天然气分子筛脱水装置工艺设计26644.docx

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1、1 概述述1.1 设计计要求原料气压压力为44.5MMPa，温温度300，工艺艺流程要要求脱水水后含水水量在11ppmm以下（质质），采采用球形形4A分分子筛吸吸附脱水水，已知知4A分分子筛的的颗粒直直径为33.2mmm，堆堆密度为为6600kg/m3，吸附附周期采采用8小小时。其具体内内容如下下：1. 绘制天然然气脱水水工艺流流程图；2. 确定工艺艺流程的的主要工工艺参数数；3. 对脱水系系统中主主要设备备进行工工艺计算算，并确确定主要要设备的的结构尺尺寸和型型号。4. 确定流程程中主要要管线的的规格（材材质、壁壁厚、直直径）。5. 编写工程程设计书书。1.2 设计计范围分子筛吸吸附塔装装置

2、导热油换换热单元元过滤器再生气分分离器连接管道道排污放空空系统安全阀，调调压阀1.3 设计计原则1) 贯彻国国家建设设基本方方针政策策，遵循循国家和和行业的的各项技技术标准准、规范范。2) 贯彻“安全、可可靠”的指导导思想，紧紧密结合合上、下下游工程程，以保保证中央央处理厂厂安全、稳稳定地运运行。3) 根据高高效节能能、安全全生产的的原则，采采用先进进实用的的技术和和自控手手段，实实行现代代化的管管理模式式，实现现工艺、技技术成熟熟可靠、节节省投资资、方便便生产。4) 充分考考虑环境境保护，节节约能源源。1.4 气质工工况及处处理规模模气体处理理规模：1001044m3/d原料气压压力：44.

3、5MPPa原料气温温度：330 脱水后含含水量：1 ppmm天然气气气质组成成见表11-1。表1-11 天然然气组成成表（干干基）组分H2HeN2CO2C1C2mol%0.09970.05520.5550.022694.55953.3005组分C3iC4nC4iC5nC5C6+mol%0.7330.12210.15560.05560.05520.26621.5 分子筛筛脱水工工艺流程程1.5.1 流流程选择择本装置所所处理的的湿净化化气流量量为10001104m3/d（220、1101.3255kPaa标准状状态下）。对对于这样样规模较较大的分分子筛脱脱水装置置，可以以采用22个吸附附塔或33

4、个吸附附塔两种种方案（分分别简称称两塔方方案、三三塔方案案）。而而相同工工艺不同同方案的的操作情情况与投投资数据据却完全全不同，现现将两塔塔方案、三三塔方案案的操作作情况与与投资情情况进行行比较，从从而选择择出最佳佳方案。在两塔流流程中，一一塔进行行脱水操操作，另另一塔进进行吸附附剂的再再生和冷冷却，然然后切换换操作。在在三塔或或多塔流流程中，切切换的程程序有所所不同，通通常三塔塔流程采采用一塔塔吸附、一一塔再生生、一塔塔冷吹同同时进行行。表1-22 三塔塔方案（常常规）时时间分配配表吸附器08hh8166h16224h分子筛脱脱水塔AA吸附加热冷却分子筛脱脱水塔BB冷却吸附加热分子筛脱脱水塔

5、CC加热冷却吸附由表1-1可以以看出，在在三塔方方案中，加加热炉连连续工作作，并且且冷吹再再生时间间长，期期间的加加热、冷冷却功率率相对较较小，三三塔流程程灵活性性较高。表1-33 两塔塔方案（常常规）时时间分配配表吸附器08hh8166h分子筛脱脱水塔AA吸附加热/冷冷却分子筛脱脱水塔BB加热/冷冷却吸附由表1-2可以以看出，分分子筛两两塔脱水水装置运运行时，始始终保持持一塔处处于吸附附状态，另另一塔处处于再生生状态。因因此，加加热炉操操作不连连续，点点火、停停炉频繁繁，不利利于装置置的长周周期正常常、平稳稳运行，且且会造成成一定的的热损失失。但两两塔流程程简单，其其吸附时时间增长长，能耗耗

