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油气集输课程设计——甲醇(乙二醇)注入量的计算

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《油气集输工程课程设计》大纲

《油气集输工程课程设计》大纲

《油气集输工程课程设计》教学大纲适用专业：本科油气储运工程专业教学周数：2周课程负责教研室：油气储运教研室一、大纲说明本大纲根据油气储运工程专业人才培养方案制定。

1．课程设计性质本课程是油气储运专业学生学习完《油气集输工程》课程后进行的一个重要的独立性实践教学环节，是该专业方向限选非实验课。

2．主要先修课程和后续课程（1）先修课程：《油气集输工程》。

（2）后续课程：《毕业设计》。

二、课程设计目的及基本要求通过设计集气站的全过程，培养学生综合应用所学的油气集输知识去分析和解决工程实际问题的能力，帮助学生巩固、深化和拓展知识面，使之得到一次较全面的设计训练。

三、课程设计内容及安排1．课程设计内容（1）工艺流程图的确定：根据任务书的要求确定合乎要求的工艺流程并绘制工艺流程图和平面布置图各一张。

（2）换热器的设计：根据天然气所需加热或冷却的温度，提供热（冷）介质的情况，选择合适的换热器型号，设计计算出换热器的换热面积及型号。

（3）站内各级压力管道的设计：在各级节流前后由于管道压力的变化分别设计出所需的管径及相应的壁厚并选型。

（4）乙二醇的注入计算（低温集气站）：根据防止水合物形成的温度及所选择的抑制剂类型根据哈默斯米特公式计算出抑制剂的需要量。

（5）安全阀的设计：根据安全阀所在的位置及设计所要求的最大承受压力计算选择出安全阀型号。

（6）分离器的设计：分别设计出立式、卧式及旋风式分离器并比较其使用情况。

（7）流量计的选型：根据集气站的流量范围分别计算选择出相应的超声波、腰轮及孔板流量计。

（8）节流阀的设计：根据设计任务书的要求确定出每级压降值并计算选择出相应的节流阀型号。

（9）凝析油的回收计算：随着温度的降低，计算出各种不同组分冷凝液量。

(以上内容任选一种)2．时间安排序号项目内容时间(天) 备注1 布置任务及讲解0.52 准备及查阅资料 13 小组讨论，确定思路 14 基本设计并绘制图纸 5.55 编写设计说明书 16 答辩并提交报告 1合计10四、指导方式通过讲解、答疑、讨论等方式进行指导。

浅冷装置乙二醇系统的相关计算

浅冷装置乙二醇系统的相关计算

2351 装置流程概述不同温度和压力下的天然气，含水量也不同。

采集过程中的天然气，如不进行脱水，使露点变低，那么就不可避免地在加压输送过程中有部分液体水凝析出来，在冬季天气气温低也会使水凝析出来，造成冻堵而影响生产。

降低天然气水露点的工艺处理措施是对天然气脱水，通过脱除天然气中的水蒸汽，使其露点达到一定要求。

脱水的方法有冷却法、吸收法和吸附法：（1）使天然气中易凝析出的组分（高沸点组分）在输送之前凝析出来，如压缩冷冻法。

（2）选择特定的吸收剂或吸附剂把天然气进行干燥，如甘醇脱水和分子筛脱水。

南压浅冷装置采用压缩冷冻法来降低天然气的露点，主要工艺流程简述如下：原料气（湿气）来自于采油厂油田伴生气，经南压阀组进入3台除油器分离出天然气中所携带的油、游离水及机械杂质等进入压缩机进行压缩，原料气（0.01~0.05MPa 左右）经压缩机一、二级压缩后温度达到110~130℃，压力为1.1~1.4MPa左右，进入空冷器冷却至40℃左右，进入天然气后冷器进一步水冷到30℃左右，初步冷却后原料气进入一级三相分离器分离出凝析水及组分较重的轻烃后进入烃气换热器（壳程）与二级三相分离器来的低温轻烃（-30℃左右）换热到20℃，再进入贫富气换热器（管程）与二级三相分离器来低温贫气（-30℃左右）进行换热，换热到0℃左右后，进入丙烷蒸发器（管程）冷却到-35℃，为避免含有饱和水蒸汽的低温气体在丙烷蒸发器中冻结以形成水化物，造成丙烷蒸发器冻堵，富气在进入烃气换热器、贫富气换热器以及丙烷制冷机组之前分别注入浓度为80%的乙二醇溶液作为防冻剂。

从丙烷蒸发器出来的三相流体（天然气、轻烃和乙二醇溶液），进入二级三相分离器中，在二级三相分离器上部气体（贫气）从液相中分离出来，去贫富气换热器（壳程）与一级三相分离器来富气换热到10℃左右后，进入干气外输系统外输。

