【SY石油天然气标准】 天然气凝液回收设计规范

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  • SY/T 0077-2008
  • 现行

基本信息

  • 标准号:

    SY/T 0077-2008

  • 标准名称:

    天然气凝液回收设计规范

  • 标准类别:

    石油天然气行业标准(SY)

  • 标准状态:

    现行
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    简体中文
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标准号:SY/T 0077-2008
标准名称:天然气凝液回收设计规范
英文名称:Design specification of natural gas liquid recovery
标准格式:PDF
发布时间:2008-06-16
实施时间:2008-12-01
标准大小:13.5M
标准介绍:本标准规定了天然气凝液回收的一般规定、工艺方法、设备及管线安装、节能和健康、安全与环境的基本要求
本标准适用于陆上采用冷凝分离法和冷油吸收法回收天然气凝液装置的工艺设计。 本标准代替SY/T0077-2003《天然气凝液回收设计规范》。本标准与SY/T0077-2003相比,主要修订内容如下:
增加直接换热工艺和冷油吸收工艺的定义和工艺方法。
补充了压缩机、膨胀机等主要设备的数据表。
补充了压缩机等设备的安装要求。
补充了装置模块设计的尺寸要求。
一对节能设计提出了较为严格的要求。
对健康、安全与环境提出了严格的要求。
—新增条款(新条文):3.7,3.8,5.3.8,5.4,8.2,8.3,9.3。
补充及修订的条文主要有:4.3,4.5,53.3,6.3.2。
本标准的附录A、附录B、附录C、附录D为资料性附录本标准由石油工程建设专业标准化委员会设计分委会提出并归口。
本标准负责起草单位:胜利油田胜利工程设计咨询有限责任公司
本标准参加起草单位:中国石油天然气管道工程有限公司大津分公司、中原油田勘探局勘察设计研究院、大庆油田工程有限公司
本标准主要起草人:冯永训、王智、翀、邹伟、闫广宏、孙晓春、刘科慧、王峰、颜世润、仝淑月、李延春、宋成文
本标准所代替标准的历次版本发布情况为:
SY/T077-1993,SY/T0077-203

标准内容标准内容

部分标准内容:

ICS 75. 200
E16
备案号:24274-2008
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中华人民共和国石油天然气行业标准SY/T0077-2008
代替SY/T0077—2003
天然气凝液回收设计规范
Design specification of natural gas liquid recovery2008-06—16发布
国家发展和改革委员会
2008—12—01实施
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规范性引用文件
术语和定义
一般规定
工艺方法
设备及管线安装
节能·
健康、安全与环境
附录A(资料性附录)
附录B(资料性附录)
附录C(资料性附录)
附录D(资料性附录)
参考文献
投资回收年限的计算
有关图表,
能耗计算··
条文说明·
SY/T0077—2008
SY/T0077—2008
