油气集输课程设计
油气集输课程设计
摘要某三甘醇天然气脱水工艺流程中，根据提供的资料，对该工艺流程中的干气/贫甘醇换热器，贫甘醇/富甘醇换热器的计算与选型。
关键词：干气贫甘醇富甘醇换热器温度此三甘醇天然气脱水工艺流程中，干气/贫甘醇换热器选用固定管板式换热器，贫/富甘醇换热器选用板式换热器。
干气/贫甘醇换热器一．设计意义在油气集输工业过程中的加热、冷却、蒸发和干燥的单元操作中，经常见到食品物料与加热或冷却介质间的热交换，而用于进行热交换的设备称为换热器。
换热器还广泛应用于化工、石油化工、动力、医药、冶金、制冷、轻工等行业。
在众多类型的换热器结构中，管壳式换热器应用最为广泛，因此要根据特定的工艺要求，设计合理的换热器，以满足不同场所的需求。
二、设计计算1、确定设计方案两流体温度变化情况：热流体进口温度88℃，出口温度38℃。
冷流体进口温度30℃，出口温度40℃。
该换热器用贫三甘醇与脱水干气进行换热，热流体为贫三甘醇，冷流体为干气。
由此可见，管束和壳体之间的温差不大，热膨胀不大，并且其壳程结垢不严重。
所以选取固定管板式换热器。
对于环境温差较大的地区，可增添膨胀节。
2、确定物性数据管程（干气）进/出口温度/℃：33/37 ；进/出口压力/MPa ：2.15/2.0管程天然气流体的定性温度为3523733=+=t （℃）（定性温度：取流体进口与出口温度的平均值。
）壳程（贫甘醇）进/出口温度/℃：33/37 ；壳程贫甘醇的定性温度为6323888=+=T （℃）3、计算总传热（1）贫甘醇负荷贫甘醇进口温度为880C ，出口温度为380C贫甘醇在平均温度为630C 时的比热容为)/(34.2k kg kJ ⋅，贫甘醇热负荷为：26.41626)3888(34.278.355=-⨯⨯=Q w（2）气体温降由于出吸收塔的干气质量流量远大于贫甘醇质量循环流量，故干气经过气体/贫甘醇换热器后的降温较小，其值可由热量平衡来确定。
干气摩尔流量为：()hkmol /2.536924.422.6155.12735.127310214=⨯⨯+⨯⨯干气的摩尔热容为)/(.737k kmol kJ ⋅，由热量平衡确定干气温降t ∆为：t .7372.53696.241626∆⨯⨯= 所以，C t ︒=∆9.92（3）平均传热温差天然气与有机溶剂间的传热系数经验值为21200w m k --⨯⨯，热负荷考虑10%的裕量，即气体/贫甘醇换热器热负荷为：kw 72.21kJ/h 89.57884.1126.41626==⨯C t t t t t m ︒==∆∆∆-∆=∆2.18450ln 4-50ln 2121其中， C t T t ︒==-=∆5038-88211 C t T t ︒=-=-=∆433371224、计算传热面积2'44.112.1820026.41626m t K Q A =⨯=∆⋅=考虑 10％的面积裕度，A=1.1×A ′=1.1×11.44=12.58(m 2) .5、工艺结构尺寸(1)、管径和管内流速三甘醇体积流量：0.319m/h 质量流量：355.78kg/h 选用ф25×2.5传热管(碳钢)，取管内流速u=8.7m/s 。
《油气集输工程课程设计》大纲
《油气集输工程课程设计》教学大纲适用专业：本科油气储运工程专业教学周数：2周课程负责教研室：油气储运教研室一、大纲说明本大纲根据油气储运工程专业人才培养方案制定。
1．课程设计性质本课程是油气储运专业学生学习完《油气集输工程》课程后进行的一个重要的独立性实践教学环节，是该专业方向限选非实验课。
2．主要先修课程和后续课程（1）先修课程：《油气集输工程》。
（2）后续课程：《毕业设计》。
二、课程设计目的及基本要求通过设计集气站的全过程，培养学生综合应用所学的油气集输知识去分析和解决工程实际问题的能力，帮助学生巩固、深化和拓展知识面，使之得到一次较全面的设计训练。
三、课程设计内容及安排1．课程设计内容（1）工艺流程图的确定：根据任务书的要求确定合乎要求的工艺流程并绘制工艺流程图和平面布置图各一张。
（2）换热器的设计：根据天然气所需加热或冷却的温度，提供热（冷）介质的情况，选择合适的换热器型号，设计计算出换热器的换热面积及型号。
（3）站内各级压力管道的设计：在各级节流前后由于管道压力的变化分别设计出所需的管径及相应的壁厚并选型。
（4）乙二醇的注入计算（低温集气站）：根据防止水合物形成的温度及所选择的抑制剂类型根据哈默斯米特公式计算出抑制剂的需要量。
（5）安全阀的设计：根据安全阀所在的位置及设计所要求的最大承受压力计算选择出安全阀型号。
（6）分离器的设计：分别设计出立式、卧式及旋风式分离器并比较其使用情况。
（7）流量计的选型：根据集气站的流量范围分别计算选择出相应的超声波、腰轮及孔板流量计。
（8）节流阀的设计：根据设计任务书的要求确定出每级压降值并计算选择出相应的节流阀型号。
（9）凝析油的回收计算：随着温度的降低，计算出各种不同组分冷凝液量。
(以上内容任选一种)2．时间安排序号项目内容时间(天) 备注1 布置任务及讲解0.52 准备及查阅资料 13 小组讨论，确定思路 14 基本设计并绘制图纸 5.55 编写设计说明书 16 答辩并提交报告 1合计10四、指导方式通过讲解、答疑、讨论等方式进行指导。