2 乙二醇系统再生流程从轻烃闪蒸罐分离出的乙二醇水溶液与从二级三相分离器底部分离出的乙二醇水溶液一并进入乙二醇再生系统进行再生。

油气集输课程设计

油气集输课程设计

（1-2）
第二组(#6#7)
10
30
2
重庆科技学院课程设计
2.第一次节流 2.1 第一次节度降
查图 2-1 得温度降为： 第一组： T1 30 - 20 10℃ 第二组： T2 20 - 9.5 10.5℃ 由 C1Q1 (T T1 ) C2Q2 (T2 T ) 得 T 10.39℃
1.1 基础资料.............................................................................................................................................1 1.2 基础参数计算.....................................................................................................................................1
重庆科技学院
课程设计报告
院（系）:石油与天然气工程学院 专业班级: 储运升 14-01
学生姓名:
董洪锦
学 号: 2016520420
设计地点（单位）
K801
设计题目:
某低温集气站的工艺设计
—乙二醇注入量的计算
完成日期：
2017 年 12 月 28 日
指导教师评语:
成绩（五级记分制）: 指导教师（签字）:
气体组成（%）：C1—85.33 C2—2.2 C3—1.8 C4—1.49 C5—1.23
C6—0.9 H2S—6.3 CO2—0.75
凝析油含量： 20g m3

油气集输作业

油气集输作业

某气井日产量为60万方/日。

天然气的相对密度为0.57，压力为25MPa,温度为40℃。

用85%（重）乙二醇作为抑制剂进行低温分离，低温分离器前的压力为6MPa.请计算乙二醇的注入量。

解：
出口压力为6MPa,通过查表“预测形成水合物的压力--温度曲线”可得 S=0.5548时，1t =7.5℃;S=0.6时，1t =14.2℃
用线性内插法可算得1t =]5548
.06.05548.057.0*)2.145.7[(5.7----=9.75℃ 通过查表求得初始压力25MPa ，节流后的压力为6MPa 可得 温度降为47.5℃，经过修正系数补正为53.1℃
节流后的温度为：2t =40℃-53.1℃=-13.1℃
t ∆=9.75℃-(-13.1℃)=22.85℃
2C =M
t K M t )()(∆+∆X100% %100*1
.62*85.2222201.62*85.22+=
=38.9%
查表可得在上述温度下
W1为抑制剂入口处气相含水量：500mg/m3(25MPa,40℃) W2为抑制剂出口处气相含水量：105mg/m3(6MPa,9.75℃) q α*10**)(322
1221-+--=C C C C W W (抑制剂乙二醇属于甘醇类所以α=0） =010*%
9.38%85%9.38*)105500(3+--- =0.333g/3m
为了保险起见，实际用量取计算值的1.15倍
Q=q*60*10*1.15
=231.001kg/d。

油气集输课程设计--甲醇和乙二醇试剂注入计算

油气集输课程设计--甲醇和乙二醇试剂注入计算

重庆科技学院课程设计报告院（系）:_石油与天然气工程学院专业班级: 07油气储运二班学生姓名: xxxxxx 学号: 2007440xxx 设计地点（单位）_____ _ 人文社科大楼G304________ 设计题目:_ 广安2#低温集气站的工艺设计---甲醇和乙二醇试剂注入计算完成日期： 2010 年 7 月 1 日指导教师评语: _________________________________________________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________ _____________________________________ __________ _成绩（五级记分制）:______ __________指导教师（签字）:________ ________摘要为了在节流膨胀制冷过程中不至生成水合物，需要在节流膨胀制冷前喷入水合物抑制剂，用抑制剂防止天然气水合物形成，广泛使用的天然气水合物抑制剂有甲醇和甘醇类化合物，如甲醇、乙二醇、二甘醇、三甘醇。

所有这些化学抑制剂都可以回收和再次循环使用。

关键词：水合物，节流膨胀制冷，抑制剂，天然气水汽含量气田上，气井所产天然气在有压力能可以利用的情况下，需要采用节流膨胀制冷方法脱出天然气中的水和重烃后才能外输去下游的处理装置或用户。

为了在节流膨胀制冷过程中不至生成水合物，需要在节流膨胀制冷前喷入水合物抑制剂，用抑制剂防止天然气水合物形成，广泛使用的天然气水合物抑制剂有甲醇和甘醇类化合物，如甲醇、乙二醇、二甘醇、三甘醇。