6、大大降降低。两两塔流程程较三塔塔流程减减少1座座吸附塔塔，大大大节约了了设备采采购费用用。由于于设备数数量的减减少，操操作维护护费用也也将大大大降低。同同时，由由于减少少了设备备、工艺艺管线的的数量，实实际上也也相应削削减了管管线、设设备穿孔孔泄露的的风险，提提高了安安全可靠靠性。且且吸附、再再生、冷冷却过程程为密闭闭过程，对对环境污污染少。两塔流程程由装填填有分子子筛的两两个塔组组成,假假设塔22在进行行干燥,塔1在在进行再再生。在在再生期期间,所所有被吸吸附的物物质通过过加热而而被脱吸吸,为该该塔的下下一个吸吸附周期期作准备备。湿原原料气一一般经原原料气过过滤分离离器,除除去携带带的液滴滴

7、后自上上而下地地进入分分子筛脱脱水塔(塔2),进行行脱水吸吸附过程程。脱除除水后的的干气一一般经产产品气粉粉尘过滤滤器除去去分子筛筛粉尘后后,作为为本装置置产品气气输送出出去。 且且选用两两塔流程程仍有扩扩建空间间。若以以后天然然气处理理量逐步步增大，可可能导致致分子筛筛床层内内气体流流速增大大，部分分分子筛筛被击碎碎，并被被原料气气携带进进入粉尘尘过滤器器，造成成粉尘过过滤器滤滤网堵塞塞，装置置运行不不平稳。则则可对分分子筛脱脱水工艺艺流程进进行改造造，在原原两塔的的基础上上增加一一台同规规格的分分子筛干干燥塔，将将“两塔塔流程”改改为“三三塔流程程”，同同时增加加配套的的自控系系统，以以完

8、成扩扩建。因此，本本设计中中采取分分子筛两两塔吸附附脱水流流程。1.5.2分子子筛脱水水工艺流流程介绍绍附图1为为吸附法法脱水流流程。原原料气自自上而下下流过分分子筛吸吸附塔进进行吸附附脱水，脱脱水后的的干气含含水小于于1 pppm，分分子筛出出口原料料气经分分子筛出出口过滤滤器除去去其中夹夹带的分分子筛粉粉尘和杂杂质后进进制冷单单元。分子筛干干燥器采采用两塔塔操作流流程，88小时自自动切换换1次，原原料气切切换到已已再生完完毕的分分子筛吸吸附塔进进行吸附附脱水，水水饱和的的吸附塔塔经再生生、冷吹吹完成再再生过程程。再生生气可以以用干气气或原料料气，将将气体用用热油导导热的方方式进行行加热，加

9、加热到一一定温度度后，进进入吸附附塔再生生。当床床层出口口气体温温度升至至预定温温度后，则则再生完完毕。此此时将加加热器停停用，再再生气经经旁通入入吸附塔塔，用于于冷却再再生床层层。当床床层温度度冷却到到要求温温度时又又可开始始下一循循环的吸吸附。吸吸附塔出出再生气气经再生生气冷却却器冷却却，进入入再生气气分离器器，分出出游离水水后作为为生活及及装置用用气。吸附操作作时塔内内气体流流速最大大，气体体从上向向下流动动，这样样可使吸吸附剂床床层稳定定，不致致动荡。再再生时，气气体从下下向上流流动，一一方面可可以脱除除靠近进进口端被被吸附的的物质，并并且不使使其流过过整个床床层。另另外，可可使床层层

10、底部干干燥剂得得到完全全再生，因因为床层层底部是是湿原料料气吸附附干燥过过程最后后接触的的部位，直直接影响响流出床床层的干干燥天然然气质量量。1.6 遵循的的主要标标准、规规范SY/TT 00076-20003天天然气脱脱水设计计规范HG/TT 2005700.2-95安全阀阀的设置置和选用用SY/TT 05524-20008导导热油加加热炉系系统规范范GB/TT 81163-20008输输送流体体用无缝缝钢管GB/TT 1773955-20008无无缝钢管管尺寸、外外形、重重量及允允许偏差差GB 5502551-220033输气气管道工工程设计计规范GB 5503550-220055油气气集

