《油气集输工程》课程设计-站内配管设计

摘要某三甘醇天然气脱水工艺流程中，根据提供的资料，对该工艺流程中的干气/贫甘醇换热器，贫甘醇/富甘醇换热器的计算与选型。

关键词：干气贫甘醇富甘醇换热器温度此三甘醇天然气脱水工艺流程中，干气/贫甘醇换热器选用固定管板式换热器，贫/富甘醇换热器选用板式换热器。

干气/贫甘醇换热器一．设计意义在油气集输工业过程中的加热、冷却、蒸发和干燥的单元操作中，经常见到食品物料与加热或冷却介质间的热交换，而用于进行热交换的设备称为换热器。

换热器还广泛应用于化工、石油化工、动力、医药、冶金、制冷、轻工等行业。

在众多类型的换热器结构中，管壳式换热器应用最为广泛，因此要根据特定的工艺要求，设计合理的换热器，以满足不同场所的需求。

二、设计计算1、确定设计方案两流体温度变化情况：热流体进口温度88℃，出口温度38℃。

冷流体进口温度30℃，出口温度40℃。

该换热器用贫三甘醇与脱水干气进行换热，热流体为贫三甘醇，冷流体为干气。

由此可见，管束和壳体之间的温差不大，热膨胀不大，并且其壳程结垢不严重。

所以选取固定管板式换热器。

对于环境温差较大的地区，可增添膨胀节。

2、确定物性数据管程（干气）进/出口温度/℃：33/37 ；进/出口压力/MPa ：2.15/2.0管程天然气流体的定性温度为3523733=+=t （℃）（定性温度：取流体进口与出口温度的平均值。

）壳程（贫甘醇）进/出口温度/℃：33/37 ；壳程贫甘醇的定性温度为6323888=+=T （℃）3、计算总传热（1）贫甘醇负荷贫甘醇进口温度为880C ，出口温度为380C贫甘醇在平均温度为630C 时的比热容为)/(34.2k kg kJ ⋅，贫甘醇热负荷为：26.41626)3888(34.278.355=-⨯⨯=Q w（2）气体温降由于出吸收塔的干气质量流量远大于贫甘醇质量循环流量，故干气经过气体/贫甘醇换热器后的降温较小，其值可由热量平衡来确定。

干气摩尔流量为：()hkmol /2.536924.422.6155.12735.127310214=⨯⨯+⨯⨯干气的摩尔热容为)/(.737k kmol kJ ⋅，由热量平衡确定干气温降t ∆为：t .7372.53696.241626∆⨯⨯= 所以，C t ︒=∆9.92（3）平均传热温差天然气与有机溶剂间的传热系数经验值为21200w m k --⨯⨯，热负荷考虑10%的裕量，即气体/贫甘醇换热器热负荷为：kw 72.21kJ/h 89.57884.1126.41626==⨯C t t t t t m ︒==∆∆∆-∆=∆2.18450ln 4-50ln 2121其中， C t T t ︒==-=∆5038-88211 C t T t ︒=-=-=∆433371224、计算传热面积2'44.112.1820026.41626m t K Q A =⨯=∆⋅=考虑 10％的面积裕度，A=1.1×A ′=1.1×11.44=12.58(m 2) .5、工艺结构尺寸(1)、管径和管内流速三甘醇体积流量：0.319m/h 质量流量：355.78kg/h 选用ф25×2.5传热管(碳钢)，取管内流速u=8.7m/s 。

