高含硫天然气压缩机的设计和应用
高含硫天然气压缩机的设计和应用
作者：未知来源：互联网点击数：19 更新时间：2009年01月16日
编者按：刘虎厂长、李德禄总工程师带领的中国石油天然气集团公司四川石油管理局成都天然气压缩机厂的技术团队，多年来紧密结合基层单位的运行实际，着力研发服务于油气田的高含硫天然气压缩机，技术成果丰硕，节能业绩斐然，为我国油气田的开发和运营作出了重要贡献
概述
西南油气田分公司川西北气矿雷三气藏天然气H2S含量7.08%，是国内H2S含量较高气藏之一，且含量烃3.5%，CO24.8%，凝析油60g/m3。经过20余年的开采，压力衰减，产量下降，低压天然气不能进入集气管网，需采用压缩机增压。2000年，根据川西北矿区提出的技术要求，成都天然气压缩机厂设计制造了两台ZTY440MH9×9整体式天然气压缩机组(工况为：进气压力1～2.8MPaG，排气压力3.2～4MPaG)用于雷三气藏衰减气井含硫天然气的增压。该两台机组于2001年3月投入生产运行，至今已达5个年头，机组经受住了高含硫天然气的考验，抗硫效果明显。机组与天然气直接接触的零部件，如压缩缸、活塞、活塞杆、工艺管线等，没有因硫化氢的腐蚀而损坏现象，但运转初期，气阀弹簧，滑动轴承寿命短，出现弹簧断裂，轴承合金层脱落等。通过与采气作业区的技术人员和操作工人的共同探索，已基本解决了滑动轴承、气阀弹簧的寿命问题，使机组能稳定的运行在高含硫天然气的增压中。回顾ZTY440整体式天然气的设计制造和现场运行过程，说明我厂压缩机防止硫化氢腐蚀专有技术是成功的。下面就硫化氢的腐蚀机理，压缩机制抗硫设计、制造、现场运用等作一简述，期望对含硫气藏地面工艺设备的防腐问题起到抛砖引玉的效果，更好的保证高含硫气用天然气压缩机的可靠性、安全性。
硫化氢的腐蚀机理
硫化氢是强毒性的，是天然气开采中最严重的腐蚀剂，其对钢材腐蚀的形式有全面腐蚀和硫化物应力腐蚀开裂。硫化氢所造成的全面腐蚀，其特征是腐蚀产物具有成片、分层、易碎、气孔及附着力差，呈层状剥落，导致设备壁厚减薄。硫化物应力腐蚀开裂是当硫化氢腐蚀钢材时，在阴极区产生大量的氢，氢的产生受下列两个反应的速度所控制
H H (1)
H→→1/2H 2 (2)
存在硫化氢的情况下式(2)若受到抑制，则在钢材表面上将集聚大量的氢原子，在一般情况下，氢原子结合成氢分子的速度很快，只有少量的氢原子向钢材内部扩散，但由于硫化氢的存在，氢原子结合成氢分子的速度会显著减慢，大量的氢原子向钢材内部扩散，而被金属内部缺陷处或空隙处所形成的隐阱捕集，继而结合成氢分子，在钢材内部产生巨大的内应力，使钢材脆化或开裂。其特征是属于低应力的破坏，多发生在设备使用初期，甚至在无任何预兆下，几十小时几十天内突然发生。开裂的断口无塑形变形，呈脆性破坏。
压缩机的抗硫设计和制造
早在1993年，成都天然气压缩机厂首次生产的ZTY整体式天然气压缩机用于川东卧龙河含硫天然气时，即对压缩机的抗硫问题作业重大科技项目进行研究探索，并将技术成果实施于该压缩机中，使机组运行至今未出现硫化氢的应力腐蚀开裂损坏。在不断总结经验的基础上，2000年又设计制造了两台ZTY440整体式天然气压缩机，用于高含硫的雷三气藏。根据硫化氢应力腐蚀开裂的因素，对压缩机的抗硫设计和制造有如下经验和体会。
一、压缩机设计符合AP111P《油气生产用配套往复式压缩机规范》的规定，材料选用符合MR0175-2000《油气设备用抗硫化物应力开裂的金属材料》的规定。
二、压缩缸、活塞、中体等铸铁件直接与天然气接触，其抗硫性能对整机的可靠性和安全性影响极大，通过多年的研究和摸索，研制出了我厂独有的抗硫铸铁。其一是在铸件加入一定的对抗硫有效的Cr、Mo、V、Ti等合金成分；其二是控制铸铁的显微组织，通过适当的热处理工艺，使铸铁的显微组织为回火素氏体(铁素体+球状碳化物)以获得抗硫化氢应力腐蚀开裂的良好性能；其三是合理先进的浇铸工艺，确保铸件无夹渣、气孔、疏松等缺隐，以避免氢原子的捕集。