11、输设设计规范范GB 887700-19988分分子筛动动态水吸吸附测定定方法GB/TT 90019-20001压压力容器器公称直直径GB 1150-19998钢钢制压力力容器SH30098-20000石石油化工工塔器设设计规范范JB7331-220088锅炉炉和压力力容器用用钢板SY/TT 05515-20007油油气分离离器规范范HGT2216118-119988丝网网除沫器器2工艺参参数及设设备选型型2.1 工艺参参数优选选分子筛脱脱水由吸吸附和再再生两部部分组成成，吸附附采用双双塔流程程，再生生加热气气和冷吹吹气采用用干气，加加热方式式采用导导热油炉炉加热。其其主要设设备由分分子筛吸吸附

12、器、再再生气加加热炉、再再生气冷冷却器、再再生气分分离器。选用4AA分子筛筛脱水，其其特性如如下：分子筛粒粒子类型型：直径径3.22mm球球形分子筛的的有效湿湿容量：8kgg（水）/1000kg（分分子筛）分子筛堆堆积密度度：6660kgg/m33分子筛比比热：00.966kJ/（kgg）瓷球比热热：0.88kkJ/（kkg）操作周期期为8小小时，再再生加热热时间为为4.55小时，再再生冷却却时间为为3.22小时，操操作切换换时间为为0.33小时。加加热炉进进口温度度为300，加热热炉出口口温度为为2755。由HYSSYS软软件计算算出的基础础数据如如下：原料气压压力：44.5MMPa 原料气

13、温温度：330床层温度度：355天然气气气体流量量：2997433.344kg/h饱和含水水量：334.776kgg/h天然气相相对湿度度：1000%天然气在在4.5MMPa、30下的密度：33.89kg/m3天然气在在4.5MMPa、30时粘度：0.0125cP再生加热热气进吸吸附器的压力力：45500kkPa再生加热热气进吸吸附器的温度度：2660再生加热热气出吸吸附器的温度度：2000再生气在在2600、45000kPPa下的的密度：17.44kkg/mm3再生气在在2600、45000kPPa的热热焓：-38266kJ/kg再生气在在1177.5、45000kPPa的热热焓：-4222

14、6kJJ/kgg再生气在在2755、45000kPPa的热热焓：-37800kJ/kg干气温度度：300干气压力力：45500kkPa干气将床床层冷却却到：330干气在330、45000kPPa的密密度：333.888 kkg/mm3干气在330、45000kPPa的热热焓：-44448 kkJ/kkg干气在1130、45000kPPa的热热焓：-41993kJJ/kgg干气在330、45500kkPa下下的低位位热值：492210 kJ/kg2.2 物料平平衡表表2-11 11001044m3/d天然气气分子筛筛脱水装装置设计计物料表表物料流1234567气体分率率11110.9882510

15、温度，3035302603029.887 29.887 压力，KKPa45000450004500045000448004450044500摩尔流量量,kmmol/h17366.833517344.9003 180.8180.8180.8177.6288 3.1772 质量流量量，kgg/h297443.335 297008.555 30966.033 30966.033 30999.033 30411.899 57.114 液体体积积流量,m3/h95.665 95.661 9.966 9.966 9.844 9.788 0.066 热流量，kkJ/hh-1.333E+08-1.332E+0

16、8-1.338E+07-1.118E+07-1.445E+07-1.336E+07-9.006E+05质量密度度,kgg/m3317.1125 17.1124 17.1124 17.1124 17.1141 17.1125 18.0015 分子量33.889 33.113 33.888 17.444 34.333 33.449 10055.011 压缩因子子0.90023 0.90079 0.90023 0.99968 0.90031 0.03317 粘度,ccp0.01125 0.01126 0.01125 0.01184 0.01124 0.79995 组成（moll%）氢气0.09969

17、 0.09970 0.09970 0.09970 0.09952 0. 009699 0. 000000 氦气0.05519 0.05520 0.05520 0.05520 0.05510 0. 005199 0. 000000 氮气0.0554944 0.55500 0.55500 0.55500 0. 553977 0. 554944 0. 000033 二氧化碳碳0.02260 0.02260 0.02260 0.02260 0.02255 0. 002600 0. 000044 甲烷94.448988 94.559500 94.559500 94.559500 92.883200 94

18、.448966 0. 000000 乙烷3.30013 3.30050 3.30050 3.30050 3.24434 3.30013 0. 000000 丙烷0.72292 0.73300 0.73300 0.73300 0. 771644 0. 772922 0.00000 异丁烷0.12209 0.12210 0.12210 0.12210 0. 111877 0. 112099 0. 000000 正丁烷0.15558 0.15560 0.15560 0.15560 0. 115311 0. 115588 0. 000000 异戊烷0.05559 0.05560 0.05560 0.0