目录1 总则 (1)1。

1设计依据及原则 (1)1.1.1设计依据 (1)1.1.2设计原则 (1)1。

2总体技术水平 (1)1。

3确定工艺流程的原则 (1)2 工程概况 (3)3 工艺计算 (4)3.1管径与管材的确定 (4)3。

1。

1 管道内径计算 (4)3。

1.2管材的确定 (4)3。

1。

3管道壁厚计算 (5)3。

1。

4管道规格的确定 (6)3.2 输油管道热力计算 (6)3。

2.1管道总传热系数的确定 (6)3。

2。

2原油比热容、平均地温的确定 (9)3。

2.3进出站油温、质量流量的确定 (9)3。

2.4站间距的试算与热站数的确定 (9)3.2.5站间距L与出站温度的重定 (10)R3。

2。

6加热站的热负荷计算 (11)3.2.7加热炉的选型与数量的确定 (11)3。

3热油管道水力计算 (11)3。

3.1油流平均温度的有关计算 (11)3.3。

2油流的体积流量与雷诺数计算 (12)3.3。

3摩阻计算 (12)3.3.4泵站数的确定与泵的选型 (12)4 站场布置 (14)4。

1泵站数校核 (14)4.2泵站的布置 (14)4.3加热站的布置 (16)4.4判断翻越点 (16)5 结论 (17)参考文献 (18)1 总则1.1设计依据及原则1.1.1设计依据（1）国家的相关标准、行业的有关标准、规范;(2）相似管道的设计经验；（3）设计任务书.1。

1。

2设计原则（1）严格执行现行国家、行业的有关标准、规范.（2)采用先进、实用、可靠的新工艺、新技术、新设备、新材料,建立新的管理体制，保证工程项目的高水平、高效益，确保管道安全可靠，长期平稳运行. (3）节约用地,不占或少占良田，合理布站，站线结合.站场的布置要与油区内各区块发展紧密结合.（4)在保证管线通信可靠的基础上，进一步优化通信网络结构，降低工程投资。

提高自控水平，实现主要安全性保护设施远程操作。

（5）以经济效益为中心，充分合理利用资金，减少风险投资，力争节约基建投资,提高经济效益。

《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。

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K802 __ 设计题目:某低温集气站——站内工艺管道及壁厚设计完成日期：年月指导教师评语: ______________________ _________________成绩（五级记分制）:______ __________指导教师（签字）:_____ ___ ____摘要油气集输工程中，管道设计是一项很重要的任务，如果管道设计不当，会造成很多问题，轻则会影响经济性，重则会引起管道炸裂而引起更大的事故。

本次课程设计即根据课程设计任务书的任务内容计算低温集气站中工艺管道的管径和壁厚的设计。

我们的设计主要根据进站温度和压力，产量；通过压力和温度的变化来确定管道的管径和壁厚。

我们小组有两名同学组成，我的任务是站中1-5号井相关的管路工艺设计，主要分成三段来计算：第一次节流前，第一次节流后到第二次节流前，第二次节流后三个部分。

首先通过压力和密度来确定经济流速，然后再根据流量和经济流速来确定管径、壁厚。

最后根据管径和壁厚对管道选型设计出合适的管道，从而完成管道部分设计。

关键词：管径壁厚经济流速压力密度目录摘要 (Ⅰ)1.设计说明 (1)1.1综述 (1)1.2工艺说明 (1)2.计算说明 (3)2.1相关参数计算与处理 (3)2.2第一次节流前管道计算 (4)2.2.1井口至汇管 (4)2.2.2汇管至1号节流阀 (7)2.3第一次节流后到第二次节流前管道计算 (9)2.3.1 生产分离器与计量分离器气体汇合前（1号节流阀后至汇合点） (10)2.3.2生产分离器与计量分离器气体汇合前（2号节流阀后至汇合点） (10)2.3.3汇合点到换热器 (11)2.3.4换热器到3号阀 (12)2.4二次节流后的管路计算 (13)2.5管道选型 (14)参考文献 (17)1.设计说明1.1综述1.1.1设计任务及内容本次课程设计，我们整个大组的任务是某低温集气站的工艺设计。

《油气集输》课程设计题目： B联合站初步设计（3）所在院系：石油工程学院专业班级：学号：学生姓名：指导教师：完成时间： 2016年01月22日《油气集输》课程设计任务书目录1 设计说明书 (1)1.1 概述 (1)1.1.1 简介 (1)1.1.2 联合站工艺系统概述 (2)1.2 设计基础数据 (3)1.2.1 设计依据 (3)1.2.2 设计基础数据 (3)1.3 站址选择及总平面布置 (4)1.3.1 站址选择 (4)1.3.2 平面布置说明 (5)1.4 流程设计说明 (6)1.4.1 流程设计原则 (6)1.4.2 本站工艺流程 (7)1.5 设备及其布置安装 (8)1.5.1 进站阀组的布置 (8)1.5.2 油气水三相分离器的布置安装 (8)1.5.3 泵房的布置安装 (8)1.5.4 电脱水器的布置安装 (9)1.5.5 锅炉房的安装说明 (10)1.6 管线的安装说明 (11)2 电脱水器的选取与校核计算书 (13)2.1 确定电脱水器台数 (13)2.2 电脱水器的校核 (14)参考文献 (15)1 设计说明书1.1 概述联合站设计是油气集输工艺设计的重要组成部分，为了使其最大限度地满足油田开发和油气开采的要求，设计时应该做到技术先进，经济合理，生产安全可靠，保证为国家生产符合质量要求的合格油田产品。