三、材料的极限强度(或硬度)升高，材料对硫化氢应力腐蚀开裂的敏感性越大，因此，在压缩机设计中和制造中，严格控制了与天然气直接接触的零件强度极限不超过6200Kg/cm2，或硬度不超过HRC20～22。
四、工艺管线、压力容器等焊接构件，均采取保温缓冷和焊后适当的热处理，消除焊缝及热影响区的不良组织和残余应力，使硬度HRC≤22，和确保焊缝无未焊透、气孔、裂纹、夹渣、咬边等缺陷。且焊缝的机械强度及冷变形均不低于母体金属，有效地降低硫化氢应力腐蚀开裂的敏感性。
五、避免零件表面的机械损伤，因而机械伤痕容易生产应力集中和残余应力，是硫化氢应力腐蚀开裂的起爆口。
综上所述，压缩机的抗硫设计，就是在含硫天然气的环境下，为预防硫化氢应力腐蚀开裂而进行的设计，它包括选材、抗硫方法、抗硫结构设计、抗硫强度设计及抗硫加工方法等。
ZTY440MH9×9天然气压缩机的现场运用
压缩机的抗硫除设计和制造外，还与正常运转时的防蚀管理，异常运转的早期排除、维修、保养、监控、开、停车密切相关。两台ZTY440天然气压缩机在雷三增压站自2001年投产运行以来，雷三增压站的操作和管理人员，充分认识了压缩机的高含硫恶劣工作环境，逐步建立和完善了一系列压缩机维修、运行、操作故障处理等规章制度，加强了硫化氢应力腐蚀的教育，切实抓好压缩机的科学操作与检修，确保压缩机长期安全运转和生产的正常进行。
一、建立健全压缩机设备的技术档案
雷三增压站管理人员建立了下述压缩机技术档案：①压缩机主要系统、零部件图册；②压缩机主要技术参数及其性能曲线；③主要零部件的用材牌号、化学成分、机械性能、耐腐蚀性能；④压缩机安装和质量检验记录；⑤压缩机缺陷和事故处理记录；
⑥压缩机的检修方案、检修记录和更改记录以及检修工作总结；⑦压缩机的运行纪录，通过上述记录，更好了解设备的历史，掌握规律，取得防腐工作主动权。
二、操作管理
严格的工艺操作和良好的管理，对于压缩机性能的发挥和自长使用寿命至关重要，为此，雷三增压站就压缩机的安装调试，操作使用，维护检修，安全技术制定了一系列措施和管理办法，并严格实施，取得了良好效果，为含硫天燃气设备的防腐、安全使用取得了较好的经验。
三、掌握影响硫化氢腐蚀的因素，采取相应的措施，确保高含硫天然气设备的安全运行。
1.PH值的影响：
含硫天然气中，随PH值的降低，其对钢材的腐蚀性加剧，材料对硫化氢应力腐蚀开裂的敏感性增强，特别当PH值小于6时，材料对硫化氢应力腐蚀开裂特别敏感。
2.温度的影响
当温度高于室温时，随着温度的升高，材料对硫化氢应力腐蚀开裂的敏感性降低，大约在室温左右，材料的硫化氢应力腐蚀开裂最为严重。
3.压力的影响
压力增高，硫化氢的分压增加，在溶液中的深解度加大，同时，氢向钢中的扩散速率也增大，从而促进钢材的应力腐蚀开裂。
4.浓度
硫化氢浓度愈高，材料至开裂的时间也愈短，反之，硫化氢浓度愈低，材料至开裂的时间也愈也。
5.液态烃
在烃一水相和气一液相界面，硫化氢对钢材产生严重的局部腐蚀。
6.雷三气藏天然气中不但含硫化氢高，且含二氧化碳，一般在20～90℃的条件下二氧化碳加速硫化氢对材料的腐蚀，因为介质的PH值取决于二氧化的含量。
根据以上所述，在压缩机使用中，控制影响硫化氢的腐蚀因素，采取相应的措施，更有效地保证设备的安全运行。
四、压缩机运行中出现的故障原因分析及处理。