《油气集输工程》课程设计-站内配管设计
广安1﹟低温集气站的工艺设计——站内配管设计摘要本文根据课程设计任务书的要求，进行广安 1﹟低温集气站的工艺设计中站内管径及壁厚的设计。
设计中我们主要通过气井产量、进站压力及进站温度等数据，按照管路中温度、压力、流量的变化将管路分成三部分计算，分别为：从井口出来，前五口井到汇合管路，后两口井到冷却器作为第一部分；前五口井从汇合管路经节流阀进入计量分离器或生产分离器然后到汇管，后两口井从冷却器开始，到汇管作为第二部分；从汇管出来的天然气经过脱硫系统、分离器到天然气凝液回收系统为第三部分。
首先通过压力和密度来确定经济流速，然后再根据流量和经济流速来确定管径、壁厚。
最后根据管径和壁厚对管道选型设计出合适的管道。
关键词：集气站工艺设计管径壁厚1 基本参数的确定1.1天然气相对分子质量根据课程设计任务书中气体组成（%）：1C -85.33，2C -2.2，3C -1.7，4C -1.56，5C -1.23，6C -0.9，2H S -6.3，2C O -0.78由气体的相对分子质量公式：iiMy M ∑=即：12345622C C C C C C H S C O M M +M +M +M +M +M +M +M =天得出：M= 16×85.33﹪＋30×2.2﹪＋44×1.7﹪＋58×1.56﹪＋72×1.23﹪＋86×0.9﹪＋34×6.3﹪＋44×0.78﹪=13.6258+0.66+0.748+0.9048+0.8856+0.774+2.142+0.3432 =20.08341.2空气相对分子质量查表得到空气的相对分子质量是28.97。
2 第一段管道的设计（井口到汇合管路或井口到冷却器）2.1压缩因子的确定基础资料：每口井的产量、进站压力及进站温度。
对于干燥天然气，根据公式：5.169.1100100pZ +=2.1.1井号1、2、3、4、5天然气的压缩因子Z 为：对于井号1、2、3、4、5的进站压力相等，则根据公式可得它们的压缩因子也相同。
油气集输课程设计——甲醇(乙二醇)注入量的计算
重庆科技学院课程设计报告院（系）:_石油与天然气工程学院专业班级:07油气储运二班学生姓名: xxxx 学号: 200744xxxxx 设计地点（单位）：人文社科大楼G304_______ __ 设计题目:__ 广安2#低温集气站的设计工艺——甲醇（乙二醇）注入量的计算完成日期： 2010 年 7 月 1 日指导教师评语: _______________________________________ ___________________________________________________________________成绩（五级记分制）:______ __________指导教师（签字）:________ ________摘要天然气中往往含有饱和水，天然气中一旦形成水合物极易在阀门、分离器入口、管线弯头及三通等处形成堵塞，严重时影响天然气的收集和输送，为了满足天然气气质指标和深冷分离过程的需要，必须将天然气中的水分脱除到一定程度。
天然气生产过程中，通常采用节流阀或膨胀机来降低天然气的压力而导致天然气的温度下降，因此可能会导致水合物的形成。
如果有水合物形成，在天然气集输系统中可采用加热、脱水或注入抑制剂的方法来防止水合物的生成。
为此，在注入抑制剂设计中首先要确定天然气的含水量。
天然气的含水量取决于天然气的温度，压力和组成等条件。
根据第一次节流阀节流得到温度和压力，根据图（预测形成水合物的温度---压力曲线）可以得到此温度下是否能形成水合物，若能形成需掺入抑制剂防止水合物形成。
关键字：温度压力水合物抑制剂1 绪 论为了防止生成天然气水合物，一般有四种途径：向气流中加入抑制剂；提高天然气的流动温度；降低压力至给定温度下水合物的生成压力以下；脱除天然气中的水分。
其中最积极的方法是保持管线和设备不含液态水，而最常用的办法是向气流中加入各种抑制剂。
抑制剂法分别为热力学抑制剂法和动力学抑制剂法。
油气集输课程设计b3联合站设计说明书及脱水器选型计算书本科论文
《油气集输》课程设计题目： B联合站初步设计（3）所在院系：石油工程学院专业班级：学号：学生姓名：指导教师：完成时间： 2016年01月22日《油气集输》课程设计任务书目录1 设计说明书 (1)1.1 概述 (1)1.1.1 简介 (1)1.1.2 联合站工艺系统概述 (2)1.2 设计基础数据 (3)1.2.1 设计依据 (3)1.2.2 设计基础数据 (3)1.3 站址选择及总平面布置 (4)1.3.1 站址选择 (4)1.3.2 平面布置说明 (5)1.4 流程设计说明 (6)1.4.1 流程设计原则 (6)1.4.2 本站工艺流程 (7)1.5 设备及其布置安装 (8)1.5.1 进站阀组的布置 (8)1.5.2 油气水三相分离器的布置安装 (8)1.5.3 泵房的布置安装 (8)1.5.4 电脱水器的布置安装 (9)1.5.5 锅炉房的安装说明 (10)1.6 管线的安装说明 (11)2 电脱水器的选取与校核计算书 (13)2.1 确定电脱水器台数 (13)2.2 电脱水器的校核 (14)参考文献 (15)1 设计说明书1.1 概述联合站设计是油气集输工艺设计的重要组成部分，为了使其最大限度地满足油田开发和油气开采的要求，设计时应该做到技术先进，经济合理，生产安全可靠，保证为国家生产符合质量要求的合格油田产品。