1.1.1 简介联合站，即集中处理站，是油田地面集输系统中重要组成部分。

就油田的生产全局来说，油气集输是继油藏勘探、油田开发、采油工程之后的很重要的生产阶段。

如果说油藏勘探是寻找原油，油田开发和采油工程是提供原料，那么油气集输则是把分散的原料集中处理，使之成为油田产品的过程。

联合站一般建在集输系统压力允许的范围内，为了不影响开发井网以及油田中后期加密井网的布置与调整，应尽量建在油田构造的边部。

联合站将来自井口的原油、伴生天然气和其他产品进行集中、运输和必要的处理、初加工，将合格的原油送往长距离输油管线首站外输，或者送往矿场油库经其他运输方式送到炼油厂或转运码头，合格的天然气则集中到输气管线首站。

油气管道输送技术课程设计一、简介油气管道输送技术是指将油气资源通过管道输送到目的地的技术，是石油工业的重要组成部分。

这种技术可以使石油资源的运输更加高效、安全和环保。

本文主要对油气管道输送技术的课程设计进行说明。

二、课程设计内容1. 基础理论本课程主要从管道输送的能源性、流体力学、热力学、材料力学等方面入手，让学生全面了解油气管道输送技术的基础理论，为实际应用打下基础。

2. 管道设计本课程重点讲解管道的设计和选材，包括设计流程、管道的防腐蚀和绝热、设备的选型等方面。

让学生理解石油工业中管道设计的重要性，并具备一定的设计和选材能力。

3. 施工技术本课程主要是针对管道施工过程中的技术问题进行讲解，包括施工方案的制定、现场管理、工程验收等方面。

让学生具备一定的施工管理能力，为未来在石油工业中从事项目管理工作奠定基础。

4. 维护与安全本课程主要是讲解在管道运营过程中的维护和安全措施，包括管道的日常检修、防腐蚀、泄漏处理等方面，让学生具备维护和安全管理的能力。

三、实践训练为了让学生更好地掌握油气管道输送技术，课程设计还包括了一定的实践训练环节。

通过实践训练，让学生对课程中所学的理论知识有更深入的理解和应用。

实践训练要求学生参与实际的管道设计、施工和维护过程，包括设计一条道路和在地理位置处筹集资金、管理合同、采购材料、选择承包商和监督施工全过程等。

同时还要学习理解管道的日常操作、维修和安全管理。

四、课程评估本课程的评估方式包括理论考试和实践考核。

理论考试主要测试学生对课程中所学知识的掌握程度，具体包括理论分析、计算能力、应用能力等。

实践考核则主要测试学生对实践训练中的操作技能的掌握程度。

五、总结油气管道输送技术课程设计旨在培养学生掌握石油工业中的重要技术，以及具备石油工业项目管理和维护安全的能力。

通过学习本课程，学生可以全面掌握油气管道输送技术的基本知识和实践操作技能，为未来在石油工业中发挥更大的作用打下坚实基础。

摘 要本次课程设计我们小组的主要内容是广安1#低温集气站的工艺设计——凝析油回收工艺设计，以及凝析油回收量的计算。

该工艺是利用汽液两相平衡定律，由闪蒸——平衡汽化，根据低温分离器中的状态参数（操作压力和温度），从而求出凝析油的回收量。

凝析油回收就是把天然气中的C 2、C 3、C 4等较重烃类组分提取出来，这样可以降低天然气的露点，调整天然气的发热值，改善商品气的质量，同时还可提高整个天然气的经济价值。