19、5560 0. 005500 0. 005599 0. 000000 正戊烷0.05519 0.05520 0.05520 0.05520 0. 005100 0. 005199 0. 000000 正己烷0.25597 0.26600 0.26600 0.26600 0. 225522 0. 225977 0. 000000 水0.11112 0.00000 0.000000.00000 1.86637 0. 111144 99.999933 2.3分分子筛吸吸附器的的选型分子筛脱脱水属于于吸附法法脱水，一一般用于于水露点点要求控控制较低低的场合合，其露露点深度度可达到到-900，保保证含水

20、水量在11ppmm以下。分分子筛脱脱水有两两塔和三三塔流程程之分。由由于分子子筛的吸吸附和再再生过程程中的温温度压压力的循循环变化化，分子子筛干燥燥器的设设计制造造要求严严格，成成本较高高。运行一段段时问后后，分子子筛出口口气体中中往往携携带分子子筛粉尘尘，可利利用多滤滤芯的粉粉尘过滤滤器净化化天然气气。气体体从外表表面进入入滤芯，杂杂质被阻阻挡在滤滤体表面面和内部部，在滤滤芯表面面形成一一层均匀匀的滤饼饼，由于于颗粒的的架桥效效应，而而进一步步提高了了过滤精精度。生生产实践践中，工工厂技术术人员可可根据气气质条件件及运行行时问长长短来决决定滤芯芯更换频频率。 表22-2 吸附附器计算算选型结

21、结果表 吸附器器内径（mmm）DN16600 设计压力力（MPPa）5设计温度度（）300床层高度度（mmm）37000筒体壁厚厚（mmm）39筒体材料料16MnnR（QQ3455R）操作周期期（h）8（再生生加热时时间4.5，冷冷吹时间间3.22，切换换时间00.3）封头类型型椭圆式封封头类型立式筒体高度度（mmm）45000分子筛类类型4A条形形分子筛筛装填顺序序由下至上上分子筛厚厚度（mmm） 25000封头内径（mmm）16000材料16MnnR低合合金压力力容器用用钢厚度（mmm）12质量（kkg）276.37裙座类型圆筒形裙裙座质量（kkg）473.7壁厚（mmm）12外径（mmm

22、）16244高度（mm）12.4粉粉尘过滤滤器的选选型 吸附塔塔单元后后，设置粉粉尘过滤滤器，对对天然气气进行精精细过滤滤，除去去粒径1 mm的尘埃埃等。精精细过滤滤设备选选择由多多层高密密度网格格材料形形成的、兼兼备厚度度型和褶褶皱型特特点的聚聚结滤芯芯，考虑虑到不同同大小的的杂质在在气流中中表现出出的不同同特性(较大的的颗粒呈呈直线运运动，较较小的颗颗粒做布布朗运动动)，采采用筛、挡挡和阻的的方式，捕捕捉杂质质微粒。在在气质恶恶化或长长时问运运行后，滤滤芯的压压差会上上升得很很快，达达到一定定值时，就就必须及及时更换换滤芯。在在设备人人口处设设置隔离离挡板，避避免进入入设备的的气体接接触到

23、已已分离出出的液体体，并减减少液体体被重新新带人气气体中的的机会。减减少已分分离液体体的携带带量是提提高分离离效率的的有益补补充。本设计采采用两个个SBFFQ系列列型粉尘尘过滤器器并联使使用。SSBFQQ型气体体过滤器器是一种种新型、高高效气体体除尘设设备，广广泛用于于石油、天天然气工工业部门门一般含含尘量的的气体主主管线和和旁通管管。亦是是城市天天然气、煤煤制气输输配系统统安全、可可靠运行行不可缺缺少的气气体净化化设备。具具有结构构先进、除除尘效率率高、操操作维护护方便等等优点。选型结果见表2-3。表2-33粉尘过过滤器规规格设备名称称工艺参数数及几何何尺寸粉尘过滤滤器工作温度度，30工作压