1.1.1 简介联合站，即集中处理站，是油田地面集输系统中重要组成部分。
就油田的生产全局来说，油气集输是继油藏勘探、油田开发、采油工程之后的很重要的生产阶段。
如果说油藏勘探是寻找原油，油田开发和采油工程是提供原料，那么油气集输则是把分散的原料集中处理，使之成为油田产品的过程。
联合站一般建在集输系统压力允许的范围内，为了不影响开发井网以及油田中后期加密井网的布置与调整，应尽量建在油田构造的边部。
联合站将来自井口的原油、伴生天然气和其他产品进行集中、运输和必要的处理、初加工，将合格的原油送往长距离输油管线首站外输，或者送往矿场油库经其他运输方式送到炼油厂或转运码头，合格的天然气则集中到输气管线首站。
油气集输课程设计
（1-2）
第二组(#6#7)
10
30
2
重庆科技学院课程设计
2.第一次节流 2.1 第一次节度降
查图 2-1 得温度降为： 第一组： T1 30 - 20 10℃ 第二组： T2 20 - 9.5 10.5℃ 由 C1Q1 (T T1 ) C2Q2 (T2 T ) 得 T 10.39℃
1.1 基础资料.............................................................................................................................................1 1.2 基础参数计算.....................................................................................................................................1
重庆科技学院
课程设计报告
院（系）:石油与天然气工程学院 专业班级: 储运升 14-01
学生姓名:
董洪锦
学 号: 2016520420
设计地点（单位）
K801
设计题目:
某低温集气站的工艺设计
—乙二醇注入量的计算
完成日期：
2017 年 12 月 28 日
指导教师评语:
成绩（五级记分制）: 指导教师（签字）:
气体组成（%）：C1—85.33 C2—2.2 C3—1.8 C4—1.49 C5—1.23
C6—0.9 H2S—6.3 CO2—0.75
凝析油含量： 20g m3
油气集输课程设计大纲
《油气集输》课程设计大纲课程编号：课程名称：油气集输/Oil and gas gathering and transportation周数/学分：2周/2学分先修课程：输油管道设计与管理、泵和压缩机、原油流变性及测量适应专业：油气储运工程开课学院、系或教研室：能源与动力工程学院油气储运工程系一、课程设计的目的本课程设计是在已完成《油气集输》课程学习之后，为使学生对该课程有一个更加系统、全面的了解，并综合利用所学知识进行工艺设计而开设的实践环节课。
通过本课程的学习，使学生深入理解油气集输的基本理论和技术，掌握油气集输的工艺计算和工艺流程的设计思路、设计方法。
二、课程设计内容和要求1.课程设计的内容选择下列之一完成:1)汽车加油站的设计主要包括总平面布置图设计、工艺流程设计、安装图设计、主要工艺计算。
2)输油臂工艺结构设计3）油港输油工艺流程设计4）集气站工艺设计主要包括分离器、换热器、节流阀、注醇量的设计计算及工艺流程图的设计。
5)三甘醇脱水工艺设计主要包括吸收塔、再生塔、分离器、换热器、闪蒸罐的设计计算及工艺流程图的设计。
6)吸附法脱水工艺设计主要包括干燥器、分离器、加热炉、冷却气量的设计计算及工艺流程图的设计。
7)轻烃回收装置工艺设计主要包括分离器、干燥器、换热器、加热炉、制冷设备、脱乙烷塔、脱戊烷塔的设计计算及工艺流程图的设计。
8)原油集中处理站工艺设计主要包括分离器、沉降罐、电脱水器、加热炉、储油罐等装置的工艺设计及工艺流程图的设计。
9)常温集气站工艺设计主要包括分离器、换热器、节流压降等设计计算及工艺流程图的设计。
2.课程设计的要求本课程设计是在已完成《油气集输》课程学习之后，为使学生对该课程有一个更加系统、全面的了解，并综合利用所学知识进行工艺设计而开设的实践环节课。
通过本课程的学习，使学生深入理解油气集输的基本理论和技术，掌握油气集输的工艺计算和工艺流程的设计思路、设计方法。
三、课程设计进度安排四、课程设计说明书与图纸要求1.课程设计说明书提交的课程设计成果包括：原始数据、计算说明书、有关图件、参考文献等。
油气集输课程设计—站内配管设计
