某三甘醇天然气脱水工艺设计--------再生塔设计

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：

学生姓名：学号：

设计地点：（单位）：

设计题目：某三甘醇天然气脱水工艺设计--------再生塔设计

完成日期： 2012年6月20日指导教师评语：

成绩（五级记分制）：

指导教师（签字）：

天然气中的水对于天然气的输送和使用都是有害的，因此，在经济条件允许的情况下，尽可能的脱去天然气中的水，不论对于天然气输送还是使用都非常的有必要。天然气中的水通常以气态和液态两种形式存在，在少数情况下也会呈固态。三甘醇在吸收塔中吸收了水分变成富液，不能再继续使用。因此，再生塔就为富甘醇进行再生，并且打入吸收塔中再次利用。三甘醇再生塔是安装在重沸器（再沸器）顶部的立式分馏塔。通过三甘醇脱水工艺流程，TEG吸收塔底部排出的三甘醇富液与TEG再生塔顶部换热后进入TEG闪蒸罐，尽可能闪蒸出其中所溶的烃类，闪蒸后的三甘醇富液经过TEG过滤器除去固体、液体杂质，进入TEG换热罐提高三甘醇进TEG再生塔的温度，从再生塔中部进料，经TEG重沸器加热再生，再生后的三甘醇贫液经TEG换热罐和TEG后冷器冷却，冷却后的三甘醇贫液由TEG 循环泵输送到干气/贫甘醇换热器与吸收塔顶部出来的天然气换热后进入吸收塔，实现三甘醇贫液的循环利用。由此可见三甘醇再生塔在三甘醇脱水工艺流程中显得尤为重要。本篇就重点介绍三甘醇再生塔在脱水工艺流程中的设计和注意事项。

关键词：三甘醇再生塔精馏柱填料塔冷却盘管三甘醇贫液的循环利用

1.设计参数 (3)

2.遵循的规范、标准 (4)

3.再生塔设计 (5)

3.1再生塔工作原理 (5)

3.2再生塔塔设备的选型 (5)

3.3三甘醇再生方法选择 (6)

3.4参数对比及方案优选 (7)

4.三甘醇再生塔的计算 (9)

4.1富液精馏柱计算 (10)

4.2贫液精馏柱工艺计算 (11)

4.3富液精馏柱顶部冷却盘管工艺计算 (11)

4.4三甘醇再生塔主要设备选型计算结果 (12)

5.结论 (13)

6.参考文献 (14)

1．设计参数

基础资料：

天然气组成如下表：

原料气处理量 40×104m3/d

原料气露点 30~36 ºC

原料气压力 2.05~2.25MPa (g)

拟建天然气脱水装置产品气为干净化天然气，该产品气质量符合国家标准《天然气》（GB17820-1999）中二类气的技术指标。其有关参数如下：

产品气质量 40×104m3/d

产品气温度≤40 ºC

产品气压力 1.9~2.1mpa

H

S含量≤20mg/m3

2

总硫含量（以硫计）≤200mg/m3

含量≤3%

CO

2

水露点≤-8 ºC(在2.1mpa条件下)

2.遵循的规范、标准

[1] SY/T 0076-2008 《天然气脱水设计规范》

[2] SY/T 0602-2005 《甘醇型天然气脱水设计规范》

[3] SH 3098-2000 《石油化工塔器设计规范》

[4] GBT 9019-2001 《压力容器公称直径》

[5] GB150.2-2010 《固定式压力容器》

[6] SY/T 0504-2006 《石油工业用加热炉型式与基本参数》

[7] 石油大学出版社石油地面工程手册．第三册．《气田地面工程设计》

[8] 曾自强，张育芳．《天然气集输工程》．石油工业出版社

[9] 梁平，王天祥。《天然气技术技术》石油工业出版社

[10] 俞晓梅袁孝竞《塔器》化学工业出版社

3.再生塔设计

3.1再生塔工作原理

三甘醇再生塔是安装在重沸器（再沸器）顶部的立式分馏塔。由吸收塔来的富三甘醇经闪蒸后在再生塔精馏柱和重沸器内进行再生（提浓），富三甘醇的再生过程实质上是甘醇和水二组分混合物的简单蒸馏过程。富三甘醇中吸收的水由精馏柱顶部排放大气，再生后的贫甘醇由再生塔流出。精馏柱顶部设有冷却盘管（回流盘管），可使部分水蒸气冷凝，成为精馏柱顶的回流，从而使柱顶温度得到控制，并可减少三甘醇损失量。当三甘醇溶液所吸收的重烃中含有芳香烃时，应将放空气引至地面，使其在罐中冷凝，排放的冷凝物应符合苯的排放规定；对于含硫化氢的放空气，可采用灼烧的方法进行处理。精馏柱的直径可根据其底部所需的气、液负荷来确定。

通过三甘醇脱水工艺流程，TEG吸收塔底部排出的三甘醇富液与TEG再生塔顶部换热后进入TEG闪蒸罐，尽可能闪蒸出其中所溶的烃类，闪蒸后的三甘醇富液经过TEG过滤器除去固体、液体杂质，进入TEG换热罐提高三甘醇进TEG再生塔的温度，从再生塔中部进料，经TEG重沸器加热再生，再生后的三甘醇贫液经TEG换热罐和TEG后冷器冷却，冷却后的三甘醇贫液由TEG循环泵输送到干气/贫甘醇换热器与吸收塔顶部出来的天然气换热后进入吸收塔，实现三甘醇贫液的循环利用。

3.2再生塔塔设备的选型

天然气净化厂中通常是采用三甘醇脱水，三甘醇吸收水后由“贫液”变为“富液”。再生塔的作用就是将富液再生成为贫液，使三甘醇能够循环使用。再生塔可以采用板式塔，也可以采用填料塔。采用何种形式的塔更为经济合理，应根据处理量的大小、溶液的洁净程度等因素来确定。一般来说，处理量较大时，宜采用板式塔；处理量较小或者溶液比较洁净时，可采用填料塔。下表3-1为填料塔和板式塔的比较。

表3-1填料塔和板式塔的优缺点比较

再生塔的作用是采用精馏方式实现水和甘醇的分离，一般采用填料塔。考虑到精馏柱中的温度高于100 ºC，此时有少量的水蒸气和溶解的气体，有一定的腐蚀性，推荐不使用不锈钢316L。

3.3三甘醇再生方法选择

在常压再生的基础上可采用以下再生方法：

（1）减压再生。减压再生是降低再生塔的操作压力，以提高甘醇溶液的浓度。但减压系统比较复杂，限制了该法的应用。

（2）气提再生。气体汽提是将甘醇溶液与热的汽提气接触，汽提气可搅动甘