天然氣工程教程第11章天然氣預(yù)處理及輕烴回收課件

第十一章天然氣預(yù)處理及輕烴回收學(xué)習(xí)要求了解天然氣地面工程概況理解解天然氣脫水、脫酸基本方法掌握天然氣輕烴回收基本原理和方法..1第十一章天然氣預(yù)處理及輕烴回收學(xué)習(xí)要求..1一、天然氣地面工程基本概況1、地面簡要流程脫雜質(zhì)分餾塔脫水及酸氣輕烴回收外輸天然氣LPG（C2,C3,C4）天然氣油凝析油殘?jiān)盼叟盼奂傲蚧腔厥找涸蠚饣玖鞒淌疽鈭D..2一、天然氣地面工程基本概況1、地面簡要流程脫雜質(zhì)分餾塔脫水及二、天然氣凈化溶劑吸收法常用溶劑基本流程適用范圍固體吸附法吸附劑適用范圍（一）脫水工藝簡介第十一章第二節(jié)..3二、天然氣凈化溶劑吸收法固體吸附法（一）脫水工藝簡介第十一章1、溶劑吸收法（1）常用溶劑：三甘醇（TEG）（2）適用范圍：用于大型天然氣液化裝置中脫出大部分水分；露點(diǎn)降僅為-22～-28℃。露點(diǎn)降：在同一壓力下，被水汽飽和的天然氣露點(diǎn)溫度與經(jīng)過脫水裝置后同一氣流的露點(diǎn)溫度之差。..41、溶劑吸收法（1）常用溶劑：三甘醇（TEG）..4（3）溶劑吸收法基本流程閃蒸罐緩沖罐游離液體泵過濾器富甘醇貧甘醇蒸餾塔甘醇吸收塔水蒸氣閃蒸氣干氣原料氣重沸器1、溶劑吸收法..5（3）溶劑吸收法基本流程閃蒸罐緩沖罐游離液體泵過濾器富甘醇貧（4）三甘醇脫水裝置工藝計(jì)算內(nèi)容

（360~363頁）確定進(jìn)塔貧甘醇濃度確定吸收劑貧甘醇用量確定吸收塔塔板數(shù)確定吸收塔型號(hào)和塔徑1、溶劑吸收法..6（4）三甘醇脫水裝置工藝計(jì)算內(nèi)容

