 0.165 = 3.165m 缶 3165mm综上所述，DY气田干气脱汞方案闪蒸气处理工艺中，选用壳牌SMSM高效 分离器，分离器的直径为1200mm，高度为3200mm。1.2 MEG再生塔C-2
4、201(1)和凝析油稳定塔C-2301分别对MEG再生塔和凝析油稳定塔进行选型并对塔径和高度进行计算。1.2.1 MEG再生塔和凝析油稳定塔基础数据MEG再生塔和凝析油稳定塔均选用整装填料塔，填料采用金属板波纹填料 250Y型，该种填料具有生产能力大，分离效率高，压力降小，操作弹性大，持 液量小等优点。250Y型填料主要性能参数见表4.8。表4.8 250Y型填料主要性能参数表项目填料主要性能参数比表面积a,m2/m3250空隙率, %97填料因子a/ 3，m-1273.92每米理论塔板数，个23液体负荷，m3/(m2h)0.2压力降，MPa/m3x10-4MEG再生塔中第二、六塔板气相负荷较
5、大，作为MEG再生塔填料段塔径 计算的基础数据，见表4.9所示。表 4.9 MEG 再生塔塔径计算基础数据项目第二板第六板压力，KPa122130.0温度，。c105.3123.4气相体积流量m3/h625.2626.0气相流量,kg/h443.2474.7气相密度kg/m30.70890.7583气相粘度，cp9.332x10-39.869x10-3液相流量,kg/h158.93494液相密度,kg/m3943.0999.2液相粘度，cP0.26260.6816稳定塔只有提馏段，第八塔板汽相负荷较大，作为脱丙丁烷塔的基础数据 如表 4.10 所示。表 4.10 凝析油稳定塔计算塔径的基础数据
6、项目第八板工艺参数项目第八板工艺参数压力，KPa130气相粘度，cp0.001033温度，c49.35液相流量,kg/h23000气相体积流量m3/h16.96液相密度,kg/m3688.1气相流量,kg/h32.02液相粘度，cP0.4771气相密度kg/m31.8881.2.2 MEG 再生塔直径和高度计算填料塔的直径分别按精馏段和提馏段计算，取较大者为填料段直径。 泛点速度计算公式：U2lg FgfP -pGI L丿卩0.2L0. 291 - 1. 75P 丫8pGI L丿实际操作气速为泛点速度的 68%75%。故取实际操作气速为泛点速度的 70%。u 二 u x 0.7G GF塔内径计
7、算公式为：D = 2T3600兀由表5.8 中数据带入以上公式u =6.93 m/s u =4.85m/s GF GDT =0.2136m u =4.59m/s u =3.21m/sGF GDT =0.2627mMEG 再生塔采用等径填料塔，直径选为 350mm。由第六块板计算得:由第二块板计算得:由以上计算结果可知， 考虑气体处理量 120%的弹性范围，根据模拟结果校核 MEG 再生塔最大气 动能因子，在第六块塔板处具有最大气动能因子。4G第六块塔板处最大气动能因子最大，其气体质量流量为474.7kg/h，采用以 下公式计算。F,360翫D2G当直径 DN 为 350mm 时，将第六块塔板处
8、的数据带入可得：F=1.57（m/s） （kg/m3）0.5 由以上计算可知，最大气体动能因子符合填料特性要求。 MEG 再生塔高度的计算：第一块板以上的筒体高度取其直径的2倍：2x350,取700mm。 进料段高度取进料处直径的1.5倍：1.5x350，取525mm。 该塔共有6块理论板，精馏段3块理论板，提馏段3块理论板，塔板效率为 25%,则实际塔板数等板高度为500mm，故精馏段高度为6000mm，提馏段高度 为6000mm。填料高度为12000mm。1.2.3 凝析油稳定塔直径和高度计算泛点速度计算公式：lgu2GFg 8 3卩0.2L二 0. 291 - 1. 75 -IG丿P、
9、f L 灯 P-pGL丿L、L丿实际操作气速为泛点速度的 68%75%。故取实际操作气速为泛点速度的70%。u 二 u X 0. 7G GF塔内径计算公式为：=2 .3600兀P卩G G由表 5.9 中数据带入以上公式： 由第八塔板计算直径， uGF=0.515m/suG =0.361m/sDT =0.129m由以上计算可知，凝析油稳定塔采用等径填料塔，其直径选为 200mm。考虑气体处理量 120%的弹性范围，根据模拟结果校核 MEG 再生塔最大气 动能因子，在第六块塔板处具有最大气动能因子。第六块塔板处最大气动能因子最大，其气体质量流量为32.02kg/h，采用以 下公式计算：4GF =