所有这些化学抑制剂都可以回收和再次循环使用。

在大多数情况下，回收甲醇的经济性是很差的。

油气储运课程设计——站内管道及壁厚设计

油气储运课程设计——站内管道及壁厚设计

重庆科技学院《油气集输工程》课程设计报告学院: 石油与天然气工程学院专业班级:学生姓名: 学号:设计地点（单位）石油科技大楼K804设计题目: 某低温集气站工艺设计——站内管道及壁厚设计完成日期：年月日指导教师评语:成绩（五分记分制）:指导教师（签字）:摘要对于压力高，产气量大的气井，再气体中主要组分甲烷外，还有含量较高的硫化氢，二氧化碳，凝析油以及呈液态和气态的水分，在这种情况下，宜采用低温分离的流程，即在集气站用低温分离的方法，分离出天然气中的凝析油。

使管输天然气的烃露点达到管输的标准要求，防止烃析出影响管输能力，对含硫天然气而言，脱除凝析油能避免天然气脱硫过程中的溶液污染。

我们小组本次课程设计的要求是进行低温集气站进行的工艺设计。

任务主要包括节流阀选型计算；安全的选型（不同位置）；乙二醇注入量的计算；凝析油回收量的计算；流程图和平面布置图；站内管径及壁厚设计；分离器计算（两相及旋风）。

本文站内工艺管道及壁厚设计中不考虑管内的压降，利用经济流速，流量来确定管子的内径，再根据管线的设计工作压力，管线的内径，焊缝系数，钢材屈服极限，设计系数，腐蚀余量来确定管壁的厚度，在此设计中引用了节流阀设计小组设计的节流后温度，压力数据，来辅助设计管径和壁厚。

主要针对6号，7号气井管线的管径和壁厚设计，在考虑整个系统的正常工作范围内且满足设计所给我工作条件时，全面考量到各设备之间连接的管道的能够正常工作，管道就相当于纽带一样，作用十分的重要。

通过气井产量、进站压力、以及进站温度等数据，对管道的管径和壁厚进行计算，并根据计算结果对设备进行选型。

目录目录 (1)1绪论 (2)2 天然气基本特点介绍，计算参数设定 (3)2.1 天然气分类及性质介绍 (3)2.1.1 天然气按矿藏特点分类 (3)2.1.2 按天然气的烃类组成分类 (3)2.1.3按酸气含量分类 (4)2.2天然气的压缩系数 (4)2.3井场基础资料 (4)3第一段管路设计 (5)3.1基本参数计算 (5)3.2管径及壁厚计算 (7)3.4常见钢管材质屈服极限 (8)3.3附加裕量对壁厚公式的修正 (8)3.5 设计系数F取值 (9)3.6焊缝系数取值 (9)3.7管道的强度校核 (10)4第二段管道的设计 (11)4.1 基本参数计算 (11)4.2 管径及壁厚计算 (12)5 第三段管线设计 (14)5.1 基本参数计算 (14)5.2 管径及壁厚计算 (15)6 管道的选型 (16)6.1第一段管道的选型 (17)6.2第二段管道选型 (17)6.3第三段管道的选型 (17)7 总结................................................... 错误！未定义书签。

油气集输作业

油气集输作业

某气井日产量为60万方/日。

天然气的相对密度为0.57，压力为25MPa,温度为40℃。

用85%（重）乙二醇作为抑制剂进行低温分离，低温分离器前的压力为6MPa.请计算乙二醇的注入量。

解：
出口压力为6MPa,通过查表“预测形成水合物的压力--温度曲线”可得 S=0.5548时，1t =7.5℃;S=0.6时，1t =14.2℃
用线性内插法可算得1t =]5548
.06.05548.057.0*)2.145.7[(5.7----=9.75℃ 通过查表求得初始压力25MPa ，节流后的压力为6MPa 可得 温度降为47.5℃，经过修正系数补正为53.1℃
节流后的温度为：2t =40℃-53.1℃=-13.1℃
t ∆=9.75℃-(-13.1℃)=22.85℃
2C =M
t K M t )()(∆+∆X100% %100*1
.62*85.2222201.62*85.22+=
=38.9%
查表可得在上述温度下
W1为抑制剂入口处气相含水量：500mg/m3(25MPa,40℃) W2为抑制剂出口处气相含水量：105mg/m3(6MPa,9.75℃) q α*10**)(322
1221-+--=C C C C W W (抑制剂乙二醇属于甘醇类所以α=0） =010*%
9.38%85%9.38*)105500(3+--- =0.333g/3m
为了保险起见，实际用量取计算值的1.15倍
Q=q*60*10*1.15
=231.001kg/d。

