脱硫装置工艺设计(样).doc

脱硫装置工艺设计 - PAGE 42 - 摘 要 摘要：随着天然气工业的发展，高含硫气田不断出现，一般说，主要指含有大量H2S气体，由于H2S气体遇到冷凝水时，不仅会给管道和容器带来全面腐蚀，而且会引起硫化物应力腐蚀裂开（SSCC）。就管输来说，主要根据安全平衡供气并兼顾到人身健康安全而确定各项具体指标，一般天然气中H2S含量应低于20mg/m3,CO2的含量最好不超过2%~3%。本文根据原料气质和净化气要求，设计了一套的脱硫净化装置，选定甲基二乙醇胺(MDEA)作为脱硫溶剂,确定了适宜的工艺流程,进行了详细的工艺计算,对其部分主要设备进行了设计。该设计工艺流程简单，采用的方法成熟可靠，手段先进，能耗低，出口的气质完全满足管输要求。 关键词：天然气脱硫 工艺流程 甲基二乙醇胺 设备计算 目录 TOC \o 1-3 \u 摘 要 1 Abstract 2 1 概述 1 1.1脱硫的目的和意义 1 1.2 技术路线及方案比较 1 1.3国内外发展现状及发展 3 1.3.1 胺法脱硫 3 1.3.2 脱硫新工艺 3 1.4 脱硫方法考虑因素和选择原则 3 1.4.1 考虑因素 3 1.4.2选择原则 4 1.5 设计内容及要求 4 1.5.1设计内容 4 1.5.2设计要求 4 2 工艺方案 5 2.1 脱硫溶剂的选择 5 2.2 工艺流程的确定 5 2.2.1 工艺流程图 5 2.2.2 工艺流程说明 5 2.2.3 工艺参数的确定 6 3 工艺计算 8 3.1基础数据 8 3.1.1原料气物性数据 8 3.1.2 脱硫剂物性数据 8 3.2 物料衡算 8 3.2.1 原料气 8 3.2.2醇胺液的计算 11 3.3能量衡算 12 3.3.1吸收塔内热量衡算 12 3.3.2换热器内的热量衡算 12 3.3.3再沸器能量衡算 13 4 设备设计 13 4.1 入口分离器的设计 13 4.1.1 分离器筒体设计 13 4.1.2分离器的壁厚计算 15 4.2 吸收塔设计 17 4.2.1 塔体设计 17 4.3汽提塔设计 29 4.3.1塔内物料计算 29 4.3.2设计条件 29 4.3.2热量及蒸汽流量计算 29 4.3.3 塔体设计 30 4.4 MDEA贫富液换热器设计 33 4.4.1设计条件 34 4.4.2贫液出口温度及的计算 34 4.4.3换热器结构设计及计算 35 4.5 汽提塔再沸器的设计 36 5 存在的问题及处理方法 37 5.1 腐蚀 37 5.1.1 机理与部位 37 5.1.2 设备选材 37 5.1.3 防腐措施 37 5.2 溶液发泡 38 5.2.1 胺溶液发泡的原因 38 5.2.2 引起胺溶液发泡的因素 39 5.2.3 预防及溶液发泡后的处理 39 5.3 溶剂损失 40 6 总结 41 致谢 42 参考文献 43 1 概述 1.1脱硫的目的和意义 天然气中通常含有H2S、CO2和有机硫化物等酸性组分存在，这些气相杂质在水存在的情况下会腐蚀金属，并污染环境。含硫组分有难闻的臭味、剧毒、使下游工厂的催化剂中毒等缺点。CO2含量过高会使天然气的热值达不到要求。就管输来说，主要根据安全平衡供气并兼顾到人身健康安全而确定各项具体指标，一般天然气中H2S含量应低于20mg/m3,CO2的含量最好不超过2%～3%。 1.2 技术路线及方案比较 天然气脱除酸性组分的方法有化学溶剂法，物理溶剂法,物理化学溶剂法，直接转化法，非再生性法和膜分离法。  化学溶剂吸收法主要包括一乙醇胺法（MEA法）、改良二乙醇胺法（SNPA-DEA法）、甘醇胺法（DGA法）、二异丙醇胺法（DIPA法）、甲基二乙醇胺法（MDEA法）、改良热钾碱法（Catacard法和Benfield法等）、氨基盐酸法（Alkacid法）等。该法特点净化度高，适应性宽，经验丰富，应用广。  物理溶剂吸收法主要包括多乙二醇二甲醚法（Ｓelexol法）、碳酸丙烯酯法（ＦluorＳolvent法）、冷甲醇法（Ｒectisol法）等。该法主要特点为再生能耗低，吸收重烃，高净化度需有特殊再生措施，主要用于脱碳。  物理化学吸收法主要包括Sulfinol-D法和Sulfinol-M法。该法主要特点为脱除有机硫好再生能耗低，能够吸收重烃。  直接氧化法主要包括蒽醌法（Stretford法）、改良砷碱法、铁碱法和海绵铁法。其特点为集脱硫和硫回收于一体，溶液硫容低。