分离器尺寸计算
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1.1.1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 1795mVh (工况 下),按照壳牌高效分离器的设计标准,SMS 气/液分离器的直径计算如下:
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气体处理能力标准:
由于 I 「亍^氐:,由壳牌分离器设计规范查表可知,取 ;=,
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、表
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表分离器直径及涡流管个数的确定表
表高效分离器高度计算表
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!生塔C-2201(1)和凝析油稳定塔C-2301
分别对MEG?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 MEGI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。
250丫型填料主要性能参数见表。
型填料主要性能参数表
表
生塔塔径计算基础数据
表MEG
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, 如表所示。
表凝析油稳定塔计算塔径的基础数据
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:
塔内径计算公式为:0. 2
0.291 1.75 1 14
G
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 G U GF0. 7
2
3600
由表中数据带入以上公式:
= m/s u G =s
由第二块板计算得:u G
D T =
由第六块板计算得:u G=s u G =s
D T =
由以上计算结果可知,MEG!生塔采用等径填料塔,直径选为350mm 考虑气体处理量120%勺弹性范围,根据模拟结果校核MEG!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h,采用以下公式计算。
F —_4G
一2
3600
G D
当直径DN为350mm寸,将第六块塔板处的数据带入可得:
F= (m/s) ? (kg/m?)
由以上计算可知,最大气体动能因子符合填料特性要求。
MEGI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倍:X3 50,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:
1
1 8
0.2
L 4 G
0. 291 1.75 — —
G
68%~75%故取实际操作气速为泛点速度的 70%
U G U GF °. 7 D T =
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%勺弹性范围,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 h ,采用以下公式计
算:
4G 360° , G D
当直径DN 为200mm 寸,将第六块塔板处的数据带入可得:
F = (m/s ) ? (kg/m 3)
由以上计算可知,最大气体动能因子符合填料特性要求。
MEGI 生塔高度的计算:
进料段高度取进料处直径的倍:X 200,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
2
lg
U
GF±
g
实际操作气速为泛点速度的
塔内径计算公式为:
2 G
;3600 G G
由表 中数据带入以上公式: 由第八塔板计算直径,U GF =S
u G =s
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3~6 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〜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%除去直径大于5^m的液滴;分离器直径为1200mm筒体高度为3200mm 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!生塔塔径选350mm第一块板以上的筒体高度取700mm 进料段高度取
525mm填料高度为12000mm凝析油稳定塔塔径选200mm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 ? ,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
MEGI生系统热负荷增加。
推荐采用乙二醇注入量为1500kg/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,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3~6 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〜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%除去直径大于5^m的液滴。
分离器直径为1200mm筒体高度为3200mm 能够满足现阶段分离要求。
(8) 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!生塔塔径选350mm第一块板以上的筒体高度取700mm进料段高度取525mm填料高度为12000mm凝析油稳定塔塔径选200mm填料高度为16000mm。