天然气气田井天然气-水合物抑制剂(乙二醇)加注设计计算

天然气气田井天然气-水合物抑制剂(乙二醇)加注设计计算

3.5
实每际米流管速线重m量/s kg
2. 管线温降计算
3.84 4.9054
环境温度 oC
管线起点温度 oC
总传热系数 w/m2.K 管线长度 m
0 温度计算系数
30.51 管线末点温度 oC
1.5000
5000.00
1.570944137
6.34
3. 节流计算
节流前压力 MPa(a)
节流前温度 oC
46.3688
11.12
天然气PVT参数
压力MPa(a) 6.5
温度 oC 18
流量 Nm3/d 工作状态下流量 m3/s
50000
8.4631E-03
选定 参数
流量系数 0.20
初选流速 m/s 5.00
内径初算 mm
Байду номын сангаас
51
选定外径 mm
60
设计压力 MPa(a)
8.00
计算壁厚 mm
2.83
选定壁厚 mm
0. 天然气物性 参数
南八仙气田井号天然气设计计算
组成 (mol%) 相对密度
C1 98.51 临界温度 K
C2
临0界.1压0力 MPa(a)
C3 0.08 压缩因子
C4
N2
0.00
1.38
定压比热 kj/kmol.k
CO2 0.00 比热校正
0.5603
189.5650
4.6190
0.8641
1. 管径计算
7.00 必须降低的冰点温度 oC
255
析出水量 kg/d
水中乙二醇浓度 w%
34 用量(70%) kg/d
4.39

甲醇在天然气集输工艺中的应用讲解

甲醇在天然气集输工艺中的应用讲解

甲醇在天然气集输工艺中的应用2008年8月29日前言油气田产出的天然气往往含有水分及H2S、CO2等杂质，这些物质的存在容易导致天然气在集输过程中发生冻堵、腐蚀管线及设备，而天然气在作为商品气时，又有一定气质要求，故天然气在集输过程往往要采取一定的防冻措施及净化措施。

适应于天然气净化加工需要的IFPEXOL工艺由法国石油研究院(IFP)开发成功。

该工艺基于低温甲醇作吸收溶剂,甲醇不仅起到天然气水合物抑制剂和防冻剂的作用,也能用作酸气脱除溶剂,从而将天然气的脱水、NGL回收和酸气脱除紧密地结合为一个整体,简化了工艺流程。

下面将重点介绍IFPEXOL工艺(包括IFPEX-1和IFPEX-2两部分),及甲醇在我国天然气集输工艺中的应用，在介绍过程中同时与其它天然气脱水、NGL回收和酸气脱除工艺进行简单的比较分析。

1、IFPEXOL工艺IFPEXOL工艺用低温甲醇来完成天然气的脱水、NGL回收和酸气脱除等过程,现已开发出紧密相连的两部分,即IFPEX-1工艺和IFPEX-2工艺,二者可单独使用也可连续使用,其中由IFPEX-1工艺完成天然气的脱水与NGL回收,由IFPEX-2工艺进行天然气脱硫脱碳。

1.1 IFPEX-1工艺IFPEX-1工艺部分用于天然气脱水和NGL的回收,其基本工艺流程如下:来自井口的原料气经气液分离器后被分为两股,一股进入IFPEX-1接触塔,在塔内与来自冷却分离器的向下流动的甲醇水溶液逆流接触。

另一股未经接触塔的旁路气流与出IFPEX-1接触塔的气流汇合,在注入补充甲醇后进入低温加工工段。

在低温工段,采用丙烷制冷,或利用天然气本身的压力能采用制冷设备（热分离机、透平膨胀机、节流阀）制冷，回收得到烃和甲醇/水的混合物。

然后在一个三相低温分离器内将两个液相(液烃相和甲醇/水相)与气相分开,甲醇/水混合物(重相)循环回接触塔,气体经与制冷前段原料气换热后输出作商品气或进入IFPEX-2吸收塔(视实际需要而定),NGL进行回收贮存。

油气集输课程设计 ----分离器设计计算

油气集输课程设计 ----分离器设计计算

重庆科技学院《天然气集输技术》课程设计报告学院:_石油与天然气工程学院__ 专业班级:学生姓名: 学号:设计地点（单位）__重庆科技学院K802__________ __设计题目:某低温集气站的工艺设计----分离器设计计算___ 完成日期：年月日指导教师评语: ______________________ _________________ __________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________ _____________________________________ __________ _成绩（五级记分制）:______ __________指导教师（签字）:________ ________摘要气田集输工艺流程按其天然气分离时的温度条件，分为常温分离工艺流程和低温分离工艺流程。

对于压力高，产量大，气液小，含有较高硫化氢、二氧化碳、凝析油的气井，常采用低温分离多井轮换计量集气站流程。

本集气站用低温分离的方法，分离出天然气的凝析油，使管输天然气的烃露点达到要求。

为保证管道与设备的安全可行，在天然气的集输系统中安装有分离设备，以对气---液杂质进行分离脱出。

低温两相分离器和旋风分离器设计的相应规范，注意事项，各种数据的代入，公式的查询，图表的查询，根据天然气，液烃的密度，天然气的，温度，压缩因子，粘度，阻力系数，颗粒沉降速度，分离器直径，进出管口直径。