重庆科技学院课程设计报告院（系）:石油与天然气工程学院专业班级:07油气储运学生姓名: xxxxx 学号: 2007440xxxx 设计地点（单位）_____人文社科大楼G304 _____ __ ___设计题目:低温集气站的工艺设计—站内配管设计完成日期： 2010 年 7 月 1 日指导教师评语: ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________成绩（五级记分制）:______ __________指导教师（签字）:________ ________摘要本次设计，我们小组根据提供的资料进行某低温集气站的工艺设计中的站内配管设计，我们本次设计中不考虑到管内的压降，利用经济流速，流量来确定管子的内径，在根据管线的设计工作压力，管线内径，焊缝系数，钢材屈服极限，设计系数，腐蚀余量来确定管壁的厚度，在此次设计中引用了节流阀设计小组设计的节流后温度、压力的数据，来辅助设计管径和壁厚。
关键字：管径低温壁厚对于压力高，产气量大的气井，在气体中除主要组分甲烷外，还有含量较高的硫化氢，二氧化碳和凝析油以及呈液态和气态的水分。
在这种情况下，宜采用低温分离的流程，即在集气站用低温分离的方法，分离出天然气中的凝析油，使管输天然气的烃露点达到管输标准要求，防止烃析出影响管输能力。
对含硫天然气而言，脱除凝析油还能避免天然气脱硫过程中的溶液污染。
形成低温的方法很多，目前主要有节流膨胀制冷法，热分离机制冷法和外加冷源法。
这次设计我们采用的是节流膨胀制冷的工艺流程。
油气集输工程课程设计
油气集输工程课程设计《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2020-1学生姓名:严小林学号:2020520427 设计地点（单位）__重庆科技学院 K809 ___________ __设计题目:___某天然气集输站三甘醇脱水工艺设计——物性运算及吸取塔设计_______________________________ _____完成日期：2021年12月8日指导教师评语: ______________________ _________________ __________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________ _____________________________________ __________ _成绩（五级记分制）:______ __________指导教师（签字）:________ ________目录摘要 (2)1 总论 (3)2 天然气的基础资料 (4)3 天然气差不多物性运算 (6)3.1天然气相对分子质量的运算 (6)3.2天然气密度的确定 (7)3.3气体特性系数C (8)3.4天然气各组分的质量分数 (8)3.5爆炸极限的运算 (9)3.6天然气水汽含量运算 (11)4 吸取塔的设计运算 (15)4.1吸取塔选型 (15)4.2吸取塔工艺运算 (16)4.2.1进塔贫甘醇浓度的确定 (16)4.2.2脱水量及贫三甘醇用量的确定 (17)4.2.3吸取塔塔板数的确定 (19)4.2.4吸取塔径的确定 (23)4.2.5泡罩塔板要紧结构参数及选用 (24)4.2.6塔盘形式的选择 (25)4.3吸取塔高度 (26)4.4除沫器选择与运算 (26)4.5吸取塔塔体强度运算 (28)5 总结 (30)……参考文献 (31)摘要本文依照课程设计任务书的要求，进行井站场工艺设计中的天然气物性运算。
油气集输课件流程设计及典型流程
G
G0
1 ( )Vw
如果油田投产初期含水，则流程的建设规模 可用下式计算：
G
G0
1 (Vw B)
集输流程的分散和集中程度 单井计量，单井分离 集中计量，集中分离 单井计量，集中分离
单井计量，单井分离
集中计量 集中分离
单井计量，集中分离
集输系统的压力
油气集输设计规范SY/T0004-98规定：自喷井 、气举井的回压为工程适应期间最低油管压力 的0.4~0.5倍，但不宜低于0.4MPa（表压）
集输流程设计的总趋势
简化井口和计量站、尽量采用二级布站和密 闭流程、完善联合站、减少占地、方便管理
油气集输设计的评价标准
可靠性 适用性 先进性 经济性
油气集输的的典型流程
按集油加热方式 不加热流程 加热集油流程 掺热水（热油）集油流程（双管流程） 热水、蒸汽伴热集油流程
按集油管网形态 多井串联流程 环形集油流程
缺点：
对地质复杂、断层多、油井压力变化大的区块，由 于各井生产能力差别较大，流程中各井相互干扰严 重，甚至端点的井进不了集油管线。
计量点、加热点过多而且分散，不便于操作管理；
随着含水上升、产液量增加，适应能力差，而且不 便于改造。
环形集油流程
它与多井串联极为相似。具备多井串联 的全部优缺点。
热水不掺入井口出油管线内，油井计量比较准确。
缺点：
计量站和井口间有三条管线（井流、热水、回水） ，投资大、钢材消耗多、热效率低。
多井串联流程
特点：单井计量、多井串联、油气混输、集中处理。
优点：
同双管、三管流程相比，流程省钢材，投资省，施 工速度快，投产见效早。
多井串联、成排进站，每个转油站所辖井数多，泵 站显著减少，节省大量机、泵、炉，便于集中处理 。