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本标准代替SY/T0077—2003《天然气凝液回收设计规范》。本标准与SY/T0077—2003相比,主要修订内容如下:增加直接换热工艺和冷油吸收工艺的定义和工艺方法。补充了压缩机、膨胀机等主要设备的数据表。补充了压缩机等设备的安装要求。一补充了装置模块设计的尺寸要求。一对节能设计提出了较为严格的要求,-对健康、安全与环境提出了严格的要求新增条款(新条文):3.7,3.8.5.3.8,5.4,8.2,8.3,9.3。补充及修订的条文主要有:4.3,4.5,5.3.3,6.3.2。本标准的附录A、附录B、附录C、附录D为资料性附录。本标准由石油工程建设专业标准化委员会设计分委会提出并归口。本标准负责起草单位:胜利油田胜利工程设计咨询有限责任公司。本标准参加起草单位:中国石油天然气管道工程有限公司天津分公司、中原油田勘探局勘察设计研究院、人庆油由工程有限公司。本标准主要起草人:冯永训、王智、士独、邹伟、闫广宏、孙晓春、刘科慧、王峰、颜世润、全淑月、李延春、宋成文。
本标准所代替标准的历次版本发布情况为:SY/T0077..-1993,SY/T0077—2003。1范围
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天然气凝液回收设计规范
SY/T 0077—2008
本标准规定了天然气凝液回收的一般规定、工艺方法、设备及管线安装、节能和健康、安全与环境的基本要求。
本标准适用于陆上采用冷凝分离法和冷油吸收法回收天然气凝液装置的工艺设计。2规范性引用文件
下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准。GB150钢制压力容器
GB/T9052.1油气田液化石油气
GB9053稳定轻烃
GB12348工业企业厂界噪声标准
GB17820
GB50034
GB50183
天然气
建筑照明设计标准
石油天然气工程设计防火规范Www.bzxZ.net
GBZ1工业企业设计卫生标准
SY/T 0048
石油关然气工程总图设计规范
SY/T(0076天然气脱水设计规范
SY/T0090
油气田及管道仪表控制系统设计规范SY/T6276石油天然气工业健康、安全与环境管理体系SY/T6420油田地面工程设计节能技术规范石油设施电气设备安装区域一级、0区、1区和2区区域划分推荐作法SY/T 6671
HG/T20586化工企业照明设计技术规定中华人民共和国环境保护法中华人民共和国主席令第22号中华人民共和国固体废弃物污染环境防治法中华人民共和国主席令第31号中华人民共和国大气污染防治法中华人民共和国主席令第32号中华人民共和国噪声污染防治法中华人民共和国主席令第77号中华人民共和国水污染防治法中华人民共和国主席令第87号建设项目环境保护管理办法的规定国家环境保护委员会国家计划委员会国家经济委员会发布
建设项目环境保护设计规定国家计划委员会国务院环境保护委员会发布建设项目(工程)劳动安全卫生监察规定1996年10月17日中华人民共和国劳动部令(第2号)石油天然气管道安全监督与管理规定2000年4月24日中华人民共和国国家经济贸易委员会(第17号)
压力容器安全技术监察规程1996年6月25日国家质量技术监督局发布【质技监局锅发(1999)154号)
SY/T0077—2008
3术语和定义
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下列术语和定义适用于本标准。3.1
天然气凝液naturalgasiquid
从天然气中回收的且未经稳定处理的液态烃类混合物的总称。一般包括乙烷、液化石油气和稳定轻烃成分,也称为混合轻烃。
天然气凝液回收装置naturalgasliquidrecoveryunit采用特定的工艺方法从天然气中回收凝液的装罩。3.3
冷凝分离condensateseparation采用某种制冷工艺,使天然气组分中部分冷凝和分离出天然气凝液的过程。3. 4
凝液分罐liquidfractionation