10、_3600k P D2G当直径 DN 为 200mm 时，将第六块塔板处的数据带入可得：F = 0.206 (m/s) ( kg/m3)0.5由以上计算可知，最大气体动能因子符合填料特性要求。MEG 再生塔高度的计算：进料段高度取进料处直径的1.5倍：1.5x200,取300mm。该塔共有8块理论板，塔板效率记为25%，等板高度为500mm，故填料高 度为 16000mm。1.3 本章小结(1) 节流注醇装置中气气换热器宜采用固定管板式换热器结构，原料气走 管程，冷干气走壳程；接头类型BEM，单管程并控制其流体流速36 m/s，可避 免乙二醇发泡；气-气换热器直径为500 mm，换热管长度为9
11、000 mm,单台换热 面积为160 m2；对于原料气压力变化为8.04.5 MPa均留有设计余量。(2) 高效低温分离器以重力立式分离器为主体，采用碰撞式入口装置、叶 片型除雾器、丝网型除雾器、涡流除雾器及丝网除雾等高效分离设备将分离效果 提升至99.9%除去直径大于5pm的液滴；分离器直径为1200mm，筒体高度为 3200m m，能够满足现阶段分离要求。(3) MEG 再生塔和凝析油稳定塔均选用整装填料塔，填料采用金属板波纹 填料 250Y 型，该种填料具有生产能力大，分离效率高，压力降小，操作弹性大， 持液量小等优点。MEG再生塔塔径选350mm,第一块板以上的筒体高度取 700mm，
12、进料段高度取525mm，填料高度为12000mm。凝析油稳定塔塔径选 200m m，填料高度为16000mm。2 主要结论(1) 常用脱汞剂主要有载硫活性炭、负载型金属硫化物和金属氧化物、载 银分子筛等。脱汞剂的选用主要依据天然气的处理工艺和汞含量、汞的脱除深度 等因素。分析了国内外常用吸附剂的性能特点、影响因素及应用情况，其中负载 型金属硫化物或金属氧化物吸附剂性能稳定，能够避免产生毛细冷凝现象，可用 于湿含汞天然气脱汞；载硫活性炭内部空隙的孔径一般小于20 A,在液烃存在 时容易引发毛细冷凝现象，只能用于处理不含游离水和液烃的干气；载银分子筛 是可再生吸附剂,但成套装置能耗高、投资较大。推
13、荐 DY 气田含汞天然气采用湿气脱汞方案进行处理,该方案能够彻底解决 汞污染问题,但是对装置及吸附剂要求较高,推荐选用 Axens 公司的 AxTrap 271 负载型金属硫化物吸附剂。国内外各含汞气田应当根据实际工况,结合天然气处理工艺,选择合理的脱 汞工艺方案,达到控制汞污染的目的。(2) DY 气田天然气压力高,有足够压力能(压力降)可利用,推荐采用 JT 阀节流制冷控制天然气的烃露点,无需增压或增设外部制冷就能满足管输烃 水露点要求,节省装置的投资和操作费用。(3) 随着乙二醇贫液注入量的增大,天然气水合物生成温度逐渐降低,但 MEG再生系统热负荷增加。推荐采用乙二醇注入量为1500k
14、g/h，节流后温度比 水合物生成温度高5C,能够满足不生成水合物的要求，同时控制能耗在较低水 平。(4) 乙二醇再生塔理论塔板数6块，回流比0.5,塔顶温度45C，进料从 中部进料时，可有效的控制乙二醇的损耗，减轻生产污水处理工作，同时尽可能 降低能耗。( 5)出塔凝析油与入塔凝析油充分换热，提高凝析油入塔温度，有利于能 量的充分利用。降低塔压也有利于减轻重沸器的热负荷，节能降耗。(6) 节流注醇装置中气气换热器宜采用固定管板式换热器结构，原料气走 管程，冷干气走壳程，接头类型BEM，单管程并控制其流体流速36 m/s，可避 免乙二醇发泡。气-气换热器直径为500 mm，换热管长度为9000 mm,单台换热 面积为160 m2,对于原料气压力变化为8.04.5 MPa均留有设计余量。(7) 高效低温分离器以重力立式分离器为主体，采用碰撞式入口装置、叶 片型除雾器、丝网型除雾器、涡流除雾器及丝网除雾等高效分离设备将分离效果 提升至99.9%除去直径大于5“m的液滴。分离器直径为1200mm，筒体高度为 3200m
