天然气分子筛脱水装置工艺设计说明书
天然气脱水装置技术规格书
目录第一部分基本要求 (3)1 范围 (3)2 名词定义 (3)3项目总体要求 (3)第二部分通用技术要求 (4)1采用规范、标准及法规 (5)2 供货范围及界面 (5)3设计与制造 (7)4 检验和测试 (10)5 备品、备件及专用工具 (10)6铭牌 (10)7涂层、包装和运输 (11)8提交文件 (11)9技术服务 (12)10验收 (13)11售后服务 (13)12保证和担保 (13)第一部分基本要求1范围本技术规格书包括天然气脱水装置在设计、制造、材料、测试、检验、运输和验收等方面的最低要求。
并不能免除供货商应对所提供的设备及其辅助系统配置齐全、性能要求合理、可适用性和可靠性负责。
2名词定义本技术规格书用到的名词定义如下：业主：设计：供货商：分包商：负责设计和制造分包合同所规定的设备/材料公司或厂家；技术规格书：业主和设计提供的完整的技术规定，包括技术要求、数据单；技术条件：各工程项目通用并统一的技术要求；数据单：是指根据各工程项目实际情况，填入的用于订货的参数；质保期：是指供货商承诺的对所供产品因质量问题而出现故障时提供免费维修及保养的时间段。
3项目总体要求3.1供货商资质要求3.1.1供货商证书要求供货商及分包商应具有国家认证机构颁发的有效IS09001质量体系认证证书。
3.1.2供货商业绩和经验要求1）供货商应提供业绩表。
业绩表中所列出的天然气脱水装置应与本工程情况类似，例如：相近处理规模、相近设计压力和工作压力的设备，国内或国外业主名称、联系电话、供货年份及业主使用的反馈情况。
2）供货商在天然气脱水装置招标中通过审查并被邀请参与投标。
3 ）供货商在中国长期设有售后服务机构，机构具有服务工程师和充足的维修测试工具，达到一定的服务能力。
3.2强制技术条款1 ）设备供货商及分包商的工厂均需获得ISO9001认证。
2）供货商提供的设备及其配件应符合相关国标或行（部）标规定，并经相关管理部门认定的检验机构鉴定合格的产品。
天然气分子筛脱水系统工艺流程
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天然气分子筛脱水装置工艺设计
天然气分子筛脱水装置工艺设计
天然气是一种重要的能源资源，但天然气中常含有水分，因此需要进行脱水处理，以满足工业和家庭等各个领域的需求。
分子筛是一种高效的脱水材料，可以通过物理和化学吸附的方式将水分从天然气中去除。
首先，进料条件包括天然气的压力、温度和水分含量。
通常情况下，天然气的压力在2-20MPa范围内，温度在-40℃至60℃之间，水分含量在2-10%之间。
进料条件的不同会对分子筛脱水装置的工艺设计造成影响。
其次，分子筛的选择是关键的一步。
分子筛通常由硅铝酸盐等材料制成，具有微孔和介孔结构，能够较好地吸附水分。
根据天然气的进料条件和脱水要求，选择适合的分子筛类型和规格。
常用的分子筛有3A、4A和13X等。
然后，需要设置工艺参数，包括进料流量、操作压力和温度等。
进料流量要根据脱水效率和设备容量进行合理调整，不宜过大或过小。
操作压力和温度一般根据分子筛的吸附特性和天然气的进料条件来确定，以保证分子筛的脱水效果。
通常情况下，较高的操作压力和适当的操作温度有利于提高脱水效率。
最后，需要对产品质量进行控制。
天然气分子筛脱水装置的产品主要是去除水分后的天然气，需要确保产品的水分含量达到规定的标准。
可以通过监测出料气体的水分含量来实现产品质量的控制，可采用在线监测和定期抽样检测相结合的方式。
在天然气分子筛脱水装置工艺设计的过程中，还需要考虑以下几个方面：设备的选型和布置、安全措施的实施、操作和维护的规范等。
只有综
合考虑以上因素，才能设计出有效可靠的天然气脱水装置，提高天然气资源的利用率和产品质量，为社会和经济发展做出贡献。
天然气分子筛脱水系统-再生气加热炉控制系统的设计
内蒙古科技大学本科生毕业设计说明书（毕业论文）题目：分子筛脱水系统—再生气加热炉控制系统的设计学生姓名：苏雷学号：0605112125专业：测控技术与仪器班级：测控06-1指导教师：李文涛教授分子筛脱水系统—再生气加热炉控制系统的设计摘要液化天然气(LNG)作为天然气的一种应用形式，在天然气的储存和运输方面都具有十分明显的优越性。
液化天然气中的饱和水分在一定条件下可能形成碳氢水合物，严重时可能堵塞液化系统的管路和设备。
对于含H2S、CO2的天然气，由于水分的作用，它们将形成具有腐蚀性的酸液，从而造成设备与管线的严重腐蚀。
所以，对液化天然气原料气必须进行脱水处理。
本课题结合巴彦淖尔华油天然气LNG项目的实际情况，介绍了液化天然气技术的基本知识及天然气的脱水工艺流程，采用分子筛脱水系统对天然气进行深度脱水。
再生气加热炉是脱水工艺的关键设备之一，采用计算机控制，控制系统由PCI-6011A板卡和IPC-610工控机组成，对燃烧过程采用串级比值控制方案。
