油库课程设计论文

油库课程设计论文

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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: 油气储运工程09-3

学生姓名: 刘畅学号: 27____

设计地点（单位）_ 石油与安全科技大楼K706___ _

设计题目:_ 某分子筛吸附脱水工艺设计——工艺流程及平面布置设计

完成日期：2012年6月19日

指导教师评语: ______________________ ________________ _________________________________________________________________________________

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成绩（五级记分制）:______ __________

指导教师（签字）:________ ________

摘要

本设计中原料气压力为3MPa，温度40℃，设计规模为15万方/天，要求脱水到1ppm以下。根据同组同学分离器设计、吸附塔设计、再生气换热器设计以及管道设计设计并绘制双塔吸附脱水工艺流程图。其中分离器采用立式重力型分离器，吸附塔采

用4A型分子筛，换热器使用套管式塔设备。依据工艺流程设计，考虑天然气走向及当地风向，参考《GB50350-2005 油气集输设计规范》以及当地地势等相关条件，设计出

符合《石油与天然气防火规范》、《建筑设计防火规范》、《工业企业噪声控制规范》等有关规定的平面布置图。

关键词：分子筛吸附塔平面布置工艺流程

目录

摘要.................................................... 错误!未定义书签。目录..................................................... 错误!未定义书签。

1 绪论................................................... 错误!未定义书签。

2 参数设计................................................ 错误!未定义书签。

天然气基础资料 ....................................... 错误!未定义书签。

天然气基础物性资料 ................................... 错误!未定义书签。

设计范围 ............................................. 错误!未定义书签。

设计依据 ............................................. 错误!未定义书签。3工艺流程设计............................................ 错误!未定义书签。

设计要求.............................................. 错误!未定义书签。

设计步骤 ............................................. 错误!未定义书签。

4 选址及平面布置.......................................... 错误!未定义书签。

选址要求 ............................................. 错误!未定义书签。

平面设计 ............................................. 错误!未定义书签。

5 结论................................................... 错误!未定义书签。参考文献.................................................. 错误!未定义书签。

1 绪论

2003年我国天然气产量达341亿m3，消费量为301亿m3，消费结构为化工34%、工业燃料29%、城市燃气23%、发电14%。2003年化工用气量约为102亿m3，主要用于生产化肥。其中以天然气为原料的合成氨和甲醇生产能力分别占总生产能力的20%和25%。

权威机构分析，天然气将是未来世界一次能源中发展最快的品种，预计2001～2025年全球天然气消费年均增长率为%（而同期原油的增长率为%，煤为%）。2020年全球天然气消费量将达到万亿m3，比2001年增长近70%，天然气在世界一次能源中的比例将从2001年的23%上升到2020年的25%。

由此可知，提高天然气的质量是刻不容缓的事情。其中，天然气脱水是提升天然气质量的一个重要环节。天然气中含水量的降低可以减少管输压力，避免生产水合物堵塞管道，同时也避免与天然气中的酸性气体如二氧化碳、硫化氢等生产酸性液体腐蚀管道。就目前国内国外的技术而言，总共将天然气脱水法分为三类：低温脱水法、溶剂吸收脱水法、固体吸附脱水法。