（360~363頁）確定進(jìn)2、固體吸收法常用吸附劑：鋁土礦、活性氧化鋁、硅膠、分子篩特點(diǎn)深度脫水露點(diǎn)降-73℃以下流程（參見365頁）一般采用雙塔流程，一塔工作，一塔再生和冷卻..72、固體吸收法常用吸附劑：..73、冷卻法經(jīng)過換熱降低天然氣的溫度，使水汽冷卻后，凝析出來。..83、冷卻法經(jīng)過換熱降低天然氣的溫度，（二）脫酸氣方法簡介化學(xué)吸附法物理吸附法復(fù)合法脫酸氣..9（二）脫酸氣方法簡介化學(xué)吸附法..9三、輕烴回收主要方法及回收率概述節(jié)流膨脹基本工藝透平膨脹基本工藝二級(jí)低溫分離基本工藝簡介..10三、輕烴回收主要方法及回收率概述..10(一）主要方法及回收率概述方法產(chǎn)品回收率（%）C2C3C4C5+常溫油吸收5407587低溫油吸收15559095簡單冷凍25759397階式冷凍708595100JT閥節(jié)流709097100透平膨脹8597100100..11(一）主要方法及回收率概述產(chǎn)品回收率（%）C2C3C4C5+（二）節(jié)流膨脹制冷分離基本工藝低溫分離器分離器穩(wěn)定塔甘醇提濃塔甘醇泵換熱去油罐閃蒸氣針形閥旁通換熱混合室進(jìn)氣干氣..12（二）節(jié)流膨脹制冷分離基本工藝低溫分離器分離器穩(wěn)定塔甘醇提濃節(jié)流膨脹輕烴回收流程工藝計(jì)算基本單元節(jié)流低溫分離器節(jié)流膨脹致冷低溫原理節(jié)流膨脹模擬計(jì)算方法節(jié)流膨脹最佳操作條件分析穩(wěn)定塔穩(wěn)定塔計(jì)算原理模擬計(jì)算方法（二）節(jié)流膨脹制冷分離基本工藝..13節(jié)流膨脹輕烴回收流程工藝計(jì)算基本單元節(jié)流低溫分離器（二）節(jié)流（1）節(jié)流膨脹致冷低溫原理-特點(diǎn)（見377~384頁）特點(diǎn)：節(jié)流前后體系焓值相等。由穩(wěn)定流動(dòng)方程截面1截面2節(jié)流膨脹示意兩截面焓差動(dòng)能截面高差吸熱對(duì)氣體作功..14（1）節(jié)流膨脹致冷低溫原理-特點(diǎn)（見377~384頁）特點(diǎn)：（1）節(jié)流膨脹致冷低溫原理-微分節(jié)流效應(yīng)等焓節(jié)流時(shí)，微小壓力變化所引起的溫度變化稱微分節(jié)流效應(yīng)。微分節(jié)流效應(yīng)系數(shù)：利用麥克斯韋關(guān)系式：無能量供給第一項(xiàng)小于零，第二項(xiàng)由于是壓力降低也小于零。內(nèi)能隨壓力的變化移動(dòng)功隨壓力的變化αH<0溫度降低參見P228頁第一節(jié)節(jié)流調(diào)壓..15（1）節(jié)流膨脹致冷低溫原理-微分節(jié)流效應(yīng)等焓節(jié)流時(shí)，微小壓（1）節(jié)流膨脹致冷低溫原理-積分節(jié)流效應(yīng)實(shí)際節(jié)流時(shí)，壓降為一有限值有限壓力變化所引起的溫度變化為積分節(jié)流效應(yīng)。在實(shí)際工作中，由于節(jié)流前后為有限壓降，故溫降也為一有限值。對(duì)于不同的天然氣體系，在相同有限壓降下，溫降會(huì)有差異。..16（1）節(jié)流膨脹致冷低溫原理-積分節(jié)流效應(yīng)實(shí)際節(jié)流時(shí)，壓降為一（2）節(jié)流膨脹模擬方法（見379~381頁）基礎(chǔ)數(shù)據(jù)入口條件下的焓H1計(jì)算給定出口壓力P2和溫度初值T2平衡冷凝計(jì)算求H2和液化率e|H1-H2|＜ε重設(shè)T2否輸出結(jié)果是..17（2）節(jié)流膨脹模擬方法（見379~381頁）基礎(chǔ)數(shù)據(jù)入口條件(3)節(jié)流膨脹最佳操作條件分析兩種分析方法1.恒定上游溫度和壓力，調(diào)節(jié)分離壓力，以獲得不同條件下回收量的比較。2.恒定上游和節(jié)流后的分離壓力，調(diào)節(jié)上游溫度，以獲得不同條件下回收量的比較。規(guī)律第一種方法，存在一最佳回收分離壓力第二種方法，回收量與上游溫度成正比P384..18(3)節(jié)流膨脹最佳操作條件分析兩種分析方法P384..18（4）穩(wěn)定塔計(jì)算原理恒壓、恒溫條件下的相平衡模擬計(jì)算方法等溫閃蒸方法..19（4）穩(wěn)定塔計(jì)算原理..19（三）低溫透平膨脹工藝流程（見377圖）氣體處理入口分離脫甲烷塔透平膨脹機(jī)—壓縮機(jī)膨脹機(jī)JT閥再壓縮壓縮機(jī)重沸器脫甲烷裝置產(chǎn)品計(jì)量站商品天然氣去銷售換熱器..20（三）低溫透平膨脹工藝流程（見377圖）氣體處理入口分離脫甲等熵膨脹（透平機(jī)）分離原理（385~387頁）等熵膨脹效應(yīng)系數(shù)：由麥克斯韋關(guān)系式可推得：由于故>0，即透平膨脹過程總是產(chǎn)生冷效應(yīng)，溫度總是降低。..21等熵膨脹（透平機(jī)）分離原理（385~387頁）等熵膨脹效應(yīng)系低溫透平膨脹計(jì)算邏輯框圖（387~388頁）基礎(chǔ)數(shù)據(jù)入口條件下的焓H1和熵S1計(jì)算給定出口壓力P2和溫度初值T2平衡冷凝計(jì)算求S2,H2和液化率e|S1-S2|＜ε重設(shè)T2否計(jì)算理想功△HI和實(shí)際功△Ha以實(shí)際功為恒算基礎(chǔ)進(jìn)行冷凝計(jì)算液化率e和實(shí)際出口溫度輸出結(jié)果是..22低溫透平膨脹計(jì)算邏輯框圖（387~388頁）基礎(chǔ)數(shù)據(jù)入口條件（四）二級(jí)低溫分離簡介基本原理：（1）以節(jié)流膨脹出口氣作為透平膨脹分離的入口氣，