根据被分离组分的相对挥发度的差异,按产品技术要求对天然气凝液进行分离的过程。3.5
冷剂制冷工艺cryogenrefrigeration利用液态冷剂相变时的吸热效应产生冷量,使天然气降温后部分冷凝,从而回收凝液的工艺。3.6
膨胀制冷工艺
expansion refrigeration
具有一定压力的天然气作绝热膨胀,使其降温后部分冷凝,从而回收凝液的工艺。采用」一T阀完成等焰膨胀过程的称为节流制冷,采用膨胀机完成多变膨胀过程的称为膨胀机制冷,采用热分离机完成多变膨胀过程的称为热分离机制冷。3.7
直接换热工艺(DHX工艺)directlyheat-exchangerprocessDHX采用了低温吸收制冷工艺,脱乙烷塔顶冷凝液与低温分离器的气相在塔内逆流接触,同时进行传热和传质,将低温分离器气相中的绝大部分C组分冷凝下来。出手凝液中C,C等轻组分的气化制冷,DHX塔塔顶气相和塔底液相的温度均比进料温度低,充分利用了冷量。3.8
冷油吸收工艺cold condensateabsorb用制冷剂将装置自产稳定轻烃冷冻后作为吸收剂的凝液回收方法。3.9
冷凝率condensation rate
天然气物流降低温度后冷凝的凝液的数量与物流的总量的比值,以摩尔分数表示。3.10
收率recoveryrate
回收的某产品中的某组分与原料气中该组分的数量之比值,通常以摩尔分数表示。4一般规定
4.1天然气凝液回收装置应按照批准的设计任务书或设计合同节所规定的内容和要求进行设计。4.2根据天然气的实际情况和用户对产品的要求,通过技术经济对比选择合适的工艺方法,积极慎重地采用新工艺、新技术、新设备和新材料。2
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4.3装置的操作范围除设计任务书另有规定外,-般取设计处理量的80%~120%。若原料气的组成波动较大,应对关键参数进行核算。4.4装置年累计设计开工时数按8000h计算。4.5根据具体,情况经济合理地确定装置的收率。回收乙烷及更重烃类的装置,乙烧的收率宜为50%85%。回收丙烷及更重烃类的装置,其丙烷收率宜为50%~90%。4.6装置的投资回收年限,应按现行的经济评价规定计算。方案比较过程中,可参照附录A给出的公式计算。
4.7工艺设计应取得下列主要基础参数与资料:a)原料气的组成、压力、温度、气量及波动范围。b)某组分的收率或某产品的产率保证值c)外输气的热值,露点,组分和压力等的要求。d)产品的技术要求。
e)建设地点的水、电、信、交通、消防等公用工程及工程地质、水文地质、地震烈度和气象资料。
f)建设地点的地理位置、周边环境情况及地形地貌资料。4.8原料气、外输气和产品及外界供给的蒸汽、循环水、电和燃料等均应符合本行业现行的计量规定。
4.9天然气的组分分析,应分析到最末一个组分的摩尔分数小于或等于0.1%。气样可按下列方法取得:
a)设计工况与取样现场工况(包括温度、压力和油气比等)相同时,可取实际气样分析。b)如实际取样工况与设计工况不一致,应在稳定工况下同时取油样及气样并实测气油比。设计可按分析和实际气油比数据加权出混合组成,再推算出在设计工况下的气体组成。c)新油田可采用开发方案提供的并流组成进行推算。d)有多个气源时,应逐个进行分析,再按处理量的比例配样推算。4.10二氧化碳在低温系统中形成固体物质的条件,可查图B.1估算。如果从图B.1中查出,处于形成固体物质的边缘条件,则应采取改变工艺的措施或部分脱除CO2。4.11进人凝液回收装置的天然气中H.S的含量不宜超过20mg/m;对于不合格的天然气,应在脱水工段前进行脱硫。
4.12做好装置内部的压力能,热能、电能的综合平衡,做到合理利用,降低能耗。能耗的计算参见附录C。