各种查询结果进行相应的计算。

计算出来的结果发现旋风分离器的直径小较小，实际证明旋风分离器的分离效率比立式两相分离器的分离效率要高分离器按照外形可以分为立式和卧式分离器。

从分离器重力沉降部分液滴下沉的方向与气流运动方向来看，在立式分离器中，两者运动方向相反，而在卧式分离器中两者的运动方向相互垂直，在后一种情况下，液滴更容易从气流中分出，但是，根据基本资料，所采天然气中仅含有少量液体，且立式分离器操作灵活性与处理外来物的能力都比卧式好，故选择立式重力分离器。

苏南气井甲醇注入量优化及效果评价

苏南气井甲醇注入量优化及效果评价

2021年2月第37卷第2期石油工业技术监督Technology Supervision in Petroleum IndustryFeb.2021Vol.37No.2苏南气井甲醇注入量优化及效果评价张华涛，王博，马力，李梦中国石油长庆油田苏里格南作业分公司(陕西西安710018)摘要基于天然气管线温度预测和天然气水合物生成条件，建殳了苏南井丛合理注醇量的计算方法，通过现场试验对优化注醇进行了验证，通过注醇优化可以显著降低注醇量，减少注醇泵故障率，降低生产成本，节约用工成本，精细化管理为降本增效提供有利支持关键词天然气水合物；甲醇；注醇优化；苏南气井Optimization of Methanol Injection Rate of Gas Wells in South Sulige and Its EffectEvaluationZhang Huatao,Wang Bo,Ma Li,Li MengPetroChina Cluingqing Oilfield South Sulige Openiting Company(Xi'an.Shaanxi710()1&China)Abstract The calculation method of reasoniiblr alcohol injection rate of well cluster in south Sulige block is established based on the temperature prediction of natural gas pipeline and the formation conditions of initural gas hydrate,and the optimized alcohol injection rate is verified by field tests.The optimization of alcohol injection rate can significantly reduce the amount of alcohol injection,the fail­ure rate of alcohol injection pump and the production cost,save the labor cost,and provide the favoiable support for cost reduction and efficiency increase.Key words natural gas hydrate;inethanoJ;optimization of methanol injection rate;gas wells in south Suligr block张华涛，王博，马力，等•苏南气井甲醇注入量优化及效果评价山•石油工业技术监督,2021,37(2):12-16.Zhang Huatao,Wang Bo.Ma Li,et al.Optimization of methanol injection rate of gas wells in south Sulige and its effect evaluation[J|. Technology Supervision in Petroleum Industry.2()21,37(2):12—16.1实施背景1.1注醇的必要性苏里格气田冬季气温低、温差大，采气管线经常发生天然气水合物冻堵而严重影响生产，目前普遍采用注入甲醇的方式抑制管线中天然气水合物的生成，保障气田冬季顺利生产。

游离水含量对延长气田集输系统甲醇注入量的影响

游离水含量对延长气田集输系统甲醇注入量的影响
(2)根据延长气田969/929区块的实际工艺流程及操作 参数，即井口压力＜ S.OMPa，集气站进站压力V 6.0MPa，冬季 最低进站温度2°C (即地温)，站内无减压设施且冻土层以上 管线选择保温措施，则浓度为100%的甲醇的注入量约为游 离水含量的1/2左右(体积含量)。集气站内污水总产量中， 甲醇含量约占1/3(体积含量)。
改革开放以来，在农业生产活动中，产生了一些不利于 农业发展的价值取向，例如并不看重农户的利益。如果对农 户利益的重视程度不够，农民就会降低生产的主观能动性， 这样会严重影响农业生产活动的开展。在一定条件下，还是 需要农民拥有土地的支配权，使农民可以自由保管,不对土 地任意更调,那么就会激发农民的主观能动性,推动经济的 不断发展。同时有关部门参与对农业经济的安排和调动工
2.延长采气管线甲醇注入量的计算 根据现有数据可知,969,929井区气体的相对密度分别 为0.63,0.6»采气管线采用埋地敷设，站内管道采取保温措施, 因此集气站进站温度接近于地温，延长气田所处区块延安、靖 边的地温较低。根据集气站工艺要求，最高进站压力6.0MPao 根据气田开发方案,该区块的游离水产量约0.02T.08kg/n?。 将参数带入上述公式，甲醇注入量Gra与游离水含量与Wf的 关系曲线如下图1所示：
参考文献： ［1］ 肖琴，周振亚,罗其友.新时期长江经济带农业高质量发展: 问题与对策［J］.中国农业资源与区划,2019(12). ［2］ 孙乾晟，齐心，刘井莉，等.论信息化在促进乡村振兴提高农 业经济管理效能的作用U1•吉林蔬菜,2020(01).
(上接第21页)需要进行加热。为了避免采气管线在输送过 程中，气温变化造成管线冻堵,在集气站设一套集中注醇装 置,当冬季井口来气温度过低时，用于给采气管线注甲醇。