任何机械设备，在使用中，都可能出现这样或那样的故障。ZTY440MH9×9天然气压缩机也不例外。自2001年4月该机组在雷三增压站投产运行以来，曾出现过场站管线振动厉害，空冷器泄漏，气阀弹簧早期断裂，阀片损坏，主轴承马氏合金脱层等，但雷三增压站的运行人员，检修人员、管理人员加强了对故障的管理，密切配合制造厂，对故障原因进行分析，采取了有效的改进措施，消除了故障，使机器得以可靠、安全的运行。
1.场站管线振动问题
初期，增压站与压缩机连接的进、排气管线，90°直弯多，从空中布置，且支撑不牢固，由于气流的脉动，造成管线振动很大，通过与设计院协商，将空中布置的管线埋地，减少弯道，需要转变处采用大半径的弯头，且加强了管线的支撑和固定。消除了
站内管线振动大的问题。
2.气阀弹簧、阀片损坏问题
压缩机是否能够更合理、更有效、更经济地工作，很大程度上取决于气阀的结构和性能。缘于此，气阀也被称作压缩机的心脏。2001年4月两台ZTY440机组投产运行时，短的200小时，长的不到600小时，气阀弹簧就断裂，阀片损坏，经对损坏的弹簧、阀片进行化学成份分析，金属性能分析，强度分析，发现弹簧、阀片的材质，强度均不满足抗硫要求。咖外雷三含硫天然气还含凝析油，造成液击，损坏气阀，成都天然气压缩机厂联合上海贺尔碧格有限公司，针对雷三气藏天然气的特性研究攻关，重新设计制造了适应高含硫天然气的气阀。该气阀弹簧采用镍基合金，阀片采用塑料阀片，阀座、限制器进行回火处理，使其具有耐硫化氢腐蚀的能力，并设计了阻止异物和液体进入气阀的结构。该新型气阀从2002年3月使用至今，再未出现气阀弹簧，阀片早期损坏的情况。
3.空冷器泄漏问题
压缩机运行初其，空冷器冷却管束与管板箱连接处曾发生泄漏，分析其原因是管子与管箱胀紧不到位。采取重新胀紧的措施，解决了空冷器泄漏问题。
4.主轴承巴氏合金脱落问题
从2003年3月到2005年6月，两台ZTY440机组曾多次发生第二、三道主轴承马氏合金脱落、表面发黑故障，轴承平均寿命只有4000小时左右。曾对主轴承的同轴度、润滑油等采取过措施，无明显效果。深入分析原因，一是ZTY440机组各道主轴承承受的负荷不是均匀的，二三道主轴承承受的负荷比一四道主轴承重；在机组满负荷运行或发生爆燃敲缸时，首先使二三道主轴承合金疲劳剥落，这说明轴承合金材料的疲劳强度不够，二是高含硫的天然气少量窜入油池腐蚀合金层，使其表面发黑，加速剥离。三是主轴承靠压缩端30主范围内是轴承受力方向的转变区，这时曲轴紧靠此区域，间隙变小，负荷集中，产生混合偏磨，进而导致合金层剥落。根据上述原因，成都天然气压缩机厂和轴瓦生产厂家就ZTY天然压缩机主轴瓦的设计，合金成份的选择，配比，浇铸和制造工艺进行了研讨，在提高轴瓦的疲劳强度和防硫化氢的腐蚀上采了了有效的措施，并根据主轴承靠飞溅润滑的特点，适当加大了轴承间隙。新设计制造的主轴瓦从2005年6月运行至今，没有发现合金层剥落现象。
5.ZTY440MH9×9天然气压缩机组的改进
ZTY440MH9×9天然气压缩机在雷三增压站使用中，超速控制、调速器、点火系统、空气滤清器是传统式结构，技术落后，且存在一定的安全隐患。2005年9月，对上述部分进行改造。一是将机组原有的转速表更换为具有数据远传功能的转速表，转速信号引入DCS系统，并安装点火系统高压接地保护，实现DCS系统和原机械超速装置联锁，达到双重停机保护；二是将人为因素大，可靠性差的机械调速器更换为自动控制WoodwardTG-13液压调速器；三是将非屏蔽的点火系统更换为屏蔽式点火系统以适应天然气危险环境；四是将油浴式空气滤清器更换为干式沙漠空气滤清器，以减少空气进气阻力和润滑油进入发动机气腔。
经过以上故障原因的分析和处理，以及对压缩机的改进，使机组安全性，可靠性得到了进一步提高，使机组运行率达到96%。保证了天然气增压集输任务的完成。
结束语