4.13设计工艺流程时应综合权衡各因素,论证各操作单元匹配的协调性及经济性,提高制冷和低温冷凝过程的热力学效率。工艺流程既要满足正常生产的需要,同时也要适应装置试压、吹扫、试车、启动、停车、事故处理和维修的需要,一般应符合下列规定:a)原料气入口应设缓冲罐,可与人口分离器合并。b)当装置检修或有故障仍需要继续输气时,应设计可以直接通过旁路或输气压缩机向外继续供气的辅助流程。
c)宜设置不合格产品返回装置重新处理的辅助流程。d)在经济效益较差的装置中,在保证安全的前提下应力求工艺流程简单,可不设备用设备,做到经济合理:
4.14自控设计应符合SY/T(090的规定。根据规模、工艺特点和生产要求,在安全经济合理的前提下配置自控仪表。
4.15装置的设计应按工艺流程的顺序研究每个生产单元的设备、配管和控制方案,分析所有的操作工况(包括试车、启动、停车等)、可能的故障状况等,制定紧急停车措施。SY/T0077—2008
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4.16产品指标应符合下列规定:a)天然气凝液应符合设计任务书或合同书的规定。b)外输气应符合GB17820的规定。c)液化石油气(包括商品丙烷、商品丁烷和商品丙丁烷混合物),应符合GB/T9052.1的规定。d)稳定轻烃应符合GB9053的规定。e)商品乙烷的技术要求应符合设计任务书或合同书的规定5工艺方法
5.1原料气压缩
5.1.1原料气的压力低于适宜的冷凝分离压力时,应设原料气压缩机。5.1.2原料气增压后的压力,应结合适宜的冷凝分离压力和外输压力,综合进行经济及能耗的比较后确定。
5.1.3在设计范围内,原料气压缩单元应能适应气体组成和气量的波动。5.1.4应充分利用气源压力,在来气管线上不宜设置节流阀。所选压缩机应允许人口压力有一定的波动范围。天然气入口压力不宜低于0.15MPa(绝对压力),并应尽量提高。5.1.5压缩机的进气管线上应设置气液分离器,如果气体中含有常规分离器难以分出的重质液滴或固体颗粒时,应采取净化分离措施。该分离器应设高液位报警设施。对于大型压缩机,其分离器还应设液位超限停机设施。
5.1.6压缩机的各级出口气体中若含有润滑油,宜在冷却器前设置润滑油分离器。5.1.7各级分离器都应有自动排液措施,凝液应回收,不得就地排放。凝液的处理方法可以是降压后加热闪蒸法、逐级返回闪蒸法、提馏法或打人脱丁烷塔等,应通过技术经济比较后选用。5.2原料气脱水
5.2.1原料气脱水工艺的设计应符合SY/T0076的规定。5.2.2脱水单元应设在气体可能产生水合物之前。流程中有原料气压缩机时,可根据具体情况设在压缩机末级之后或级间,但应做技术和经济比较。5.2.3采用吸附法脱水的装置,应符合下列规定:a)再生气的压力与吸附脱水的原料气基本相同,而且采用了自动切换控制时,脱水后的气体在进换热器之前应设温度联锁,当气体温度达到或超过板翅式换热器的设计温度时报警并来取相应措施。
b)再生气和冷吹气宜就地作燃料,如果并人外输气中,必须保证掺合后的气体露点达到外输要求。
c)在进板翅式换热器之前应设过滤器。5.3冷凝分离
5.3.1制冷工艺选择:工业上常用的制冷方法有冷剂制冷、膨胀制冷和冷剂与膨胀联合制冷。应根据具体条件,对各种可能采用的方法进行技术和经济指标的对比,选定最佳的制冷工艺。5.3.2冷凝分离压力及温度选择:适宜的冷凝分离压力及温度,应在冷凝计算的基础上,根据原料气的组成及压力、工艺流程的组织及外输压力、收率及产品要求、装置的投资、运行费用等因素确定。
5.3.3冷剂制冷工艺。
5.3.3.1下列工况可采用冷剂制冷工艺a)以控制输气露点为主并同时回收部分凝液的装置。计算的烃露点温度应低于要求的露点温度5℃以上。
b)原料气较富,气源和外输气之间没有足够的压差可供利用,或为回收凝液必须适当增压,所4