在系统运行过程中，需要随时跟踪和了解生产的实际情况，所以本课题采用MCGS组态监控软件设计了人机交互界面，对生产过程进行实时监控，保证生产的安全和正常运行。
关键词：液化天然气；分子筛脱水；再生气加热炉；计算机控制Molecular sieve dehydration system- recycle gas furnace control system designAbstractLiquefied natural gas (LNG) as an application form of natural gas, natural gas storage and transportation in all aspects of the superiority is very obvious. Liquefied natural gas in saturated water under certain conditions may form hydrocarbon hydrate, serious when may jam liquefaction system equipment and piping. To contain the H2S, CO2 gas, due to the effect of water, they will form corrosive acid, thus causing serious corrosion equipment and piping. So, for LNG feedgas must undertake dehydration.The subject of oil gas LNG project bayinnaoer China's actual situation, introduces the basic knowledge of liquefied natural gas (LNG) technology and the dehydration process, natural gas system using molecular sieve dehydration in-depth dehydration. Recycle gas is dehydration process of reheating furnace is one of the key equipment, computer control system, control of PCI card and IPC 6011A - 610 - of combustion process control computer adopted cascade ratio control scheme. In the system operation process, for the production of tracking and actual conditions, so this topic by MCGS software design for the man-machine interface, real-time monitoring of production process, and ensure the normal operation of production safety.Key words: liquefied natural gas；Molecular sieve dehydration；Recycle gas furnace；Automatic control目录摘要 (I)Abstract ...................................................................................................................................... I I 目录.. (III)第一章引言 (1)1.1 液化天然气概述 (1)1.1.1 液化天然气的概念和基本性质 (1)1.1.2 液化天然气的特性 (2)1.1.3液化天然气在国民生活中的重要性 (2)1.2 国内外研究现状和发展趋势 (4)1.2.1国外LNG的发展现状 (4)1.2.2 国内LNG研究现状 (6)1.2.3 LNG未来的发展趋势 (7)1.3 本文研究的主要内容及意义 (8)第二章分子筛脱水系统的设计 (9)2.1液化天然气工艺流程概述 (9)2.2 分子筛脱水系统 (9)2.2.1 天然气脱水方法的选择 (10)2.2.2脱水系统吸附剂的选择 (11)2.2.3分子筛脱水工艺 (13)2.2.4 分子筛脱水的设备 (14)第三章再生气加热炉控制系统 (16)3.1再生气加热炉工艺及要求 (16)3.2方案设计 (17)3.2.1 自动控制方案的选择 (17)3.2.2 被控参数和控制参数的选择 (18)3.2.3 测控仪表的选择 (19)3.3控制原理图及系统方框图 (25)3.4加热炉计算机控制系统 (29)3.4.1计算机控制系统原理 (29)3.4.2加热炉计算机控制系统设计 (30)3.4.3控制算法的选择 (34)3.5 调节器PID参数整定 (36)第四章监控系统的设计 (38)4.1 MCGS组态软件概述 (38)4.1.1 MCGS组态软件简介 (38)4.1.2 MCGS组态软件的系统构成 (39)4.1.3 MCGS组态软件的功能和特点 (39)4.2 加热炉监控系统设计 (41)4.2.1控制系统工程设计 (41)4.2.2 报警显示和报警数据 (42)4.2.3 报表与曲线显示 (43)第五章结论 (46)参考文献 (47)致谢 (49)第一章引言1.1 液化天然气概述随着世界经济的快速发展及人口数量的急剧增长，世界能源的需求量也不断增长，而温室效应和各种有害物质的排放对人类生存环境造成了极大的挑战。
天然气分子筛脱水装置工艺设计
天然气分子筛脱水装置工艺设计一、引言天然气作为清洁能源的重要组成部分，其开发和利用对于保障能源安全和改善环境质量具有重要意义。
然而，天然气中含有大量的水分，如果不及时去除，会对天然气的利用和储存造成很大的影响。
因此，设计一套高效的天然气脱水装置工艺对于提高天然气的质量和利用效率具有重要意义。
二、天然气脱水装置的工艺原理天然气中的水分主要以自由水和水蒸气的形式存在。
自由水主要存在于天然气中，水蒸气则主要存在于天然气中。
脱水装置的工艺原理主要是通过分子筛吸附和膜分离等方式去除天然气中的水分，从而提高天然气的质量。
分子筛是一种具有微孔结构的固体吸附剂，其孔径大小可以选择性地吸附分子。
在天然气脱水装置中，采用分子筛吸附的方式可以有效地去除天然气中的水分。
而膜分离则是利用膜的选择性透过性，将水分和天然气分离。
这两种方式结合使用可以更加有效地去除天然气中的水分。
三、天然气脱水装置的工艺设计1. 分子筛脱水工艺设计在天然气分子筛脱水装置中，需要考虑到天然气的流量、压力和水分含量等因素。
首先，需要选择合适的分子筛吸附剂，其孔径大小要能够选择性地吸附水分子。
其次，需要设计合适的吸附塔，以确保天然气在分子筛中充分接触，从而实现高效的脱水效果。
同时，需要考虑到分子筛的再生问题，以确保分子筛的持续使用。
2. 膜分离脱水工艺设计膜分离脱水工艺主要是通过膜的选择性透过性，将水分和天然气分离。
在设计膜分离脱水装置时，需要考虑到膜的材质、孔径大小、膜的结构和膜的压力等因素。
同时，需要考虑到膜的清洗和更换问题，以确保膜的长期稳定运行。
3. 工艺设计的综合考虑在天然气脱水装置的工艺设计中，需要综合考虑分子筛吸附和膜分离两种方式的优缺点，选择合适的工艺方案。
同时，还需要考虑到装置的运行成本、能耗、维护和管理等方面的因素，以确保装置的长期稳定运行。
四、结语天然气脱水装置的工艺设计是一个复杂的工程问题，需要综合考虑多种因素。
通过合理的工艺设计和装置运行管理，可以有效地提高天然气的质量，保障天然气的利用和储存安全。
分子筛脱水操作手册
分子筛脱水装置操作手册目录1. 基础数据 (2)2. 吸附原理 (3)3. 供货范围 (3)4. 工艺流程 (4)5. 设备参数 (5)6. 装置开车及停车步骤 (5)7. 安全注意事项 (10)8. 填料3A分子筛装填说明 (10)9. 附件 ........................................................ 错误!未定义书签。
1.基础数据1.1介质：二氧化碳1.2装置规模：1.3处理量变化范围：50%～120% 1.4干燥塔进口原料气参数如下：1.5脱水深度：脱水后二氧化碳气含水15ppm。
2.吸附原理2.1 基本概念吸附是指：当两种相态不同的物质接触时，其中密度较低物质的分子在密度较高的物质表面被富集的现象和过程。
具有吸附作用的物质（一般为密度相对较大的多孔固体）被称为吸附剂，被吸附的物质（一般为密度相对较小的气体或液体）称为吸附质。
吸附按其性质的不同可分为四大类，即：化学吸附、活性吸附、毛细管凝缩、物理吸附。
化学吸附：是指吸附剂与吸附质间发生有化学反应，并在吸附剂表面生成化合物的吸附过程。
其吸附过程一般进行的很慢，且解吸过程非常困难。
活性吸附：是指吸附剂与吸附质间生成有表面络合物的吸附过程。
其解吸过程一般也较困难。
毛细管凝缩：是指固体吸附剂在吸附蒸汽时，在吸附剂孔隙内发生的凝结现象。
一般需加热才能完全再生。
物理吸附：是指依靠吸附剂与吸附质分子间的分子力（即范德华力）进行的吸附。
其特点是：吸附过程中没有化学反应，吸附过程进行的极快，参与吸附的各相物质间的平衡在瞬间即可完成，并且这种吸附是完全可逆的。
2.2 工艺原理本装置采用变温吸附技术进行气体分离提纯，变温吸附技术是以吸附剂(多孔固体物质)内部表面对气体分子的物理吸附为基础，利用吸附剂对气体的吸附容量随吸附温度不同而变化的特性，吸附剂对不同气体组份有选择性吸附的条件下，低温时吸附混合气中的某些组份，未被吸附组份通过吸附床层流出，高温时脱附这些被吸附的组份，以进行下一次低温吸附，可采用多个吸附塔，从而达到气体的连续分离的目的。