自己制作油气集输生产过程中的计算函数

自己制作油气集输生产过程中的计算函数
1.0
2.0
15
0.0332
0.0419
0.0488
0.0599
0.0819
0.120
20
0.0304
0.0379
0.0438
0.0532
0.0714
0.101
25
0.0294
0.0352
0.0395
0.0485
0.0645
0.0893
40
0.0249
0.0304
0.0345
0.0408
0.0532
vp——介质的平均比体积
λ——摩擦系数，见附表3；
d——管道内径，mm；
L——管道总长度，m；
Σξ——局部阻力系数的总和，m；
H1、H2——管道起点和终点的标高，m；
ρp ——平均密度，kg/m3；
1.15——安全系数。
附表3：管道摩擦阻力系数λ
管道通径
d/mm
绝对粗糙度k/mm
0.1
0.2
0.3
0.5
二、油气集输计算过程的内容
燃料的燃烧、热平衡计算、管道压力损失计算、气体压缩计算、轻烃收率计算等。
三、主要计算过程
（一）燃料的燃烧
1、液体燃料的粘度
粘度的大小可用动力粘度（绝对粘度）、运动粘度和恩氏粘度（条件粘度）来表示。
动力粘度η与运动粘度ν间的换算关系：
η=ν˙ρ
式中 η——动力粘度(Pa˙s)
实际气体：
2、螺杆式压缩机
对螺杆式压缩机关注较多的是其实际容积流量。
qv=λv˙qvt=λv˙Cφ˙Cn1˙nψ˙D13(m3/min)
λv——容积效率
qvt——理论容积流量
Cφ——扭角系数

天然气田乙二醇防冻剂投加量-输气管道设计计算

天然气田乙二醇防冻剂投加量-输气管道设计计算

34 用量(70%) kg
4.67
11.05
11.55
2.1830
焦耳-汤姆逊效15.56 应系数
54.10
6.80
2.8234
0.5876
节4. 流管后线温压度降计oC 算
起点压力 MPa(a)
29.37 起点温度 oC 末点温度 oC 末点压力 MPa(a)
5. 单井计量分6.80 离器计算
操作温度 oC 操作压力 Mpa(a)
29.37
液滴直径 106m
6.10
0. 天然气物性 参数
台南气田井号
组成 (mol%) 相对密度
C1 98.51 临界温度 K
C2
临0界.1压0力 MPa(a)
C3 0.08 压缩因子
C4
N2
0.00
1.38
定压比热 kj/kmol.k
CO2 0.00
0.5603
189.5650
4.6190
0.8641
35.7568
பைடு நூலகம்
1. 管径计算 天然气PVT参数
压力MPa(a) 6.5
温度 oC 18
流量 Nm3/d 工作状态下流量 m3/s
50000
8.4631E-03
选定 参数
流量系数 0.20
初选流速 m/s 5.00
内径初算 mm
51
选定外径 mm
60
设计压力 MPa(a)
8.00
计算壁厚 mm
2.83
选定壁厚 mm
3.5
实每际米流管速线重m量/s
0.4701
0.50
除雾网面积 m2
18.57 厚度 mm
6. 乙二醇防冻0.4695 剂加入量计算
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重庆科技学院课程设计报告院（系）:_石油与天然气工程学院专业班级:07油气储运二班学生姓名: xxxx 学号: 200744xxxxx 设计地点（单位）：人文社科大楼G304_______ __ 设计题目:__ 广安2#低温集气站的设计工艺——甲醇（乙二醇）注入量的计算完成日期： 2010 年 7 月 1 日指导教师评语: _______________________________________ ___________________________________________________________________成绩（五级记分制）:______ __________指导教师（签字）:________ ________摘要天然气中往往含有饱和水，天然气中一旦形成水合物极易在阀门、分离器入口、管线弯头及三通等处形成堵塞，严重时影响天然气的收集和输送，为了满足天然气气质指标和深冷分离过程的需要，必须将天然气中的水分脱除到一定程度。