《油气集输综合训练》课程教学大纲
二、实验项目及教学安排
序号
1 2
实验项 目名称
准备 考工训练
基本内容
入场教育（安全教育） 绘制工艺流程图
时间(天)Βιβλιοθήκη 0.5 1每组 人数1
实验 要求
必修
实验 类型
工艺型
倒换流程
清洗和保养高级孔板
拆卸和安装压力表
绞板套扣
清管器的收球和发球
3
中级工 集输中级工考试
考试
0.5
1
必修
工艺型
0.5
1
必修
工艺型
《油气集输综合训练》课程教学大纲
实验名称：《油气集输综合训练》 实验学时：5 天 先修课程：油气储运等 适用专业：油气储运工程（专科）专业 课程性质：独立设课 执笔人：刘玉娟
一、 实验教学的目的与基本要求
1．实验教学的目的 本课程是油气储运工程（专科）专业学生学习完专业课程后进行的一个重要的独立性实 践教学环节。其任务是通过油气储运综合训练，熟悉现场常见的工艺流程，了解相关仪器、 仪表的作用结构、工作原理等，并按现场操作规范进行专业技能项目的实际动手操作,专业 性技能培训,达到油气集输中级工水平.以实用为本,培养学生动手能力和专业实践能力.为今 后从事专业技术工作打下一定的基础。
2．基本要求 （一）准备 入场教育、明确训练任务。 （二）综合训练及考工训练 1．流程及绘制规范的工艺流程图 了解集输站、长输首站、末站的工艺流程,及各种仪器、仪表的表示方法，绘制规范 的集输场站工艺流程图。 2． 流程倒换. 了解集输站场的流程及集输首、末站的各种阀的名称、结构及操作方法，会正确进行 流程倒换。 3． 安装和拆卸压力表 了解压力表的拆、卸步骤及注意事项，正确拆卸和安装压力表。 4． 清洗和保养高级孔板 了解高级孔板的结构、作用及孔板的具体清洗和保养要求，会实际操作高级孔板阀。 5． 绞板套扣 了解绞板板牙的结构、作用及使用方法，进行实际操作。 6． 清管器收球和发球 会进行收发球的流程倒换，熟悉推球压差的建立、控制和调节方法，在老师的指导下 进行收发球的操作。
油气集输工程课程设计
油气集输工程课程设计油气集输工程是石油工程学科中的一个重要分支，它主要涉及石油或天然气的生产、收集、加工、储存和输送等环节。
针对这一领域的课程设计是石油工程专业学生必不可少的环节之一，在整个学习过程中起着重要的指导作用。
下面我们就来探讨一下油气集输工程课程设计的相关内容。
一、课程设计的意义在油气集输工程的学习中，课程设计是非常重要的一部分。
它不仅能够帮助学生把所学知识更好地运用于实践，使所学知识更加深入，而且还可以让学生了解行业实践中的真实情况和实际问题，提高应对复杂问题的能力。
二、课程设计的步骤1、选题选题是课程设计的第一步，也是非常关键的一步。
选题应该贴近油气集输工程的实际，一般可以从以下几个方面考虑：（1）行业热点：例如，在当前石油市场紧张的情况下，研究油气运输安全问题等。
（2）技术难点：例如，在油气集输过程中，如何实现高效过滤，提高清洁卸油效率等。
（3）实践技能：例如，针对输油管道维护问题，开展课程设计，可以有效提高运营维护能力。
2、方案编写在选好课程设计题目后，就需要编写方案。
方案编写应当考虑以下几个方面：（1）确定课程设计的目的和意义。
（2）梳理学科基本理论和研究现状。
（3）明确课题要求，设计课程内容。
（4）制定课程进度和计划，明确任务分配和参与人员。
3、实施课程设计在实施课程设计前，首先要确定相关文献资料，对所需数据进行收集、整理和分析。
实施过程中应有系统性、逻辑性和实践性。
具体步骤如下：（1）理论研究和经验总结：对石油工程学科基本理论和研究现状进行梳理和总结，明确研究方向和基本思路；同时，结合案例实践，总结经验和教训。
（2）设计方案和安排计划：根据课程设计的目的和主要任务，制定详细的方案和计划，明确参与人员、任务分配和执行标准等。
（3）实施方案和记录数据：按照计划进行实验、调研和统计，记录数据并进行分析，评估研究成果。
（4）撰写课程设计报告：根据实践和研究成果，撰写数据报告，详细说明课程设计过程和结果，提出结论和建议。
油气集输课程设计
摘要根据查《GB50350-2005油气技术设计规范》和《油田油气集输设计技术手册》上的一些基本公式和一些原理，用的反推设计的方式，计算放空管路内的出压力降，并且设计了放空系统内合适的分离器大小和火炬直径和火炬高度。
假设：气体在管线中的流动为稳定流动，即在管线的任一截面上气体质量流量不变，即流量Q不变。
气体在管线中的流动过程为等温过程，即温度T不变。
放空管线长度为30m。
关键词：放空管线输气管道火炬一、管道首先，我们要求出压力降，已知起点压力，只要我们求出终点压力，就可以求出压力降。
所以一下推导可以求出终点压力。
假设：气体在管线中的流动为稳定流动，即在管线的任一截面上气体质量流量不变，即流量Q 不变。
气体在管线中的流动过程为等温过程，即温度T 不变。
放空管线长度为30m 。
