化工毕业设计--天然气脱硫脱水工艺设计.doc

目录 1.绪论 1 1.1概论 1 1.2研究目的及意义 1 1.3我国商品天然气技术标准 2 1.4设计依据 2 1.5设计指导思想 3 1.6设计内容 3 1.6.1脱硫部分 3 1.6.2脱水部分 3 1.7主要考虑因素 3 1.7.1外部工艺因素 3 1.7.2脱硫和脱水方法的内部因素 3 1.7.3 经济因素 4 2.化学工艺 4 2.1天然气脱硫脱水工艺研究现状与进展 4 2.1.1脱硫现状 4 2.1.2脱水现状 6 2.2选用的工艺及其意义 7 2.2.1脱硫工艺 7 2.2.2脱水工艺 8 2.3选定方案的主要研究内容 8 2.4生产制度 8 2.5主要原料及其规格 8 2.6产品规格 9 2.7生产方法及工艺流程 9 2.7.1脱硫工艺流程概述 9 2.7.2脱水工艺流程概述 12 3.技术经济分析 13 3.1技术经济分析说明 13 3.1.1技术经济依据 13 3.1.2生产规模及产品方案 14 3.1.3实施进度 14 3.1.4总投资估算 14 3.1.4.1投资 14 3.1.4.2流动资金估算 14 3.1.4.3职工人数及工资总额 14 3.2财务评价 14 3.2.1生产成本估算 14 3.2.1.1原料成本 14 3.2.1.2烧动力费 14 3.2.1.3固定资产原值 14 3.2.1.4销售费 14 3.3赢利分析 15 4.节能优化 16 4.1最优化方法 16 4.2优化问题求解方法 16 5. 工艺计算 17 5.1天然气气质条件与要求 17 5.2脱硫工艺计算 17 5.2.1进料量的计算 17 5.2.2吸收塔物料衡算和热量衡算 19 5.2.2 1计算依据 19 5.2.2.2物料衡算 19 5.2.2.3热量衡算 24 5.2.3闪蒸计算 26 5.2.3.1计算依据 26 5.2.3.2具体计算 26 5.2.4换热器的热量衡算 27 5.2.4.1计算依据 27 5.2.4.2热量衡算 28 5.2.5解吸塔的物料衡算和热量衡算 28 5.2.5.1计算依据 28 5.2.5.2物料衡算 28 5.2.5.3热量衡算 29 5.2.6胺冷却器的热量衡算 30 5.2.6.1计算依据 30 5.2.6.2热量衡算 30 5.2.7酸性气体冷却的热量衡算 30 5.2.7.1计算依据 30 5.2.7.2热量衡算 30 5.3脱水工艺计算 31 5.3.1参数的确定 31 5.3.2物料衡算 32 5.3.2.1脱水量 32 5.3.2.2甘醇循环流量 32 5.3.3热量衡算 33 5.3.3.1重沸器 33 5.3.3.2贫/富甘醇换热器 33 5.3.3.3气体/贫甘醇换热器 34 6.设备选型 34 6.1脱硫段 34 6.1.1塔的工艺条件及有关物性的计算 34 6.1.2吸收塔的塔体工艺尺寸计算 37 6.1.2.1塔板主要工艺尺寸计算 38 6.1.2.2流体力学验算 41 6.1.3解吸塔 44 6.1.3.1 计算依据 44 6.1.3.2塔板数的确定 44 6.1.3.3解吸塔的工艺条件及有关物性的计算 44 6.1.3.4 解吸塔的塔体工艺尺寸计算 46 6.1.4贫富换热器 47 6.1.4.1计算依据 47 6.1.4.2传热面积的计算 47 6.1.4.3换热器选型 47 6.1.5胺冷却器 48 6.1.5.1计算依据 48 6.1.5.2传热面积计算 48 6.1.6酸气冷却器 48 6.1.6.1计算依据 48 6.1.6.2传热面积计算 48 6.1.7闪蒸罐 48 6.1.7.1计算依据 48 6.1.7.2尺寸计算 49 6.2脱水段 49 6.2.1吸收塔 49 6.2.1.1 直径 49 6.2.1.2泡罩塔板主要结构参数及选用 50 6.1.2.3板面布置 52 6.2.1.4吸收塔直径 54 6.2.2精馏柱 54 6.2.3贫/富甘醇换热器 54 6.2.4闪蒸分离器（闪蒸罐） 55 6.2.5总结 55 致谢 57 参考文献 58 1 绪论 1.1概论 天然气(Natural Gas)是地表下孔隙性地层中天然生成的以低分子饱和烃为主的烃类气体和少量非烃类气体组成的可燃性气体混合物，它常常和原油伴生在一起。天然气组分大多数以甲烷为主，包含乙烷、丙烷、丁烷、戊烷等烃类，以及少量的氮气、二氧化碳、硫化氢、氦、氧、氢等气体。 天然气作为一种宝贵的资源在人民生活和工业中有着广泛的应用。它作为一种高效、优质、清洁能源，不仅在工业与城市民用燃气中广泛应用，而且在发电业中也越来越发挥重要作用。天然气还是很好的化工原料，广泛应用于合成氨、甲醇、氮肥工业、合成纤维工业等；天