分子筛脱水装置工艺设计
分子筛脱水装置工艺设计首先，分子筛脱水装置的操作参数设计是关键。
操作参数包括进料流量、进料温度、压力和保持时间等。
进料流量取决于生产需求和分子筛的处理能力，要合理控制进料流量，以防止过大或过小进料流量对脱水效果产生负面影响。
进料温度也是一个重要的操作参数，要控制在适宜的范围内，既要保证脱水效果，又要考虑分子筛的热稳定性。
进料压力则需要结合装置的结构强度和操作安全性等因素进行选择，保证装置的正常运行。
保持时间则取决于进料流量、选择的分子筛类型以及所需的脱水效果，要根据实际情况进行调整。
其次，工艺流程设计是分子筛脱水装置设计中的重要环节。
工艺流程需要考虑脱水效果、设备结构以及生产成本等因素。
一般分子筛脱水装置的工艺流程包括进料、分子筛吸附、脱附和排放等步骤。
要合理安排工艺流程，确保脱水过程的顺利进行和脱水效果的达到。
例如，可以根据进料性质选择峰值和均值削平的方法，在脱水装置中设立合理的界面控制来降低进料的流量冲击和浓度冲击，从而提高分子筛的使用寿命和脱水效果。
最后，设备配置是分子筛脱水装置工艺设计的关键。
合理选择和配置设备既能满足脱水要求，又能提高经济效益。
分子筛脱水装置通常包括进料、分子筛吸附和脱附、排放和废料处理等设备。
进料设备一般包括泵、进料管道和调节阀等，要根据进料性质选择合适的进料设备。
分子筛吸附设备则需要选择具有高吸附效率和稳定性的分子筛材料，并确定合理的吸附床和系统结构。
脱附设备通常使用热脱附或压力脱附的方法，并需要合理选择加热设备和排放设备以保证脱附过程的安全和高效。
排放设备则需要选择合适的过滤方式和废料处理方式，以达到环保要求。
综上所述，分子筛脱水装置工艺设计是一个综合性的工作，需要考虑进料流量、进料温度、压力和保持时间等操作参数，设计合理的工艺流程，以及选择合适的设备配置。
只有在这些方面都充分考虑和优化，才能实现分子筛脱水装置的高效、稳定运行。
HMJD-1700型分子筛脱水橇安装与使用说明书
HMJD-1700型分子筛脱水橇安装与使用说明书西安航美机电技术有限公司TEL-029-********************************************目录前言 (4)1.简介 (5)1.1概述 (5)1.2产品信息 (5)1.2.1压力容器规章 (5)1.2.2压力试验 (6)1.3安全指南 (6)1.3.1特殊标记 (6)1.3.2装配、检查和维护的安全要点 (6)1.4 运输 (7)1.5储存 (7)2.安装 (7)2.1前提 (7)2.2收货时检查 (8)2.3安装 (8)3．设备操作 (10)3.1 一般操作准则 (10)3.1.1 露点检测操作 (10)3.2 操作人员控制 (11)3.3分子筛脱水橇控制流程 (11)3.4操作步骤 (11)4.启动 (12)4.1一般检查 (13)4.2 电气检查 (13)4.3 系统压力检查 (14)4.4 系统启动 (14)5.技术参数 (14)6.常见故障处理和报警 (15)6.1 加热器超温 (16)6.2加热器加热不足 (16)6.3 加热器接触器动作失败 (16)6.4 热电偶接线损坏 (17)6.5 热电偶故障 (17)6.6 超温控制器损坏 (17)6.7 开关失灵 (17)6.8 换热器的故障与处理 (18)7. 维护 (18)7.1 定期维护 (18)7.1.1 再生阶段的维护检查 (19)7.1.2 每3个月的维护检查 (19)7.1.3 每36个月的维护检查 (19)7.2易损件维护 (19)7.3换热器的维护保养 (20)7.4滤芯的更换 (20)7.5检修记录 (21)8．质量保证 (22)9. 附图 (23)9.1 分子筛脱水橇自控流程图 (23)9.2 分子筛脱水橇总装图 (23)9.3 电气接线图 (23)阅读本安装与使用说明书，您将完全熟悉西安航美公司（以下简称H&M）HMJD-1700型分子筛脱水橇（以下简称分子筛脱水橇），更好的运行此设备。
天然气脱水工程设计
目录工程设计任务书 (1)原料气（湿基） (1)产品 (2)要求 (2)第一部分说明书 (3)1.1. ........................................................................................................ 总论.. (3)1.1.1 项目名称、建设单位、企业性质 (3)1.1.2编制依据 (3)1.1.3项目背景和项目建设的必要性 (3)1.1.4设计范围 (4)1.1.5 编制原则 (4)1.1.6遵循的主要标准和范围 (4)1.1.7 工艺路线 (5)1.1.8研究结论 (5)1.2. ............................................................................................................ 