①、终点压力压力P2:当输气管道沿线的相对高度200≤∆h 时，应按下式计算：()⎥⎦⎤⎢⎣⎡∆-=TL z d P P Q λ5222110515.0式中：Q--标况下气体的流量（d m 3）： P1--输气管道计算段的起点压力（绝）（MPa ）； P2--输气管道计算段的终点压力（绝）（MPa ）； d--输气管道内直径（cm ）；λ--水力摩阻系数； z--气体的压缩系数；∆--气体的相对密度；T--气体的平均温度；L--输气管道计算段的长度（km ）；公式中，要求终点压力。
但水力摩阻系数、压缩因子未知，所以根据以下公式求水力摩阻系数、压缩因子。
②、压缩因子：根据对于干气：⎩⎨⎧+=-=≥S T S p S PC pc 6.1762.923861.0881.4求出拟对比参数：pcpr p pp =；pr pr T T T =。
压缩因子()pr pr T P Z ,ϕ=,查图得 ③、水力摩阻系数：雷诺系数： 公式：υπd Q4Re =υ--原有运动粘度s m 2 Q--管内流量s m 3 式中：λ--水力摩阻系数； 求得：④、管道直径：πv Qd 4=Q--实际状态的流量m 3； d--管内径m V--经济流速s m ⑤、管道壁厚计算公式： C F pd+=φσδ2 （2-1） p ——管线设计的工作压力，MPad ——管线内径，mmφ——焊缝系数：无缝钢管φ=1 s σ——刚性屈服极限，Mpa(查表1)表 1表 2C ——腐蚀余量，根据所输介质腐蚀性大小取值，当所输油、气中不含腐蚀性物质时C=0,当所输油、气中含腐蚀性物质时C=0.5～1.0mm 根据公式可以求出管道的壁厚。
07级《油气集输》教案
后
分
析
授课日期
班级
储本07
授课顺序
第3大节
课题
天然气的物理化学性质；天然气水合物的形成与防止
教及
学要
目求
的
一、掌握天然气物理化学性质的压力、温度、临界值及其对比值等相关性质。
二、了解水合物的危害
三、了解水合物形成的温度及压力
教
学要
内点
容
第二章天然气的基本特性
第一节天然气的基本物理性质
第二节水合物的形成及防止
重分
难析
点
重点：水合物形成的条件
难点：对比状态
教教
学法
思设
路计
以天然气为燃料的情况引出天然气的四类主要热力学性质，并在讲述过程中主要以定义、分类、影响因素及计算方法为主线进行相关说明。
从生产实习中所听说的“冰堵”引出“冰堵”产生的原因及防止“冰堵”的一般方法。
课
后
分
析
授课日期
班级
储本07
授课顺序
第4大节
课
后
分
析
授课日期
班级
储本07
授课顺序
第8大节
课题
分离器概述及两相分离设备的工作过程；两相分离器的结构及尺寸设计
教及
学要
目求
的
掌握两相分离设备的工作过程
教
学要
内点
容
第四章天然气集输设备
第一节分离设备
重分
难析
点
两相分离设备的工作过程
两相分离器的尺寸设计
教教
学法
思设
路计
从井口中喷出的天然气携带有一定量的固体杂质和液体杂质（凝析油和水），为了不影响输送管线的质量并能按质按量输送到用户，就必须对这些杂质予以脱除，实现这个功能的设备就是分离器。再进一步讲述其如何实现此目的（即工作过程）。
油气集输课程设计 ----分离器设计计算
重庆科技学院《天然气集输技术》课程设计报告学院:_石油与天然气工程学院__ 专业班级:学生姓名: 学号:设计地点（单位）__重庆科技学院K802__________ __设计题目:某低温集气站的工艺设计----分离器设计计算___ 完成日期：年月日指导教师评语: ______________________ _________________ __________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________ _____________________________________ __________ _成绩（五级记分制）:______ __________指导教师（签字）:________ ________摘要气田集输工艺流程按其天然气分离时的温度条件，分为常温分离工艺流程和低温分离工艺流程。
对于压力高，产量大，气液小，含有较高硫化氢、二氧化碳、凝析油的气井，常采用低温分离多井轮换计量集气站流程。
本集气站用低温分离的方法，分离出天然气的凝析油，使管输天然气的烃露点达到要求。
为保证管道与设备的安全可行，在天然气的集输系统中安装有分离设备，以对气---液杂质进行分离脱出。
低温两相分离器和旋风分离器设计的相应规范，注意事项，各种数据的代入，公式的查询，图表的查询，根据天然气，液烃的密度，天然气的，温度，压缩因子，粘度，阻力系数，颗粒沉降速度，分离器直径，进出管口直径。
各种查询结果进行相应的计算。
计算出来的结果发现旋风分离器的直径小较小，实际证明旋风分离器的分离效率比立式两相分离器的分离效率要高分离器按照外形可以分为立式和卧式分离器。
从分离器重力沉降部分液滴下沉的方向与气流运动方向来看，在立式分离器中，两者运动方向相反，而在卧式分离器中两者的运动方向相互垂直，在后一种情况下，液滴更容易从气流中分出，但是，根据基本资料，所采天然气中仅含有少量液体，且立式分离器操作灵活性与处理外来物的能力都比卧式好，故选择立式重力分离器。