天然气生产过程中，通常采用节流阀或膨胀机来降低天然气的压力而导致天然气的温度下降，因此可能会导致水合物的形成。

如果有水合物形成，在天然气集输系统中可采用加热、脱水或注入抑制剂的方法来防止水合物的生成。

为此，在注入抑制剂设计中首先要确定天然气的含水量。

天然气的含水量取决于天然气的温度，压力和组成等条件。

根据第一次节流阀节流得到温度和压力，根据图（预测形成水合物的温度---压力曲线）可以得到此温度下是否能形成水合物，若能形成需掺入抑制剂防止水合物形成。

关键字：温度压力水合物抑制剂1 绪 论为了防止生成天然气水合物，一般有四种途径：向气流中加入抑制剂；提高天然气的流动温度；降低压力至给定温度下水合物的生成压力以下；脱除天然气中的水分。

其中最积极的方法是保持管线和设备不含液态水，而最常用的办法是向气流中加入各种抑制剂。

抑制剂法分别为热力学抑制剂法和动力学抑制剂法。

我们这次所用的是热力学抑制剂法，常见的抑制剂有醇类（如乙二醇和甲醇）和电解质。

像天然气中加入抑制剂后，可改变水溶液或水合物相的化学位，从而使水合物的形成条件移向较低的温度或较高的压力范围。

目前，在天然气工业中多用甲醇和乙二醇作为抑制剂。

甲醇可用于任何操作温度。

由于甲醇能较多地降低水合物形成温度，其沸点低，蒸汽压高，水溶液凝固点低，黏度小，通常用于制冷过程或气候寒冷的场所。

一般情况下喷注的甲醇蒸发到气相中的部分不再回收，液相甲醇溶液经蒸馏后可循环使用，但是否循环使用需要根据处理气量等具体情况经技术经济分析后定。

在许多情况下，回收液相甲醇是不经济的，但若液相甲醇溶液不回收，废液的处理将是个难题，需采用回注或焚烧等措施。

为降低甲醇的液相损失，应尽量减少带入系统的游离水量。

乙二醇无毒，较甲醇沸点高，蒸发损失小，一般可回收重复使用，适用于处理气量较大的井站和输送管线。

乙二醇溶液黏度较大，在有凝析油存在时，若温度过低，会造成分离困难，溶解和夹带损失增大，其溶解损失一般为0.12~0.723m L 凝析油。

当操作温度低于-10℃时，不提倡使用乙二醇。

广安2#低温集气站的工艺设计——甲醇（乙二醇）注入量的计算 1.1、气体组成（%）：C 1—82.3 C 2—2.2 C 3—2.0 C 4—1.8 C 5—1.5 C 6—0.9 H 2S —7.1 CO 2—2.2 由此得出：平均相对分子质量M=20.855相对密度 s=72.0966.28855.20=≈0.71024.0855.20071.0080.34071.0080.342=⨯=⨯=M y S H 0464.0855.20022.0010.44022.0010.442=⨯=⨯=M y CO 1.2、流程图：1.3、第一次节流温度，压力 第二次节流温度，压力 进站压力17MPa 11MPa 15℃ 6MPa -15℃ 进站压力12MPa8MPa 17℃6MPa -2℃图3—1—1 1.3.1.富液中最低抑制剂浓度：002100)()(⨯∆+∆=Mt K Mt C21t t t -=∆注入抑制剂t ∆-----水合物生成温度降，℃;M------抑制剂的相对分子质量；K-------抑制剂常数，甲醇取1297，乙二醇取2220；1t ------未加抑制剂时，天然气在最高压力下形成水合物的温度，℃；2t -------加入抑制剂不会形成水合物的最低温度，℃。

1.3.2酸性天然气饱和含水量：)(983.02222CO CO S H S H c c W y W y W y W ++= W ------酸性天然气饱和含水量，3m mg ；、，CO S H y y 2-------气体中H 2S 、CO 2的摩尔含量；c y ----- 气体中除H 2S 、CO 2以外的其他组分的摩尔含量； c W -----非酸性天然气饱和含水量，3m mg ； S H W 2------ H 2S 气体含水量，由图3—1—3查得；2CO W ------- CO 2气体含水量，由图3—1—4查得。

1.3.3计算抑制剂的用量：α⨯⨯+-⨯-=-322122110)(C C C C W W qq ------抑制剂最小单位耗量，3m g ；1W ------抑制剂入口处气相含水量，3m g ； 2W -------抑制剂出口处气相含水量，3m g 1C --------抑制剂贫液浓度（质量分数），%； α-------系数（对甘醇类抑制剂可取0，对于甲醇根据压力和温度函数得）。

2 甲醇（乙二醇）抑制剂的注入量计算2.1进口压力为：17MPa 的天然气第一次节流后的压力温度分别为：11MPa 和15℃，第二次节流后的压力温度为：6MPa -15℃ 。