由此可见，天然气凝液回收是非常必要的。

关键词：低温分离器 平衡汽化 绝对压力 温度 凝析油一、 有关互溶液体相平衡的基本知识1.蒸汽压在开口容器中，所有液体都会或快或慢地蒸发着，但在留有空间的密闭容器内，由于液体的蒸发和蒸汽的凝结，在某一条件下，在液体和生成的蒸汽之间建立起平衡。

在平衡时，单位时间内离开液体的分子数和回到液体中的分子数相等，这时在液体上面形成的蒸汽叫做饱和蒸汽，此时的蒸汽压力叫做饱和蒸汽压或简称蒸汽压。

在一定温度时，各种液体的蒸汽压是不同的。

同时，蒸汽压随着温度的上升而增加。

2.汽液两相平衡定律当液相和汽相达平衡时，两相间的平衡关系可用亨利定律来表示，即：i y =i k i x （1） 式中i y ——在汽相中组分i 的摩尔分数i x ——在液相中组分i 的摩尔分数i k ——相平衡常数，是压力和温度的函数，一些碳氢化合物的相平衡常数可查有关文献图得到。

由于亨利定律中使用了一个随压力和温度而变化的平衡常数k,因而亨利定律适合于任何系统。

k 值可以是预先给定的（当压力和温度给定时）。

3.泡点在给定压力下，液体混合物逐渐被加热，当有一个气泡出现时的温度叫泡点温度。

根据所研究系统的k 值和任何混合物的摩尔分数之和等于 1.0这个概念，即∑i y =∑i k i x =1.0（泡点方程式），就可以确定互溶混合物的泡点。

温度在泡点方程中是隐函数，因此只能通过式算法求泡点温度。

计算允许误差为1.0%。

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油气储运学生姓名: xxxxx 学号: 2007440xxxx 设计地点（单位）_____人文社科大楼G304 _____ __ ___设计题目:低温集气站的工艺设计—站内配管设计完成日期： 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）:________ ________摘要本次设计，我们小组根据提供的资料进行某低温集气站的工艺设计中的站内配管设计，我们本次设计中不考虑到管内的压降，利用经济流速，流量来确定管子的内径，在根据管线的设计工作压力，管线内径，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，在此次设计中引用了节流阀设计小组设计的节流后温度、压力的数据，来辅助设计管径和壁厚。

关键字：管径低温壁厚对于压力高，产气量大的气井，在气体中除主要组分甲烷外，还有含量较高的硫化氢，二氧化碳和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，脱除凝析油还能避免天然气脱硫过程中的溶液污染。

形成低温的方法很多，目前主要有节流膨胀制冷法，热分离机制冷法和外加冷源法。

这次设计我们采用的是节流膨胀制冷的工艺流程。

油气集输工程课程设计《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:油气储运2020-1学生姓名:严小林学号:2020520427 设计地点（单位）__重庆科技学院 K809 ___________ __设计题目:___某天然气集输站三甘醇脱水工艺设计——物性运算及吸取塔设计_______________________________ _____完成日期：2021年12月8日指导教师评语: ______________________ _________________ __________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________ _____________________________________ __________ _成绩（五级记分制）:______ __________指导教师（签字）:________ ________目录摘要 (2)1 总论 (3)2 天然气的基础资料 (4)3 天然气差不多物性运算 (6)3.1天然气相对分子质量的运算 (6)3.2天然气密度的确定 (7)3.3气体特性系数C (8)3.4天然气各组分的质量分数 (8)3.5爆炸极限的运算 (9)3.6天然气水汽含量运算 (11)4 吸取塔的设计运算 (15)4.1吸取塔选型 (15)4.2吸取塔工艺运算 (16)4.2.1进塔贫甘醇浓度的确定 (16)4.2.2脱水量及贫三甘醇用量的确定 (17)4.2.3吸取塔塔板数的确定 (19)4.2.4吸取塔径的确定 (23)4.2.5泡罩塔板要紧结构参数及选用 (24)4.2.6塔盘形式的选择 (25)4.3吸取塔高度 (26)4.4除沫器选择与运算 (26)4.5吸取塔塔体强度运算 (28)5 总结 (30)……参考文献 (31)摘要本文依照课程设计任务书的要求，进行井站场工艺设计中的天然气物性运算。