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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:油储12-2学生姓名:某某某学号: 123456789设计地点（单位）________K802______ __ ________ __设计题目: 某分子筛吸附脱水工艺设计——加热器设计计算_完成日期： 2015 年 6 月 25 日指导教师评语: _______________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________成绩（五级记分制）:______ __________指导教师（签字）:________ _______摘要本次课程设计的题目是关于分子筛吸附脱水工艺中的加热器设计计算，多年来，在油气集输加热领域一直采用管式炉及水套炉。
这些传统炉型固然有它的特点和优势，但这些炉型在其工作原理、结构设计及运行管理方面还存在很多的不足，导致加热炉的使用寿命减短，设备的不正常损坏，增加维修费用，并在运行时存在一定的安全隐患。
本次课程设计打破传统设计加热炉选型手段，设计了以水为相变换热原理的新型真空相变加热炉，可以很好的解决传统加热炉存在的问题。
文章从加热炉的基本原理入手，参照《油田加热炉》的相关理论知识，按照GB/T 21435-2008《相变加热炉》的设计手册。
系统的阐述了加热炉的主要技术参数，通过对加热炉的特点分析及选型依据，介绍了真空加热炉的工作原理，着重的阐述了真空相变加热炉的设计步骤和计算过程，总结了真空相变加热炉这种新型炉型在油田集输加热系统中占有良好的前景。
关键词：加热炉真空相变原则设计技术参数目录摘要 (I)1 绪论 (1)2 加热炉的主要技术参数 (2)3 加热炉设计基础数据与设计依据 (4)3.1加热炉设计基础数据 (4)3.1.1 原始数据 (4)3.1.2 各小组提供数据 (4)3.2加热炉设计依据 (4)3.2.1 依据的原则 (4)3.2.2 设计遵循的主要标准、规范 (4)4 加热炉的选用 (6)4.1加热炉的选用原则 (6)4.2炉型的选择依据 (6)4.2.1 下列条件宜选用管式加热炉 (6)4.2.2 下列条件宜选用水套炉 (6)4.3 炉型的确定 (6)5 真空相变加热炉的结构、工作原理 (7)5.1真空相变加热炉的结构 (7)5.2真空相变加热炉的工作原理 (7)6 真空相变加热炉的设计步骤及计算 (9)6.1确定加热炉主要技术参数 (9)6.2初步确定加热炉的结构形式 (10)6.2.1 实际空气需要量 (10)6.2.2 炉膛尺寸的确定 (10)6.2.3燃烧器的选择 (11)6.3加热炉的设计计算 (12)6.4真空相变加热炉选型 (13)7 结论 (14)参考文献 (15)1 绪论天然气是安全，高效，优质的能源，随着时代的发展，人类环境意识的提高，渐渐的，天然气作为21世纪主要的清洁能源。
全世界对天然气的消费量也持续增长，从天然气的发展趋势来看，以及结合我国的经济发展，加快天然气的开发利用，改善世界能源结构，提高国民的生活质量，具有十分重要的意义。
想要好好的利用天然气，为我们整个社会带来福利，处理天然气的工序是十分复杂的。
其中之一就是脱出天然气中的水分，从地层开采出来的天然气含有游离水和气态水，对于游离水，由于它是以液态方式存在的，通过分离器就可以实现分离；但气态水，由于它在天然气中以气态方式存在，运用分离器不能完成分离。
而气态水又会在天然气管水过程中随着温度压力的改变而重新凝结成液态水。
液态水的存在会导致水合物的生成和液体本身堵塞管路、设备或降低它们的负荷，引发二氧化碳、硫化氢的酸液腐蚀，所以脱出天然气中的水分是十分必要的。
目前，天然气脱水工艺比较成熟的有三种方法：低温冷凝法、吸收脱水法和吸附脱水法。
而固体吸附法中以分子筛脱水的应用最为普遍，技术也最成熟可靠。
也就意味着，只有在分子筛脱水系统中脱出天然气中的水分，才能够保证后面的天然气液化过程的顺利进行，同时也有效防止了设备和管线多的腐蚀，延长设备的使用寿命，提高了经济效益。
分子筛脱水是一个物理吸附过程，相比于活性铝土、活性氧化铝和硅胶等固体吸附剂，分子筛具有很好的选择吸附性，以及高效的吸附容量，这是分子筛作为吸附剂的显著优点，这也是为什么工程中大多选用分子筛作为物理吸附剂的原因。
在分子筛吸附脱水工艺中的一个很重要的设备是再生气加热炉。
加热炉是将燃料燃烧产生的热量传给被加热介质而使其温度升高的一种加热设备。
它被广泛应用于油气集输系统中，将原油、天然气及其井产物加热至工艺所需要求的温度，以便进行输送、沉降、分离、脱水和初加工。
稳定的控制再生气加热炉的温度，是保证脱水系统深度脱水的必要条件。
所以，设计合理，安全，高效的加热炉，对于整个系统来说都是至关重要的。
2 加热炉的主要技术参数2.1热负荷单位时间炉内介质吸收有效热量的能力叫热负荷，其单位为kw 。
加热炉设计图纸或铭牌上标注的热负荷叫做额定热负荷。
它是根据设计参数计算求得的计算热负荷向上取整至某一系列值。
额定热负荷系列值见下表。