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增压力和外输压力之间没有压差可供利用,而且采用冷剂制冷可经济地达到要求的收率。5.3.3.2冷剂选用的主要依据是冷冻温度和单位制冷量所耗的功率,可根据下列情况选用:a)氨适用于冷凝温度高于-26℃的工况。b)丙烷适用于冷凝温度高于-35℃的工况。c)乙烷和丙烷为主的混合冷剂适用于冷凝温度低于一35℃的工况。d)能使用凝液作为冷剂的场合应优先使用凝液5.3.3.3冷剂制冷的工艺参数可根据下列情况确定:a)冷剂的蒸发温度应根据工艺要求和所选蒸发器的型式确定。b)板翅式蒸发器的冷端温差宜取3℃~5℃,而管壳式则宜取5℃~~7℃。c)对数平均温差宜在10℃以下,不宜超过15℃。d)平均温差偏大时,应采用分级压缩分级制冷提供冷量。丙烷冷剂可分2级--3级。e)冷剂的蒸发压力宜高于当地大气压,宜在较低的压力下闪蒸。D)确定制冷负荷时应考虑散热及其他原因,可取5%~~10%的裕量。5.3.3.4其他单元或邻近站厂有富裕的热量或足够的低温水可供利用时,宜采用氨吸收制冷。5.3.4节流阀制冷
5.3.4.1压力很高的气层气(一般为10MPa或更高),特别是气源压力会随开采过程递减时,应首先考虑采用节流阀制冷。节流后的压力应能满足外输压力的要求,不宜另设增压压缩机。5.3.4.2气源压力较高或适宜的分离压力高于外输压力,单靠节流能产生所需的低温,或气量较小不适合用膨胀机时,可采用节流阀制冷。5.3.4.3有压差可供利用,但天然气较贫、回收价值不大时,可采用节流阀制冷。5.3.5热分离机/气波机制冷。
5.3.5.1规模不大,有压差可供利用,但靠节流达不到需要的温度时,可用热分离机代替节流阀制冷。热分离机的出口压力应能满足外输要求,不应再进行增压。膨胀比宜为3~5,不宜超过7。如果气体中重组分较多,可用冷剂预冷。5.3.5.2热分离机的处理能力宜小于1×10°m/d(以进气状态计)。处理量较大时,宜回收机组产生的热量。
5.3.5.3宜选用转动喷嘴式热分离机。但在某些边远地区或环境较差的场所,可采用简单可靠的静止喷嘴式热分离机或气波机。
5.3.6膨胀机制冷。
5.3.6.1当节流膨胀达不到要求的收率时,可采用膨胀机制冷。下列工况宜采用膨胀机制冷工艺:a)原料气压力及气量比较稳定的工况。b)原料气压力高于外输压力,有足够的压差可供利用。c)气体较贫及收率的要求较高。d)膨胀后的气体不需要增压或仅部分气体需要增压。5.3.6.2膨胀机的膨胀比宜为2~4,不宜大于7。如果膨胀比大于7时,可考虑采用两级膨胀。是否采用两级膨胀,必须做出详细的经济分析,以及评估操作上的难易后确定。5.3.6.3气组分较富宜采用冷剂预冷+膨胀机制冷工艺。预冷的温度宜为-20℃~-37℃,冷剂可采用氨、丙烷或适宜的凝液。
5.3.6.4处理量较大、原料气较富时,是否采用多级冷凝与分离使原料气按不同的温度等级析出冷凝液,应在经济比较后确定。
5.3.6.5膨胀机的进口物流温度宜为~30℃-70℃。进口物流气液分离器的顶部,应安装捕雾器。如果分出的凝液中含有较多的应脱除的轻组分,而且全部都到分馏塔中脱除不经济时,应预先脱除部分轻组分。
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膨胀机的出口是否设分离器,应按凝液量的多少及后部流程的组织,通过经济技术比较后5.3.6.6
确定。
5.3.6.7低温换热网络应经济合理,组织流程时应符合下列规定:a)冷流和热流的换热温度比较接近。b)对数平均温差宜低于15℃,不宜超过20℃。c)换热过程中冷热流的温差应避免出现小于3C的窄点。d)原料气物流需要与多股物流换热时,原料气物流的分股不宜超过两股。5.3.6.8工艺气体不需要增压的,膨胀机的制动端宜采用发电机。般情况下,应采用增压机,而且符合下列规定;