基础数据. (6)1.2.1原料气和产品 (6)1.2.2建设规模 (7)1.2.3三甘醇脱水工艺流程 (7)1.3. ............................................................................................................ 脱水装置. (8)1.3.1脱水工艺方法选择 (8)1.3.2流程简述 (9)1.3.3主要工艺设备 (10)1.3.4消耗 (12)1.3.5三甘醇脱水的优缺点 (13)1.4节能 (14)1.4.1装置能耗 (14)1.4.2节能措施 (14)1.5.环境保护 (17)1.5.1主要污染源和污染物 (17)1.5.2污染控制 (17)第二部分计算书 (19)2.1参数的确定 (19)2.1.1三甘醇循环量的确定 (19)2.1.2物料衡算 (22)2.1.3吸收塔 (23)2.2. .......................................................................................................... 热量衡算 (29)2.2.1重沸器 (29)2.2.2贫/富甘醇换热器 (30)2.2.3气体/贫甘醇换热器 (30)2.3. ........................................................................................................... 设备计算及选型 (31)2.3.1精馏柱 (31)2.3.2甘醇泵 (31)2.3. 3闪蒸分离器 (31)2.3.4气体/贫甘醇换热器 (32)2.4. .......................................................................................................... 设备一览表. (32)第三部分参考文献 (35)第四部分心得体会 (36)工程设计任务书616 x 104mVd 30~36 oC2.05~2.25MP a (g)原料气（湿基）本工程原料气来自仪陇天然气净化厂脱硫装置的湿净化气，其气质条件如下: 1）原料气的组成注：1）原料气不含有有机酸2） 原料气处理量 3） 原料气湿度 4） 原料气压力天然产品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气》（GB17820-1999）中二类气的技术指标。
分子筛脱水工艺简述
第26卷第1期2008年2月天 然 气 与 石 油Na tura l Ga s And O ilVol .26,No .1Feb .2008 收稿日期:2007205211 作者简介:胡晓敏(19792),女,四川广安人,工程师,双学士,2001年毕业于中国石油大学(华东),主要从事天然气净化的研究与设计工作。
电话:(028)86014138。
分子筛脱水工艺简述胡晓敏,陆永康,曾亮泉(中国石油工程设计有限公司西南分公司,四川成都610017)摘 要:分子筛脱水是目前国内外应用较广泛,技术较成熟的脱水工艺。
脱水后干气含水量可低至10-6。
该法操作简单,占地面积小,对进料气的温度、压力和流量变化不敏感。
天然气分子筛工艺一般分为两塔流程、三塔或多塔流程。
总结了天然气分子筛脱水装置的一些重要操作参数,供工程设计参考。
关键词:分子筛;脱水;流程;操作参数文章编号:100625539(2008)0120039203 文献标识码:A0 概述目前国内外应用较广泛,技术较成熟的天然气脱水工艺有:低温分离、固体吸附和溶剂吸收三种方法。
而固体吸附法中以分子筛脱水的应用最广泛,技术最成熟可靠。
分子筛脱水是一个物理吸附过程。
物理吸附主要由范氏引力或扩散力所引起,气体的吸附类似于气体的凝聚,一般无选择性,是可逆过程,吸附热小,吸附所需的活化能小,所以吸附速度快,较易达到平衡。
分子筛脱水一般适用于下列场合[1]:a.要求天然气水露点低于-40℃的场合,例如使用膨胀机的NG L 回收装置的原料气脱水。
b .同时脱水脱烃以满足水露点、烃露点销售要求的烃露点控制装置———适用于贫的高压天然气的烃露点控制。
c .天然气同时脱水和净化。
d .含H 2S 的天然气脱水,当H 2S 溶解在甘醇中引起再生气的排放问题时。
e .LPG 和NG L 脱水同时要脱除微量的硫化物(H 2S,COS,CS 2,硫醇)时。
1 分子筛脱水工艺流程目前天然气工业用的脱水吸附器主要是固定床吸附塔,为保证装置连续操作,至少需要两个吸附塔。
80×104m3 d 天然气橇装脱水装置使用说明书