根据实际运行参数用热平衡公式计算求得的热负荷叫做运行热负荷，运行热负荷一般应不大于额定热负物时，运行参数若与设计参数不一致时，运行负荷将变化。
2.2热效率热效率是判断加热炉经济效益的一项重要指标，是设备有效利用的热量占供给设备全部热量的百荷。
对于某一台尺寸结构已确定的加热炉，若被加热介质为原油、天然气或其他混合分比。
它是热量被利用的有效程度的一个重要参数，在额定热负荷时按设计参数计算求得的热效率叫设计热效率，而在加热炉运行条件下测试切得的热效率叫做运行热效率。
其计算公式:n -1Q Q =η （2.1） 式中 η——加热炉热效率，%；n Q ——每小时加热炉损失的热量，kW ；0Q ——每小时供给加热炉的热量，kW 。
加热炉热效率的计算是相对于一定体系的仅考虑加热炉本炉求得的热效率叫加热炉热效率。
而包括加热炉辅机（如鼓风机、引风机、燃烧器等）在内而求得的效率叫加热炉系统效率，因此系统效率应等于或小于加热炉热效率。
2.3流量单位时间内通过加热炉内被加热介质的量叫流量，其单位一般为t/h 或m³/h 。
在正常运行条件下，通过加热炉的量称为额定流量。
而加热炉能安全可靠的运行的最小量叫最小流量，对于某一台结构已经确定的加热炉来讲，若流量大于额定流量，则会使压力降增加；如果流量小于最小流量，则会影响传热效果，或使管式炉炉管内介质偏流，造成炉管局部结焦或烧坏等现象。
所以在选用加热炉使，应使流量值的变化控制在额定流量和最小流量之间。
2.4压力管式加热炉只有炉管承受设计内压力，故管式加热炉的压力一般指管程压力；火筒式直接加热炉仅火筒承受外压力，壳程承受内压力；而火筒式间接加热炉的壳程、管程均承受工艺设计所需压力；相变加热炉也同样均承受壳程和管程的压力；各种加热炉都有与之对应的压力，参照各个对应的标准。
2.5温度加热炉的温度指标主要有被加热介质进出口温度、炉膛温度和排烟温度。
加热原油及井产物时一般由40℃加热到70℃左右。
加热炉炉膛温度值一般为750～850℃；而排烟温度则为160～250℃左右。
2.6压力降压力降是被加热介质通过加热炉所造成的压力损失。
压力降的大小与炉管内径、介质流量、炉管当量长度以及被加热介质粘度有关。
管式加热炉和火筒式间接加热炉、相变加热炉允许压力降为0.1～0.25MPa，而火筒式直接加热炉的压力降一般则小于0.05MPa。
加热炉铭牌或设计图纸上标注的压力降数值是指该炉在设计条件下通过额定流量时的压力降。
当运行条件变化时压力降数值应重新核算。
3 加热炉设计基础数据与设计依据3.1加热炉设计基础数据3.1.1 原始数据根据课程任务书内容，已知天然气的进料温度为40℃，进料压力为3Mpa，设计规模为15万方/天，要求脱水到1ppm以下，天然气的基础成分见下表：表3.1 天然气组成如下表组分C1C2C3iC4nC4iC5nC5N2CO2H2O mol% 71.3 8.39 6.01 1.24 2.24 0.64 0.97 4.21 2.53 2.143.1.2 各小组提供数据进入加热器的被加热介质（再生气）为干气，再生气质量流量为419.7kg/h，m3，再生气进炉温度为40℃，出炉温度为323℃。
再生气密体积流量34.20h/度12.27kg/m³，再生气定压比热容2.183kJ/(kkmol )。
3.2加热炉设计依据3.2.1 依据的原则①贯彻国家建设基本方针政策，遵循国家和行业的各项技术标准、规范。
②贯彻“安全、可靠”的指导思想，紧密结合上、下游工程，以保证中央处理厂安全、稳定的运行。
③根据高效节能、安全生产的原则，采用先进实用的技术和自控手段，实行现代化的管理模式，实现工艺、技术成熟可靠、节省投资、方便生产。
④充分考虑环境保护，节约能源。
3.2.2 设计遵循的主要标准、规范SY/T 0076-2003《天然气脱水设计规范》SY/T 0524-2008《导热油加热炉系统规范》 GB 50251-2003《油气集输设计规范》GB 8770-1988《分子筛动态水吸附测定方法》 GB/T 21435-2008《相变加热炉》重庆科技学院本科生课程设计加热炉的选用4 加热炉的选用4.1加热炉的选用原则①所选用的加热炉热负荷能满足工艺要求，能将一定量的被加热介质加热至工艺要求的温度。
②加热炉高效节能。
③安全可靠，使用寿命长，造价低。
④尽量选用系列定型的炉型。
⑤便于操作和维修。
4.2炉型的选择依据针对加热炉的型式多种多样，不仅有传统的加热炉，也有新型的加热炉。
以下是几种加热炉在选择时的依据：4.2.1 下列条件宜选用管式加热炉①介质物性较好（如粘度小，不含砂、盐等）。
②介质流量，压力波动较小。
③大口径输油管道加热炉。
4.2.2 下列条件宜选用水套炉①被加热介质为气体。
②被加热介质流量、压力波动较大。
③一般井口、计量站、接转站宜采用水套炉加热。
4.3 炉型的确定根据基础数据和初步计算得知，根据公式计算出来的加热炉热负荷为933.4kw，向上取整1000kw，通过对比，在规定的范围内，各式加热炉都有满足条件，水套炉和管式其实都可以，但从安全、高效、节能、设计完备角度考虑，小组决定打破常规，选择一个非传统类的加热炉，即真空相变加热炉。