a)增压机的进出口应设置防止喘振的旁通线。b)增压机的出口气量应计量,根据气量的大小来调节防喘自动调节阀;膨胀机的功率很小和效益较差的装置,增压机的出口气量可不计量,防喘旁通线为手动调节。5.3.6.9增压机在流程中的位置,应根据气源压力、外输压力和适宜的冷凝分离压力及操作的难易,综合考虑后经济合理地确定。
5.3.6.10膨胀机及其增压机的进口管线上,应安装管道过滤器,用80目或100目的细格滤网除去机械杂质。
5.3.6.11膨胀机的密封气必须于净、无凝液、干燥和无腐蚀性,且应保持具有一定的进口压力和进出口压差。宜取膨胀机进口气流的一部分,复热到20℃左右后作密封气使用,排出膨胀机的低压气可作为燃料气或少量进人原料气压缩机的人口。5.3.6.12膨胀机的转速应允许在装置处理能力范围内浮动。当膨胀机超过允许转速时,进口阀应自动关闭,并通过旁路压力调节阀维持装置继续运行。此外还可根据具体条件采取以下控制措施:a)有可调喷嘴的膨胀机,应通过转动喷嘴角度保持进气压力。气源压力恒定,要求保持外输压万满足外输气童波动时:可由外输压力调节喷嘴角度。b)无可调喷嘴的膨胀机,可通过改变同轴制动压缩机的回流量来控制转速。5.3.6.13对于处理规模变化较大的装置,可以采用两台胀机并联操作的方式。5.3.7解冻设施的设置:装置的低温部分应设有解冻设施,而且应对换热器的低温通道进行压降监视。
5.3.8DXH工艺的应用:为提高C的收率,对于较贫的天然气,冷凝分离部分宜采用DHX工艺。5.3.8.1直接换热法一般用于原料气中C组分含量小于8%、气体流量较大的气体处理装置。C,收率提高幅度主要取决于原料气中C/C的比值。原料气中C/C的比值越小,脱乙烷塔塔顶气相中低温凝液率越高,DHX工艺C,收率提高幅度越大,一般要求原料气中C,/C小于或等于7。5.3.8.2DHX工艺的关键是DHX塔,采用吸收气化制冷,该塔设计一般选取4块~6块理论板,5.3.8.3当采用膨机制冷工艺,且增压机设在膨胀机之后的装置,DHX塔的最高操作压力应不小于工艺气经增压后的压力,以保证膨胀机停机时外输气的压力。5.4冷油吸收
5.4.1为提高C,的收率,对于原料气较富、C含量大于10%的气体且要求C收率较高时,可采用以装置自产稳定轻烃为吸收剂的冷油吸收工艺。5.4.2采用冷油吸收工艺时,宜采用吸收与脱乙烷在同一个塔内完成的工艺。吸收剂宜设置缓冲罐。5.4.3吸收剂宣采用预饱和措施,即将脱乙烷塔顶气与吸收剂混合后进人蒸发器,冷冻至-20℃~一25℃,分出的凝液作为吸收剂打人脱乙烷塔顶,分出的气体作为干气复热后外输。5.4.4在贫富气换热器后原料气的冷冻温度宜为-20℃~25℃,分出的凝液在贫富气换热器富热后进人脱乙烷塔底部,分出的气相进人脱乙烷塔上部。6
5.5凝液分
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5.5.1流程中的第一个塔必须与冷凝分离单元一起考虑。回收乙烷及更重组分的装置,应先从凝液中脱除甲烷;需要生产乙烷时,再从剩余凝液中分出乙烷。回收丙烷及更重组分的装置,先脱除中烷及乙烷。剩余的凝液需要进一步分馏时,可根据产品的要求、凝液的组成,进行技术经济比较后确定。
5.5.2脱甲烷塔的流程设计,应符合下列规定:a)采用多股凝液按不同浓度及温度分别在与塔内浓度及温度分布相对应的部位进料。b)应适当设置1台2台侧重沸器。c)应利用塔底物流的冷量,冷却原料气或冷剂。5.5.3脱乙烷塔的流程设计:应符合下列规定:a)乙烷不作为产品的脱乙烷塔,宜采用无回流脱乙烷塔。如果采用了有回流的脱乙烷塔,应保证精馏段有足够的内回流。
b)乙烷作为产品的脱乙烷塔,必须要有回流。操作压力应根据装置是否出商品内烷及冷介质的温度来确定。
5.5.4脱丙烷塔、脱丁烷塔等的流程设计,应符合下列规定:a)塔底物流的热量应尽量利用,宜用来加热塔的进料物流。b)塔顶冷凝器宜采用水冷器或空冷器。塔顶的温度宜比冷却介质的温度高10℃~20℃,物流的冷凝温度最高不宜超过55℃。