80×104m3/d天然气橇装脱水装置使用说明书西安长庆石油天然气设备制造有限责任公司目录目录 (1)1、概述 (2)1.1设计原则 (2)1.2设计范围 (2)2、工艺部分 (2)2.1 基础参数及产品气要求 (2)2.2 工艺方法及特点 (3)2.3 工艺流程简述 (4)2.4 工艺设备 (5)2.5 设备平面布置 (8)2.6 主要消耗指标 (8)3、自控部分 (9)3.1 控制原则及水平 (9)3.2 控制方案 (9)3.3 设备选型 (9)3.4 主要工程量表 (10)3.5 其它 (21)4、非标准设备部分 (21)5、脱水橇橇启停步骤 (21)5.1脱水橇开车步骤 (21)5.2脱水橇停车步骤 (24)6、常见故障排除及操作要点 (25)6.1常见故障分析 (25)6.2存在问题分析 (27)6.3操作要点 (30)6.4甘醇取样分析 (31)7、易损件清单和仪器仪表的校验 (32)一、概 述1.1设计原则1）整套脱水装置尽可能实现工厂预制化，缩短现场安装时间；2）采用成熟可靠的TEG脱水工艺；3）自控水平及处理效果不低于进口的同类脱水装置；4）主要考核指标不低于进口的同类脱水装置；5）操作简单，检修方便，尽可能降低用户生产成本。
1.2 设计范围本设计的设计范围为：橇座、橇座上的过程装备、仪表及工艺配管，其它配套设施均不属于本设计范围。
二、 工 艺 部 分2.1 基础参数及产品气要求2.1.1 天然气进装置的基础参数处理量：80*104Nm3/d压 力：5.0-6.8MPa温 度：15-25℃2.1.2 产品气露点要求产品气水露点≤－13℃（压力在6.2MPa的条件下）2.1.3 装置操作弹性装置生产能力可在设计处理量的50-130%范围内变化。
2.2工艺方法及特点1） 本设计采用成熟的三甘醇(TEG)脱水工艺，确保装置长期稳定可靠地运行。
富甘醇再生采用常压再生技术。
2）脱水吸收塔采用8层不锈钢泡罩塔盘，能充分满足脱水深度的要求。
天然气分子筛脱水装置工艺设计(参考仅供)
1 概述1.1 设计要求原料气压力为4.5MPa，温度30℃，工艺流程要求脱水后含水量在1ppm以下（质），采用球形4A分子筛吸附脱水，已知4A分子筛的颗粒直径为 3.2mm，堆密度为660kg/m3，吸附周期采用8小时。
其具体内容如下：1.绘制天然气脱水工艺流程图；2.确定工艺流程的主要工艺参数；3.对脱水系统中主要设备进行工艺计算，并确定主要设备的结构尺寸和型号。
4.确定流程中主要管线的规格（材质、壁厚、直径）。
5.编写工程设计书。
1.2 设计范围分子筛吸附塔装置导热油换热单元过滤器再生气分离器连接管道排污放空系统安全阀，调压阀1.3 设计原则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、稳定地运行。
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。
1.4 气质工况及处理规模气体处理规模：100×104 m3/d原料气压力：4.5 MPa原料气温度：30 ℃脱水后含水量：≤1 ppm天然气气质组成见表1-1。
表1-1 天然气组成表（干基）组分H2 He N2 CO2 C1 C2mol% 0.097 0.052 0.55 0.026 94.595 3.305组分C3 iC4 nC4 iC5 nC5 C6+ mol% 0.73 0.121 0.156 0.056 0.052 0.2621.5 分子筛脱水工艺流程1.5.1 流程选择本装置所处理的湿净化气流量为100×104m3/d（20℃、101.325kPa标准状态下）。
对于这样规模较大的分子筛脱水装置，可以采用2个吸附塔或3个吸附塔两种方案（分别简称两塔方案、三塔方案）。
而相同工艺不同方案的操作情况与投资数据却完全不同，现将两塔方案、三塔方案的操作情况与投资情况进行比较，从而选择出最佳方案。
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天然气分子筛脱水装置工艺设计说明书1 概述1.1 设计要求原料气压力为4.5MPa，温度30℃，工艺流程要求脱水后含水量在1ppm以下（质），采用球形4A分子筛吸附脱水，已知4A分子筛的颗粒直径为 3.2mm，堆密度为660kg/m3，吸附周期采用8小时。
其具体内容如下：1.绘制天然气脱水工艺流程图；2.确定工艺流程的主要工艺参数；3.对脱水系统中主要设备进行工艺计算，并确定主要设备的结构尺寸和型号。
4.确定流程中主要管线的规格（材质、壁厚、直径）。
5.编写工程设计书。
1.2 设计范围分子筛吸附塔装置导热油换热单元过滤器再生气分离器连接管道排污放空系统安全阀，调压阀1.3 设计原则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、稳定地运行。
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。
1.4 气质工况及处理规模气体处理规模：100×104 m3/d原料气压力：4.5 MPa原料气温度：30 ℃脱水后含水量：≤1 ppm天然气气质组成见表1-1。