24、力力，kPPa45000气体体积积流量，mm3/h896.8过滤精度度，mm5过滤器计计算截面面积，mm20.0997过滤器选选用外径径，mmm300过滤器型型号SBFQQ 3000-44.5/5 CC2.5再再生气加加热炉的的选取本设计主主要采用用导热油油供热系系统进行行加热。导热油供供热系统统以导热热油为载载热体。导导热油在在炉中加加热后,利用热热油泵将将其送给给各用热热设备,再返回回炉中重重新加热热,从而而形成闭闭路循环环。导热热油作为为工业传传热介质质具有以以下特点点： 在在几乎常常压的条条件下，可可以获得得很高的的操作温温度。即即可以大大大降低低高温加加热系统统的操作作压力和和安全要

25、要求，提提高了系系统和设设备的可可靠性；可以在在更宽的的温度范范围内满满足不同同温度加加热、冷冷却的工工艺需求求，或在在同一个个系统中中用同一一种导热热油同时时实现高高温加热热和低温温冷却的的工艺要要求。即即可以降降低系统统和操作作的复杂杂性；省省略了水水处理系系统和设设备，提提高了系系统热效效率，减减少了设设备和管管线的维维护工作作量。即即可以减减少加热热系统的的初投资资和操作作费用；在事故故原因引引起系统统泄漏的的情况下下，导热热油与明明火相遇遇时有可可能发生生燃烧，这这是导热热油系统统与水蒸蒸气系统统相比所所存在的的问题。但但在不发发生泄漏漏的条件件下，由由于导热热油系统统在低压压条件下

26、下工作，故故其操作作安全性性要高于于水和蒸蒸汽系统统。2.5.1 工工艺流程程主要设备备有：导导热油炉炉、热油油主循环环泵、热热油辅循循环泵、膨膨胀罐。整个供热热系统主主要由导导热油炉炉、燃烧烧器、膨膨胀罐、储储油罐、热热油循环环泵、供供热管网网和热用用户组成成。其加加热原理理是燃料料经燃烧烧器充分分燃烧后后产生的的高温火火焰和烟烟气，通通过辐射射和对流流方式加加热炉管管中的导导热油，热热油达到到设定的的温度后后在主循循环泵的的驱动下下将热能能带出，一一部分以以液相方方式直接接输至再再生气加加热器加加热再生生气，另另一部分分则通过过温度控控制流量量调节阀阀与回流流低温热热油减温温混合达达到低温

27、温位热用用户其中中低温位位系统设设独立的的热油辅辅循环泵泵提供系系统循环环动力。该系统中中各工艺艺用热设设备内的的导热油油以自身身的显热热方式与与用户进进行热交交换，梯梯级利用用后，经经热油主主循环泵泵回输至至导热油油炉继续续加热，形形成一个个完整的的闭合回回路，往往复循环环使用。导导热油受受热膨胀胀时的体体积增加加量由膨膨胀罐来来吸收，储储油罐主主要是用用来存储储系统导导热油和和接收膨膨胀罐溢溢流出的的导热油油。2.5.2导热热油的选选型导热油炉炉的流速速，国外外文献推推荐为224mm/s。由由于油品品储运加加热系统统负荷波波动较大大，因此此要求在在导热油油供回油油管道上上设一旁旁通阀或或压

28、控阀阀组，当当外界负负荷降低低时，导导热油的的循环量量下降，为为了保证证导热油油炉内的的流速，可可打开旁旁通阀或或压控阀阀组，将将一部分分导热油油通过旁旁路回到到导热油油炉，以以增加进进入炉内内的导热热油流量量。国内目前前设计导导热油流流速一般般取2.533m/ss，此设设计中取取导热油油流速为为3m/s，经经比较YYDX系系列，XX6D系系列，JJD系列列导热油油的比热热，密度度及热功功率后，导导热油型型号选择择YD3255导热油油，因为为它的比比热更大大，密度度较轻且且发热功功率更大大。表2-44导热油油系统选选型结果果表导热油炉炉型号QX1.2（1125）-Y/QQ-12200KKW导热

29、油型型号YD3325导热油流流速（mm/s）3总循环油油量（mm3/h）32.66另附导热热油炉QQX1.2（1125）-Y/QQ-12200KKW和导导热油YYD3255的技术术参数：表2-55导热油油炉技术术参数参数设备名称称额定热功功率(MMW)热效率(%)设计压力力（MPPa）最高介质质温度（）循环油量量（m33/h）QX1.2(1100)-Y/Q1.280135065表2-66 YDD3255导热油油工艺参参数表 温温度（）物理特性性50100150200250300350密度（kkg/mm3）10077972936910874845821比热C(kJ/kg)1.88842.0666

