天然气脱水系统的计算

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1、1天然气脱水系统的计算1.1吸附计算1.1.1吸附器直径计算1.分子筛脱水工艺参数：吸附周期：24小时分子筛有效吸附容量：取10kgH2o/100kg分子筛原料气在25MPa、45℃校正后的饱和含水量查图得600mg/m3，换算到20℃，101.325kPa条件下为590.88mg/m3，按全部脱去考虑，需水量：0.37kg/h2.操作周期24小时，总共脱水：8.88kg。3.原料气在25MPa、45℃：Pc’=0.9772×4.491+0.01628×4.727+0.00005×4.256+0.00

2、005×3.54+0.00004×3.5+7.149×0.0053+8.715×0.00056+1.7×0.00107=4.51MPaTc’=0.9772*191+0.01628*305.45+0.00005*368.85+0.00005*407.15+0.00004*425.15+304*0.0053+373.54*0.00056+65*0.00107=193.56K视对比压力=5.543视对比温度1.643查图得天然气的压缩系数Z=0.88。天然气摩尔质量：M=0.9772×16+0.0062×3

3、0+0.00005×44+0.00005×58+0.00004×58+0.0053×44+0.00107×28+0.01009×34=16.43g/moL将气体处理量换算到0℃、101325pa条件下：V=1.5*104*273/293=1.4*104m3/d则操作条件下气体量：气体质量流量原料气在25MPa、45℃的密度：操作条件下气体体积流4.吸附器直径：取决于适宜的空塔流速，适宜的直径比。实践证明采用雷督克斯的半经验公式得到一个空塔流速，然后用转效点积核式可行的，半经验公式如下：式中G——允许的

4、气体质量流速，；C——系速，气体自上向下流动，取0.25~0.32；自下向上流动，取0.167；——分子筛的堆密度，kg/；——气体在操作条件下的密度，kg/；——分子筛的平均直径（球形）或当量直径（条形），m。已知，，C取0.29,则：吸附塔的截面积:直径：根据标准系列，D取0.3m.1.1.2吸附器高径比计算分子筛有效吸附容量取10kg（水）/100kg（分子筛）。一个周期内所需分子筛的质量：0.37×24/0.1=88.8kg吸附器需装分子筛的体积：吸附塔的截面积：F=0.785×0.32=0.

5、07065m2气体流速u=0.57m/min床层高：高径比：1.1.3吸附器安全阀的计算1.安全阀的泄放量安全阀的泄放量应根据具体工艺过程来确定。本设计安全阀的泄放量均认为单位时间内流过设备的气体质量流量，即：2.安全阀的泄放压力（定压）安全阀开始起跳时的进口压力称为安全阀的泄放压力或定压。它应等于或小于受压设备或管道的设计压力。可按下面的方法确定：当1.8MPa0.18MPa当1.8MPa<7.5MPa=1.1P当P>7.5MPa=1.05式中P——被保护设备或管道操作绝对压力，MPa；——安全阀泄

6、放绝对压力，MPa。脱水塔操作压力P=25MPa，由于P>7.5MPa，则：3.聚积压力安全阀开至最大并达到最大泄放量时的进口压力与泄放压力之间的差值称为聚积压力，用表示。对于安装在无火压力容器上的安全阀：4.最高泄放压力安全阀达到最大泄放量能力时的进口压力，称为最高泄放压力。在工艺流程中，最高泄放压力可按下式确定：式中——安全阀最高泄放压力，MPa；——安全阀泄放绝对压力，MPa；——安全阀聚积压力，MPa。5.背压（出口压力）安全阀开启前泄压总管的压力与安全阀开启后介质流动所产生的流动阻力之和。背

7、压一般应小于气体的临界流动压力值。气体临界压缩比可按下式计算：式中——气体临界压缩比；k——气体绝热指数，可取1.2~1.4。代入数据得：6.安全阀通道截面积安全阀通道截面积按下式计算：式中A——安全阀通道截面积，;G——安全阀的最大泄放量，kg/h；——安全阀达到最大泄放量时的进口绝对压力，MPa；K——流量系数，一般取0.9～0.97；M——气体摩尔分子量，kg/kmol；——安全阀进口处绝对温度，K；Z——气体压缩系数；C——气体特性系数，其中，k是气体绝热指数。式中——第i组分的气体摩尔分数；

8、——第i组分的气体绝热指数。7.安全阀直径：根据《油气田常用阀门手册》选用A42Y-40型弹簧封闭全启式安全阀，公称通径DN2，公称压力29MPa。选用A42Y-40型弹簧封闭全启式安全阀，公称通径DN，公称压力xxxMPa。1.2再生计算1.2.1再生热负荷计算用贫干气加热，M=16.4kg/kmol，进吸附塔温度260℃，分子筛床层吸附终了后温度50℃，再生加热气出吸附器温度200℃，床层再生温度是℃。预先计算在230℃时，分子筛比热，钢材比热，瓷球