表1-1 天然气组成表（干基）组分H2 He N2 CO2 C1 C2mol% 0.097 0.052 0.55 0.026 94.595 3.305组分C3 iC4 nC4 iC5 nC5 C6+ mol% 0.73 0.121 0.156 0.056 0.052 0.2621.5 分子筛脱水工艺流程1.5.1 流程选择本装置所处理的湿净化气流量为100×104m3/d（20℃、101.325kPa标准状态下）。
对于这样规模较大的分子筛脱水装置，可以采用2个吸附塔或3个吸附塔两种方案（分别简称两塔方案、三塔方案）。
而相同工艺不同方案的操作情况与投资数据却完全不同，现将两塔方案、三塔方案的操作情况与投资情况进行比较，从而选择出最佳方案。
在两塔流程中，一塔进行脱水操作，另一塔进行吸附剂的再生和冷却，然后切换操作。
在三塔或多塔流程中，切换的程序有所不同，通常三塔流程采用一塔吸附、一塔再生、一塔冷吹同时进行。
表1-2 三塔方案（常规）时间分配表吸附器0～8h 8～16h 16～24h 分子筛脱水塔A 吸附加热冷却分子筛脱水塔B 冷却吸附加热分子筛脱水塔C 加热冷却吸附由表1-1可以看出，在三塔方案中，加热炉连续工作，并且冷吹再生时间长，期间的加热、冷却功率相对较小，三塔流程灵活性较高。
表1-3 两塔方案（常规）时间分配表吸附器0～8h 8～16h 分子筛脱水塔A 吸附加热/冷却分子筛脱水塔B 加热/冷却吸附由表1-2可以看出，分子筛两塔脱水装置运行时，始终保持一塔处于吸附状态，另一塔处于再生状态。
因此，加热炉操作不连续，点火、停炉频繁，不利于装置的长周期正常、平稳运行，且会造成一定的热损失。
但两塔流程简单，其吸附时间增长，能耗大大降低。
两塔流程较三塔流程减少1座吸附塔，大大节约了设备采购费用。
由于设备数量的减少，操作维护费用也将大大降低。
同时，由于减少了设备、工艺管线的数量，实际上也相应削减了管线、设备穿孔泄露的风险，提高了安全可靠性。
且吸附、再生、冷却过程为密闭过程，对环境污染少。
两塔流程由装填有分子筛的两个塔组成,假设塔2在进行干燥,塔1在进行再生。
在再生期间,所有被吸附的物质通过加热而被脱吸,为该塔的下一个吸附周期作准备。
湿原料气一般经原料气过滤分离器,除去携带的液滴后自上而下地进入分子筛脱水塔(塔2),进行脱水吸附过程。
脱除水后的干气一般经产品气粉尘过滤器除去分子筛粉尘后,作为本装置产品气输送出去。
且选用两塔流程仍有扩建空间。
若以后天然气处理量逐步增大，可能导致分子筛床层内气体流速增大，部分分子筛被击碎，并被原料气携带进入粉尘过滤器，造成粉尘过滤器滤网堵塞，装置运行不平稳。
则可对分子筛脱水工艺流程进行改造，在原两塔的基础上增加一台同规格的分子筛干燥塔，将“两塔流程”改为“三塔流程”，同时增加配套的自控系统，以完成扩建。
因此，本设计中采取分子筛两塔吸附脱水流程。
1.5.2分子筛脱水工艺流程介绍附图1为吸附法脱水流程。
原料气自上而下流过分子筛吸附塔进行吸附脱水，脱水后的干气含水小于1 ppm，分子筛出口原料气经分子筛出口过滤器除去其中夹带的分子筛粉尘和杂质后进制冷单元。
分子筛干燥器采用两塔操作流程，8小时自动切换1次，原料气切换到已再生完毕的分子筛吸附塔进行吸附脱水，水饱和的吸附塔经再生、冷吹完成再生过程。
再生气可以用干气或原料气，将气体用热油导热的方式进行加热，加热到一定温度后，进入吸附塔再生。
当床层出口气体温度升至预定温度后，则再生完毕。
此时将加热器停用，再生气经旁通入吸附塔，用于冷却再生床层。
当床层温度冷却到要求温度时又可开始下一循环的吸附。
吸附塔出再生气经再生气冷却器冷却，进入再生气分离器，分出游离水后作为生活及装置用气。
吸附操作时塔内气体流速最大，气体从上向下流动，这样可使吸附剂床层稳定，不致动荡。
再生时，气体从下向上流动，一方面可以脱除靠近进口端被吸附的物质，并且不使其流过整个床层。
另外，可使床层底部干燥剂得到完全再生，因为床层底部是湿原料气吸附干燥过程最后接触的部位，直接影响流出床层的干燥天然气质量。
1.6 遵循的主要标准、规范SY/T 0076-2003《天然气脱水设计规范》HG/T 20570.2-95《安全阀的设置和选用》SY/T 0524-2008《导热油加热炉系统规范》GB/T 8163-2008《输送流体用无缝钢管》GB/T 17395-2008《无缝钢管尺寸、外形、重量及允许偏差》GB 50251-2003《输气管道工程设计规范》GB 50350-2005《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 9019-2001《压力容器公称直径》GB 150-1998《钢制压力容器》SH3098-2000《石油化工塔器设计规范》JB731-2008《锅炉和压力容器用钢板》SY/T 0515-2007《油气分离器规范》HGT21618-1998《丝网除沫器》2工艺参数及设备选型2.1 工艺参数优选分子筛脱水由吸附和再生两部分组成，吸附采用双塔流程，再生加热气和冷吹气采用干气，加热方式采用导热油炉加热。