其中，吸附是用多孔性的固体吸附剂处理气体混合物，使其中一种或多种组分吸附于固体表面上，其他的不吸附，从而达到分离操作。水是一种强极性分子，分子直径

（? ～?）很小。不同的多孔性固体的孔径是不同的，孔径大于? 的，都可以吸附

水。吸附能力的大小与多种因素有关，主要是固体的表面力。目前工业上常用的吸附剂有活性氧化铝、硅胶、分子筛和活性炭等。其中除活性炭外，都可以应用于天然气脱水。

本设计在前人的基础上，就固体吸附脱水法进行研究，在吸附脱水的理论基础上设计出双塔循环分子筛吸附脱水工艺流程，并选址布局。

2 参数设计

天然气基础资料

①天然气组成

③进料压力：3MPa

④设计规模：15万方/天

⑤要求脱水到1ppm以下。

天然气基础物性资料

表天然气基础物性表

设计范围

根据重庆科技学院油气集输课程设计任务书，设计范围为天然气吸附脱水工艺流程图，并根据当地的天气、地势进行选址，设计平面布置图。

设计依据

《GB50350-2005 油气集输设计规范》

《石油与天然气防火规范》

《建筑设计防火规范》

3工艺流程设计

设计要求

①尽可能采用先进设备，先进生产方法及成熟的科学技术成就，以保证产品质

量；

②“就地取材”，充分利用当地原料，以便获得最佳的经济效果；

③所采用的设备效率高，降低原材料消耗及水电气消耗，以使产品的成本降低；

④经济效益高；

⑤充分预计生产的故障，以便及时处理，保证生产的稳定性；

⑥充分考虑天然气进料性质、产品质量及品种，生产能力及今后发展；

⑦设计流程尽可能采用循环法，尾气排放符合国家环境排放标准。

设计步骤

设备参数

表选用设备参数

工艺流程简述

图分子筛吸附脱水工艺流程图

如图所示，原料气进入脱水站后，先经进口分离器脱除液态水，分离后的天然气经分离器上方管道由分子筛吸附塔上方进入塔内进行吸附脱水。经吸附塔脱水后的干燥

天然气经过滤器一部分进入外输管网，一部分气体作为再生气，经换热器加热到260℃

进入再生塔，携带走再生塔中吸附的水蒸气，并从吸附塔上部经冷却器冷却，部分气态水蒸气液化，经分离器分离后的再生气经压缩汇集至进口分离塔循环分离、脱水。

整个工艺流程中，天然气在进口分离器出口处液态烃及液态水总含量为m3，其中液态水含量为m3，可以忽略。天然气在吸附塔入口处水蒸气含量为m3，出口理论水蒸气含量为0g/m3，符合干气输送条件。

4 选址及平面布置

选址要求

①油气集输站场址，应根据已批准的可行性研究报告或油气田地面建设总体规划

以及所在地区的城镇规划、兼顾集输管道的走向确定。

②站场的面积应满足总平面不知道的雪球，并应节约用地。凡有荒地可利用的地

区应尽量不占用耕地，为满足油气田滚动开发要求，可是当预留扩建用地。

③工艺上相互关联的油、气、水处理站宜联合建设，形成多功能的集中处理站

④区域布置根据石油天然气站场、相邻企业和设施的特点及火灾危险性，结合地

形与风向等因素，合理布局。

⑤天然气站场宜布置在城镇和居住区全年最小频率风向的上风侧。

⑥天然气站场区域布置防火间距应依照表、表进行布置。

⑦天然气站场布置中应有生产区、办公区、辅助生产区、生活区四大部分。

⑧站场总平面布置应充分利用地形，并结合气象、工程地质、水文地质条件合

理，紧凑布置，节约用地。集中处理站的土地利用系数不应小于60%。

⑨站场总平面布置应与工艺流程相适应，做到场区内外物料流向合理，生产管理

和维护方便。宜根据不同生产功能和特点分别相对集中布置，形成不同的生产区和辅助生产区。集中处理站的布置也可以打破专业界线，对同类设备进行联合布置。

表格石油站场与邻近建筑物防火距离（m）

表石油库内建筑物、构筑物之间的防火距离(m)

平面设计

根据选址要求及天然气消防安全等相关规定，绘制平面布置图所示。

如图所示，本站场总面积为125m 175m=21875

㎡，共分为四个区域。分别是位于站场中心的生产区（占地约为总面积的65%），设备区（即辅助生产区），办公区（包括办公室、会议室及活动室），职工宿舍区（即生活区）。其中生产区与办公区、设备区的防火距离为35m 至40m ，与员工宿舍的防火距离约为75m 。场站设西门、北门两个门，西门主要为参观大门，北门为员工出入后门。两门均设置在上风口。西门外设停车场，员工宿舍区内设篮球场。站场内绿化面积占总面积的10%，呈环形靠墙而建。

图 站场平面布置图

5 结论

本次小组设计任务为天然气分子筛吸附脱水工艺设计，本人具体负责工艺流程及平面布置设计。在本次设计过程中，本人查阅了大量资料。从熟悉CAD操作到绘制出工艺流程图和平面布置图。其中，在工艺流程设计中，经查阅资料，采用双塔交替脱水工艺，并在吸附脱水前设置气液分离器，先用重力式脱除液态水再用分子筛吸附塔脱除气态水。本次设计结果，经计算，符合脱水到1ppm以下的设计要求。

在平面布置图中，根据设计规模15万方/天设计出五级站场，并查阅相关资料设计防火距离。在平面布置图中，总共包括四个区域，既可以满足生产需要，也可以满足员工生活需要。

参考文献

[1]梁平王天祥.天然气集输技术[M].北京：石油工业出版社，

[2]蒋洪刘武.原油集输工程[M].北京：石油供应出版社，

[3] GB50350-2005 油气集输设计规范.北京：中国计划出版社，

[4]石油化工消防安全距离规范

[5]石油天然气站场区域布置防火间规范