天然气处理装置制冷工艺加湿技术研究

【摘要】： 空冷器是用来冷却天然气、原稳脱出气等介质的换热设备。开展空冷器加湿工作,能够降低冷却空气的温度,从而避免了环境温度对空气冷却环节中天然气温度的影响,使夏季空冷器出口天然气达到工艺要求,达到提高轻烃收率和增加气中收烃量,稳定系统工艺参数。 本文研究了影响空冷器传热效果的因素、强化空冷器传热的途径和天然气处理装置空冷器加湿技术。通过对各种加湿方法的比较,确定了空冷器的最优加湿方案是:E0103选择高压喷雾加湿,E0104选择前段出口饱和一级加湿。 对E0103与E0104之间的压缩机对加湿造成的影响进行了理论分析,结果表明,压缩过程不会使前级的温降效果降低,同时如果对E0103进行喷水使得其出口温度降低,可以降低压缩功。 通过理论计算与分析,设计了空冷器喷水流程,喷头结构形式、安装和布置以及加湿过程的自动控制等。对萨中深冷E0103、E0104空冷器进行了加湿实验,结果表明:此加湿技术可使空冷器夏季出口温度降低5.1℃,制冷深度提高2～3℃,平均每处理10~4Nm~3的天然气可多回收轻烃0.14 t,一个夏季可多回收轻烃430吨;达到了提高轻烃收率,稳定系统工艺参数,提高制冷合格率的目的。具有较高的推广应用价值。 【关键词】：天然气 空气冷却器 加湿 喷头 轻烃
【学位授予单位】：大庆石油大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2006
【分类号】：TE644
【目录】：

• 第一章 绪论7-24
• 1.1 天然气处理概述7-10
• 1.1.1 天然气脱水7-8
• 1.1.2 天然气脱硫脱碳8-10
• 1.1.3 硫磺回收和尾气处理10
• 1.2 轻烃收率现状10-12
• 1.2.1 万方气收率10-11
• 1.2.2 组份收率11-12
• 1.2.3 影响轻烃收率的因素12
• 1.3 天然气处理装置制冷工艺概述12-19
• 1.3.1 冷剂制冷12-15
• 1.3.2 膨胀机制冷15-16
• 1.3.3 联合制冷16-18
• 1.3.4 循环效率比较18-19
• 1.4 天然气加工装置空冷器加湿研究的意义19-20
• 1.5 空冷器加湿的原理20-21
• 1.6 大庆油田天然气加工装置空冷器运行现状21-22
• 1.6.1 环境状况21-22
• 1.6.2 设备情况22
• 1.6.3 工艺状况22
• 1.7 强化天然气加工装置空冷器传热的途径22-23
• 1.7.1 提高传热系数22-23
• 1.7.2 提高△t_m23
• 1.8 本文研究的内容23-24
• 第二章 理论计算及结果分析24-32
• 2.1 计算条件24-26
• 2.1.1 天然气组成24
• 2.1.2 工艺流程24
• 2.1.3 空冷器结构24-25
• 2.1.4 基础数据25
• 2.1.5 其它条件25-26
• 2.2 计算方法26-29
• 2.2.1 计算假设条件26
• 2.2.2 空冷器效率的计算方法26-27
• 2.2.3 计算方程式27-29
• 2.3 计算结果及分析29-32
• 2.3.1 计算结果29-30
• 2.3.2 计算结果分析30
• 2.3.4 E0103 与E0104 之间的压缩机对加湿造成的影响30-32
• 第三章 空冷器加湿工艺研究32-37
• 3.1 加湿方法的选择32
• 3.2 加湿方案的确定32
• 3.3 喷水设计32
• 3.4 喷头设计32-34
• 3.5 主要设备及配件34-35
• 3.6 流程设计35-36
• 3.7 加湿控制36-37
• 3.7.1 自动调节回路36
• 3.7.2 数据采集和操作36-37
• 第四章 空冷器加湿实验及结果分析37-42
• 4.1 实验条件及方法37
• 4.1.1 实验条件37
• 4.1.2 实验方法37
• 4.1.3 数据采集37
• 4.2 E0104 实验结果及讨论37-38
• 4.3 E0103 空冷器加湿实验及结果分析38-42
• 结论42-43
• 致谢43-44
• 参考文献44-47
• 详细摘要47-58

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