根据图（预测形成水合物的温度---压力曲线）3—1—1可查得在此条件下的形成水合物的临界温度为：19.6℃。

由于环境温度在临界温度以下，则需要注入抑制剂进行水合物防止。

本次气体为酸性天然气。

2.1.1 甲醇注入量的计算：由图查出1t =19.6℃ ，则：t ∆=19.6℃－（-15℃）=34.6℃ M(甲醇)=32.04 那么00002084.4610004.32)6.34(129704.32)6.34(%100)()(=⨯⨯+⨯=⨯∆+∆=Mt K Mt C图3—1—2图3— 1—3 图3—1—4由图3—1—3和图3—1—4以及天然气含水图查出S H W 2为3103m mg , CO W 为3003m mg .带入数据：)103000464.010*******.0101808512.0(983.03331---⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯=W31955.0m g =同理：第二次节流后的温度和压力：6MPa ，-15℃查图带入数据得，)(983.022222CO CO S H S H c c W y W y W y W ++=）（3-3-3-101300.0464101270.102410288512.0983.0⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯=304214.0m g =根据题意：α根据温度和压力的函数，查图得：α=24.51C =100%将所有数据带入公式3.1.3得：5.2410%084.46%084.46%100%084.46)0421.01955.0(3⨯⨯+-⨯-=-q=0.13223m g为了保险起见，实际用量取计算值的1.15~1.20倍 实际每一天要注入的抑制剂量:Q=q d kg /958.14215.110)262939(4=⨯⨯++⨯ 实际每一个小时要注入的抑制剂量:Q `=142.958/24kg/d=5.97kg/h2.1.2 乙二醇抑制剂注入量：（查图步骤同上述方法） 富液中最低抑制剂浓度：002100)()(⨯∆+∆=Mt K Mt C21t t t -=∆ %2.491001.626.3422201.626.34002=⨯⨯+⨯=C则：计算抑制剂的用量：α⨯⨯+-⨯-=-322122110)(C C C C W W qα=0带入数据计算得：0%2.49%80%2.49)0421.01955.0(+-⨯-=q 3245.0m g =为了保险起见，实际用量取计算值的1.15~1.20倍 实际每一天要注入的抑制剂量:Q=q d kg /1.26515.110)262939(4=⨯⨯++⨯ 实际每一个小时要注入的抑制剂量: Q `=265.1/24kg/d=11.05kg/h2.2 进口压力为：12MPa 的天然气第一次节流后的压力温度分别为：8MPa 和17℃，第二次节流后的压力温度为：6MPa -2℃ 。

根据图（预测形成水合物的温度---压力曲线）可查得在此条件下的形成水合物的临界温度为：18℃。

由于环境温度在临界温度以下，则需要注入抑制剂进行水合物防止。

2.2.1 甲醇抑制剂注入计算： 富液中最低抑制剂浓度：002100)()(⨯∆+∆=Mt K Mt C21t t t -=∆那么0000207.3310004.32)20(129704.32)20(=⨯⨯+⨯=C根据公式：)(983.02222CO CO S H S H c c W y W y W y W ++=查图3—1—11，3—1—12，3—1—13.将所得数据代入公式计算：)109000464.010*******.010*******.0(983.03331---⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯=W 33618.0m g =同理：第二次节流后的温度和压力：6MPa ，-2℃插图带入数据得，)(983.022222CO CO S H S H c c W y W y W y W ++=)101200464.010981024.010958512.0(983.0333---⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯= 30948.0m g =则：计算抑制剂的用量：α⨯⨯+-⨯-=-322122110)(C C C C W W qα根据温度和压力的函数，查图得：α=30.11C =100%将所有数据带入公式得：1.3010%07.33%07.33%100%07.33)0948.03618.0(3⨯⨯+-⨯-=-q31419.0m g =为了保险起见，实际用量取计算值的1.15~1.20倍 实际每一天要注入的抑制剂量:Q=q d kg /483.5515.110)12913(4=⨯⨯++⨯ 实际每一个小时要注入的抑制剂量: Q `=55.483/24kg/d=2.312kg/h 2.2.1 乙二醇抑制剂注入量计算：（查图步骤同上述方法） 富液中最低抑制剂浓度： 002100)()(⨯∆+∆=Mt K Mt C21t t t -=∆%88.351001.622022201.6220002=⨯⨯+⨯=C则：计算抑制剂的用量：α⨯⨯+-⨯-=-322122110)(C C C C W W q α=0带入数据计算得：%88.35%80%88.35)0948.03618.0(+-⨯-=q32171.0mg=为了保险起见，实际用量取计算值的1.15~1.20倍实际每一天要注入的抑制剂量:Q=q dkg/899.8415.110)12913(4=⨯⨯++⨯实际每一个小时要注入的抑制剂量:Q`=84.899/24kg/d=3.537kg/h3 总结甲醇与乙二醇用量的比较(1) 甲醇。