其主要设备由分子筛吸附器、再生气加热炉、再生气冷却器、再生气分离器。
选用4A分子筛脱水，其特性如下：分子筛粒子类型：直径3.2mm球形分子筛的有效湿容量：8kg（水）/100kg（分子筛）分子筛堆积密度：660kg/m3分子筛比热：0.96kJ/（kg·℃）瓷球比热：0.88kJ/（kg·℃）操作周期为8小时，再生加热时间为4.5小时，再生冷却时间为3.2小时，操作切换时间为0.3小时。
加热炉进口温度为30℃，加热炉出口温度为275℃。
由HYSYS软件计算出的基础数据如下：原料气压力：4.5MPa原料气温度：30℃床层温度：35℃天然气气体流量：29743.34kg/h饱和含水量：34.76kg/h天然气相对湿度：100%天然气在4.5MPa、30℃下的密度：33.89kg/m3天然气在4.5MPa、30℃时粘度：0.0125cP再生加热气进吸附器的压力：4500kPa再生加热气进吸附器的温度：260℃再生加热气出吸附器的温度：200℃再生气在260℃、4500kPa下的密度：17.44kg/m3再生气在260℃、4500kPa的热焓：-3826kJ/kg再生气在117.5℃、4500kPa的热焓：-4226kJ/kg再生气在275℃、4500kPa的热焓：-3780kJ/kg干气温度：30℃干气压力：4500kPa干气将床层冷却到：30℃干气在30℃、4500kPa的密度：33.88 kg/m3干气在30℃、4500kPa的热焓：-4448 kJ/kg干气在130℃、4500kPa的热焓：-4193 kJ/kg干气在30℃、4500kPa下的低位热值：49210 kJ/kg2.2 物料平衡表表2-1 100×104 m3/d 天然气分子筛脱水装置设计物料表物料流 1 2 3 4 5 6 7 气体分率 1 1 1 1 0.9825 1 0 温度，℃30 35 30 260 30 29.87 29.87 压力，KPa 4500 4500 4500 4500 4480 4450 4450 摩尔流量,kmol/h 1736.835 1734.903 180.8 180.8 180.8 177.628 3.172 质量流量，kg/h 29743.35 29708.55 3096.03 3096.03 3099.03 3041.89 57.14 液体体积流量,m3/h 95.65 95.61 9.96 9.96 9.84 9.78 0.06 热流量，kJ/h -1.33E+08 -1.32E+08 -1.38E+07 -1.18E+07 -1.45E+07 -1.36E+07 -9.06E+05 质量密度,kg/m3 17.125 17.124 17.124 17.124 17.141 17.125 18.015 分子量33.89 33.13 33.88 17.44 34.33 33.49 1005.01 压缩因子0.9023 0.9079 0.9023 0.9968 —0.9031 0.0317 粘度,cp 0.0125 0.0126 0.0125 0.0184 —0.0124 0.7995组成（mol%）氢气0.0969 0.0970 0.0970 0.0970 0.0952 0. 0969 0. 0000氦气0.0519 0.0520 0.0520 0.0520 0.0510 0. 0519 0. 0000氮气0.05494 0.5500 0.5500 0.5500 0. 5397 0. 5494 0. 0003二氧化碳0.0260 0.0260 0.0260 0.0260 0.0255 0. 0260 0. 0004甲烷94.4898 94.5950 94.5950 94.5950 92.8320 94.4896 0. 0000乙烷 3.3013 3.3050 3.3050 3.3050 3.2434 3.3013 0. 0000丙烷0.7292 0.7300 0.7300 0.7300 0. 7164 0. 7292 0.0000异丁烷0.1209 0.1210 0.1210 0.1210 0. 1187 0. 1209 0. 0000正丁烷0.1558 0.1560 0.1560 0.1560 0. 1531 0. 1558 0. 0000异戊烷0.0559 0.0560 0.0560 0.0560 0. 0550 0. 0559 0. 0000正戊烷0.0519 0.0520 0.0520 0.0520 0. 0510 0. 0519 0. 0000正己烷0.2597 0.2600 0.2600 0.2600 0. 2552 0. 2597 0. 0000 水0.1112 0.0000 0.0000 0.0000 1.8637 0. 1114 99.999372.3分子筛吸附器的选型分子筛脱水属于吸附法脱水，一般用于水露点要求控制较低的场合，其露点深度可达到-90℃，保证含水量在1ppm以下。