c)塔的工作压力应根据塔顶产品的冷凝温度、泡点压力和压降确定。5.5.5分馏塔的控制,应按以下要求进行设计:a)塔底温度及液位和塔项压力均应自动调节。b)塔顶用泵提供回流时,应通过自动方式或手动方式保持回流量基本稳定。c)塔顶用分凝器产生回流时,应保持提供的冷量基本稳定。如果冷却介质的温度波动不大,可采用手动调节冷却介质的流量。d)脱丙烷塔等由泵提供回流时,塔的压力控制可采用热旁路调节。e)塔顶出气相产品,且无回流罐时,可通过塔顶出口管线控制压力。当有回流罐时,可通过回流罐气相出口管线控制压力。
5.5.6分馏塔的塔顶产品能自流进产品储罐时,宜在塔项内设分凝器,塔外只设全凝器。可在塔顶出口气相管线上进行塔的压力调节,但应有防止塔和产品储罐之间压差波动变大的措施。6设备
6.1设计压力和设计温度
6.1.1压力容器(包括塔类、分离器和热交换器等设备)的设计压力,应符合现行的《压力容器安全技术监察规程》和GB150的规定,且不宜低于0.35MPa。6.1.2设备的最高工作压力和温度应取系统运行波动时的最高值。在不同压力和温度下运行的设备。应取运行中对应的压力和温度值。6.1.3同一压力控制区间的设备,最高工作压力应取上限值。6.1.4工作温度低于50℃的冷剂或积有烃类凝液的设备,设计压力取介质在50℃时的饱和蒸气压,否则应采取不会超压的措施。
6.2原料气压缩机
6.2.1原料气压缩机宜采用活塞式、离心式,可按下列原则选择:a)气源比较稳定,气量大于15m/min(以排气状态计量)或轴功率在2000kW(特殊情况下,可为500kW)以上的原料气压缩机,宜选用单机组运行的离心式压缩机。7
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b)气源不稳定或气量小于15m/min(以排气状态计量)的原料气压缩,宦采用活塞式压缩机。6.2.2压缩机台数选择,应符合下列规定:a)离心式压缩机成设置1台,气量较大时可设置2台。不宜设置备用机组。b)活塞式压缩机宜设置2台~4台,其中1台备用。c)外输气用户不允许装置间断供气时,可适当备用。6.2.3压缩机的技术要求和参数,考虑的因素比较多,可按以下要求确定:a)排量、工作压力和压缩比,应能满足运行的要求,且按预计的可能留有发展的裕量。b)运行安全可靠,操作灵活,调节方便,可调范围大,便于维护。辅助系统应简单可靠,容易实现白动控制。
c)冷却的方式应根据具体情况,可采用水冷方式、空冷方式或水冷与空冷结合方式。d)设备牢固、寿命长久、单位功率的造价低廉。年累计运行时间能达到8000h。活塞式压缩机的平均无故障连续运行时间间隔应大于2000h。e)单位功率的能耗要小,来源方便。大型活塞式压缩机的多变效率应达到80%以上,离心式压缩机应达到70%以上。
f)压缩级数的选择,应使压缩机的耗功最小,排气温度在允许的范围内。各级的压缩比应基本相等,首级和末级的压缩比可略小。g)各级的排气温度宜在135℃以下,最大不宜超过150℃。h)压缩机气量的调节,宜符合下列规定:1)充许进气压力在一定的范围内波动,2)对于活塞式压缩机,若采用燃气发动机驱动时,宜调节转速;若采用电动机驱动时,宜采用部分行程压开吸气阀。
3)对于离心式压缩机,宜采用转速调节。6.2.4驱动机的选型,应考虑能源的供应情况及压缩机对转速的要求。离心式压缩机宜选用燃气轮机驱动,活塞式压缩机可选用电动机和燃气发动机驱动。6.2.5提供生产厂家的技术文件,可采用技术要求明细表的型式。6.2.6做安装设计时,应从设备生产厂取得包括下列内容的技术文件:a)包括主要部件的性能和结构材质、润滑及密封、机组安装及试验、机组的运转及维护等内容的使用说明。