30、62.233952.411242.588532.755832.8996热功率（MMW）1.655732.6 再生气气分离器器的选型型根据1000万方方分子筛筛脱水工工艺流程程图，本本装置中中含有一一个再生生气分离离器，其其中液量较较少，从从经济效效益出发发，选用用立式重力力分离器器。计算算结果及及选型结结果见表表2-77。 表2-77 再生生分离器器计算结结果及选选型结果果 设备名名称工艺参数数及几何何尺寸再生气分分离器原始数据操作温度度，30操作压力力，MPPa4.488 工况下下气体流流量，mm/s0.02251工况下气气相密度度，kgg/m3333.885工况下液液相密度度，kgg/m3

31、310055工况下气气体粘度度，mPPass0.0112477工况下气气体的压压缩因子子0.90025型式立式重力力式计算值f（RRe2）0.0002744阻力系数数54液滴沉降降速度，mm/s0.0226分离器直直径计算算值，mm0.0339捕雾器气气流允许许速度，mm/s0.433捕雾器面面积计算算值，mm20.0559续表2-7设备名称称再生气分分离器选用值选用公称称直径，mmm600筒体长度度，mmm18000捕雾器厚厚度，mmm150材质16MnnR型号LE0.611.8-4.448/22有效容积积，m30.62.7安安全阀的的选型根据HGG/T 205570.2-995安安全阀的的

32、设置和和选用和和油气气田常用用阀门手手册选选用A442Y-64型型弹簧封封闭全启启式安全全阀。其其主要参参数如表表2-88：表2-77 再生生分离器器计算结结果及选选型结果果 设备名名称工艺参数数及几何何尺寸再生气分分离器原始数据操作温度度，30操作压力力，MPPa4.488 工况下下气体流流量，mm/s0.02251工况下气气相密度度，kgg/m3333.885工况下液液相密度度，kgg/m3310055工况下气气体粘度度，mPPass0.0112477工况下气气体的压压缩因子子0.90025型式立式重力力式安全阀类类型A42YY-644型弹簧簧封闭全全启式安安全阀泄放量（kkg/hh）29

33、7443.334开启压力力（MPPa）4.955MPaa通道截面面积（mmm2）826公称通径径（mmm）DN355公称压力力（MPPa）6.4安全阀类类型A42YY-644型弹簧簧封闭全全启式安安全阀泄放量，kkg/hh297443.334开启压力力，MPPa4.955MPaa 通道道截面积积，mmm2826公称通径径，mmmDN355公称压力力，MPPa6.4表2-112 安安全阀的的选型结结果2.8管管线的选选型 按照输输送流体体用无缝缝钢管（GGB/TT 81163-20008），选选择系统统内用无无缝钢管管管材为为无缝钢钢管200号。s 为2245MMP。则则可根据据无缝缝钢管尺尺寸

34、、外外形、重重量及允允许偏差差（GGB/TT 1773955-20008）选选择较为为合适的的无缝钢钢管外径径及标准准壁厚。管线选型型结果如如表2-9所示示。表2-99 管线线选型结结果管线原料气进进塔管线原料气出出塔管线再生气进进塔管线再生气出出炉管线再生气出出塔管线再生气进进分离器器管线再生气出出分离器器气相管线再生气出出分离器液相相管线基础数据流体介质质天然气天然气天然气天然气天然气天然气天然气水设计温度度，505050250250505050设计压力力，Mppa55555555工况下的的输量，m3/s0.244380.244910.022540.044930.044340.022550

35、.022521.6EE-055经济流速速，m/s101010101010101计算数据计算管线线内径,mm17717857807557574.5计算管线线壁厚，mm4.1554.1772.0332.4442.3552.0442.0661.1计算管线线外径，mm185.3186.3461.00684.88879.7761.00861.1126.7选型结果选取管线线外径，mm19019060898960608选取管线线壁厚，mm772.2442.22.21.7管线规格格1900719007602.22894894602.22602.22101.55管线材质质无缝钢管管20#无缝钢管管20#无缝钢管