b)设备的特殊要求(如设备布置、振动、噪声、离心式压缩机的防喘等方面的要求)。c)机组尺寸、配管尺寸等安装必需参数均齐全的装配总图。d)基础振幅、荷重分布、活塞式压缩机的垂直扰力及土建基础建议图。e)工艺及辅助系统自控流程图。f)机组所需水、电、仪表风等公用工程表和消耗定额。g)仪表控制、电气控制原理流程图及接线图。h)质量合格证书及辅机、备件等的明细表。6.3膨胀机组
6.3.1处理量为5m2/min(以进气状态计量)以上时,宜选用配可调喷嘴的膨胀机。喷嘴的调节宜采用气动调节方式:气源稳定时,可采用手动机械调节方式。6.3.2膨胀机的主要技术条件和参数,可按以下要求确定:a)膨胀机宜设1台,不宜设备用。b)膨胀机的人口压力不宣高于6.3MPa。c)膨胀机的等摘效率宜大于75%,不宜低于65%。增压机的等摘效率宜大于65%。d)结构简单,可靠性好,维修方便。年累计运行时间应大于8000h,无故障连续运行时间平均8
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在40000h以上。
e)油润滑轴承的膨胀机,宜安装两台油泵。机组应以撬装的型式供货。6.3.3根据实际情况设置以下监测、报警和自动停车等安全措施:a)设置转速超限报警停车系统。b)设置润滑油联锁自控系统:
1)工作油泵事故停运时,自动启动备用油泵。SY/T 0077—-2008
2)油压过低或停电时,应使膨胀机停车。停车后仍应由润滑油蓄能器供油30s以上。3)处理量较大及经济效益较好的装置,可设置轴承温度超限报警及停车设施。6.3.4提供生产厂家的技术文件,可采用技术要求明细表的型式。6.3.5安装设计时,应从设备生产厂取得包括下列内容的技术文件a)包括主要部件的性能和结构材质,润滑及密封、机组安装及试验、机组的运转及维护等内容的使用说明。
b)设备的特殊要求(如设备布置、振动、噪声等方面的要求)。c)机组尺寸、配管尺寸等安装必需参数均齐全的装配总图。d)基础振幅、荷重分布及土建基础建议图。e)工艺及辅助系统直控流程图。f)机组所需水、电、仪表风等公用工程表和消耗定额。g)仪表控制、电气控制原理流程图及接线图。h)质量合格证书及辅机、备件等的明细表。6.4分馏塔
6.4.1塔型的选择应根据生产能力、操作范围、塔板效率、造价和压力降等主要因素,经技术经济比较确定,--般选用填料塔或板式塔盘。6.4.2选用填料塔时,填料宜选用规整填料,如金属板波纹填料。a)采用金属板波纹填料时,应符合下列规定1)喷淋密度不宜小于5m2/(m2·h),气相动能因子宜为0.7(m/s),(kg/m2)52.0(m/s)(kg/m)o.s.
2)液体的初始分布应均勾,每平方米塔截面积可设40个~100个喷淋点。3)液体分布装置下面的填料层,应在计算的填料层高度的基础上,增加适当高度。4)在每段填料层中间,应设液体再分布装置,防止液体沿塔壁流。b)选用散装填料时,应符合下列规定:1)对于一定的塔径,满足塔内径与填料公称直径的比值下限的填料可能有几种规格,应按经济因素确定填料的尺寸。
2)采用金属填料时,在每段填料层的上面,应安装固定在塔壁上的填料限制板3)采用陶瓷填料时,必须安装与塔壁不固定的填料压板。4)在每段填料层中,应适当设置液体再分布装置。6.4.3宜选用浮阀塔,且宜采用高效塔盘,塔盘规格应按水力计算确定。浮阀塔降液管内液体的停留时间不宜大于3.5s,可取3s左右。6.4.4根据塔径、填料(或塔盘)的规格和液体负荷等参数,正确设计液体分布装置,确保在大液量下和在小液量下液体的初始分布均勾。6.5凝液泵
6.5.1凝液、天然气油和液化石油气等的输送泵,宜选用离心泵。排量很小时,可选用容积式泵6.5.2选型的依据是泵送凝液的特性及操作条件、流量和扬程等。扬程应留有裕量,与泵出口管线上调节阀的适应范围协调,宜取系统最大压力的1.05倍1.10倍,但计算裕量不应超过0.2MPa。
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