36、管20#无缝钢管管20#无缝钢管管20#无缝钢管管20#无缝钢管管20#无缝钢管管20#实际流速速，m/s10.00310.22410.4479.5778.43310.55110.5590.966100104 m3/d天然气分子筛脱水装置工艺设计说明书2.9 材料设设备表表2-110 材材料设备备附表序号名称及规规格单位数量一工艺设备备1埋地卧式式储油罐罐15 mm3个330 mm3个12立式重力力分离器器个13天然气压压缩机个14篮式过滤滤器SBL114台25污水罐 座16调压计量量撬装套17高压储气气井口68卧装篮式式过滤器器SBL-W台19调压器1/- NPPT- 6277 PNN4.0

37、0MPaa台11/- NPPT- HSRR PN11.6MMPa台110配套阀门门管线套1二阀门1不锈钢闸闸阀Z41WW PPN1.6 DN880只10Z41WW PPN1.6 DN220只102高压闸阀阀Z41HH-400C PN225 DN225只223高压焊接接球阀PN255 DN225只204焊接球阀阀PN1.6 DN114只13PN1.6 DN116只8PN1.6 DN118只8续表2-10序号名称及规规格单位数量PN1.6 DN220只45安全阀A42YY-166C PPN1.6 DN880只1A42YY-3220 PPN255 DN225只26不锈钢螺螺纹截止止阀PN1.6 DD

38、N 880只5三仪表1不锈钢双双金属温温度计（径径向）测量范围围：04000只12全不锈钢钢压力表表Y-500B-ZZ 测量量范围-0.110.9MPPa只8Y-1000B 测量量范围-0.11400MPaa只83 计算算书3.1 吸附计计算3.1.1 吸吸附器直直径计算算通过HYYSYSS软件，已已知处理理量为117366.8kkmoll/h原料气在在45000kPPa、330的的饱和含含水量为为0.111122%（摩摩尔分数数）。按全部脱脱去考虑虑，需脱脱水量：。吸附周期期T=88h，总总共脱水水：。操作条件件（300，44.5MMPa）下气体体积流量：Q=877.74m3/h操作条件件（

39、300，44.5MMPa）下气体质量流量：。已知分子子筛密度度，分子子筛。即可根据据雷督克克斯的半半经验公公式求得得吸附塔塔直径，半半经验公公式如下下： (3.1)式中 G允许的的气体质质量流速速，； C系数数，气体体自上向向下流动动，取00.2550.32；自下向向上流动动，取00.1667；分子子筛的堆堆密度，kkg/；气体体在操作作条件下下的密度度，kgg/； Dpp分分子筛的的平均直直径（球球形）或或当量直直径（条条形），mm。已知分子子筛密度度，分子子筛 。因此，吸附塔的的截面积积：。直径：，取16000mmm，则F=2.000966m2。3.1.2 吸吸附器高高径比计计算分子筛有有

40、效吸附附容量取取8kgg（水）/1000kg（分分子筛）吸附塔需需装分子子筛：则分子筛筛的体积积为：V取20%的裕量量，1.2VV=1.255.444=6.5288m3床层高：，取3.2m，高高径比约约。3.1.3 吸吸附传质质区长度度hz的的计算由天然然气脱水水设计规规范： (3.22)式中 Hz吸吸附传质质区长度度，m； A系数数，分子子筛A=0.66，硅胶胶A=11，活性性氧化铝铝A=00.8； q床层层截面积积的水负负荷，； vgg空空塔线速速，m/minn；进吸吸附塔气气体相对对湿度，%。q = 34.76/2.000966 = 17.30气体流速速:可见，无无论是床床层界面面的水负负荷或空空塔流速速都无问问题，hhT都大于于2hzz。3.1.4 吸吸附剂的的有效吸吸附容量量校核由天然然气脱水水设计规规范： (3.33)式中 X吸附剂剂的有效效吸附容容量，kkg水/1000kg吸吸附剂； Xss动动态平衡衡湿容量量，kgg水/1100kkg吸附附剂； HTT吸吸附塔床床层高度度，m； hzz传传质区长长度，mm。（kg水水/kgg分子筛筛）吸附剂的的动态平平衡湿容容量XSS大于吸吸附剂的的有效吸吸附容量量（X=8%)，则分分子筛床床层高度度满足要要求。3.1.5 转转效点计计算