ZTY整体式天然气压缩机在雷三增压站运用，经受了高含硫恶劣环境的考验，开创了适应高含硫天然气压缩机的先例。通过对故障的分析处理和改进，加深了对硫化氢腐蚀机理，主要类别和特征的认识，积累和丰富了压缩机设计、制造、使用、管理等各个环节防止硫化氢腐蚀的有效措施和实用技术，为进一步提高天然气压缩机的可靠性，安全性奠定了坚实的基础。
天然气净化厂工艺.docx
龙岗天然气净化厂概况 1龙岗天然气净化厂简介 龙岗天然气净化厂位于四川省南充市仪陇县阳通乡二郎庙村 1 社二郎庙，位于仪陇县西北面边沿山区，距仪陇县老城区直线距离约54km，西南距仪陇县新城区直线距离约71km，北侧距立山镇直线距离约。设计的原料天然气处理能力 4 3 为 1200×10 m/d ，设计的原料气压力～，单列装置的原料天然气处理能力为 43 600×10 m/d ，共 2 列，装置的操作弹性为50～ 100%，年运行时间 8000 小时。龙岗天然气净化厂主要包括主体工艺装置、辅助生产设施和公用工程几部分。 其原料气组成如下表所示： 组分摩尔分率，mol%组分摩尔分率，mol% H2S i-C4H10 CO2n-C4H10 H2O N2+He CH4H2 C2H6O2+Ar 注： 1）原料气不含有机硫 2）原料气温度 30~36℃ 2生产工艺 由集气总站来的原料天然气先进入脱硫装置，在脱硫装置脱除其所含的几 乎所有的 H2S 和部分的 CO2，从脱硫装置出来的湿净化气送至脱水装置进行脱水 处理，脱水后的干净化天然气即产品天然气，经输气管道外输至用户，其质量 按国家标准《天然气》（GB17820-1999）二类气技术指标控制。脱硫装置得到的酸气送至硫磺回收装置回收硫磺，回收得到的液体硫磺送至硫磺成型装置，经 冷却固化成型装袋后运至硫磺仓库堆放并外运销售，其质量达到工业硫磺质量 标准（ GB2449-92）优等品质量指标。为尽量降低 SO2的排放总量，将硫磺回收装置的尾气送至尾气处理装置经还原吸收后，尾气处理装置再生塔顶产生的酸 气返回硫磺回收装置，尾气处理装置吸收塔顶尾气经焚烧炉焚烧后通过 100m高烟囱排入大气。尾气处理装置急冷塔底排出的酸性水送至酸水汽提装置，汽提 出的酸气返回硫磺回收装置，经汽提后的弱酸性水作循环水系统补充水。总工 艺流程方框图见图 2-1 。
空气压缩机毕业设计_说明
第一章、空气压缩机简介 (2) 第一节、空气压缩机的作用和类型 (3) 一、作用 (3) 二、类型 (3) 第二节、回旋式空气压机泵体的结构和工作原理 (5) 一、泵体组成的零部件 (5) 二、回转式空气压缩机工作原理 (7) 第二章、空气压缩机的三维造型及装配 (9) 第一节、轴承座的三维设计 (9) 第二节、曲轴的三维设计 (14) 第三节、空气压缩机泵体重要零部件的设计过程 (14) 1.1设置工作目录 (14) 1.2曲轴的绘制 (14) 第四节、泵体的装配 (21) 第三章、轴承的加工工艺 (23) 第一节、生产纲领 (23) 第二节、零件结构公用分析 (24) 第三节、确定毛坯 (25) 第四节、选择设备及工艺装备 (27) 第五节、工序设计及工艺文件的填写 (27) (一)、工序设计 (27) (二)、填写工艺文件 (29) 1、填写机械加工工艺过程综合卡 (29) 2、填写指定工序的机械加工工序卡 (29)
第一章、空气压缩机简介 空气压缩机（英文为：air compressor）是气源装置中的主体，它是将原动机（通常是电动机）的机械能转换成气体压力能的装置，是压缩空气的气压发生装置。空气压缩机的种类空气压缩机的种类很多，按工作原理可分为容积式压缩机，速度式压缩机，容积式压缩机的工作原理是压缩气体的体积，使单位体积气体分子的密度增加以提高压缩空气的压力；速度式压缩机的工作原理是提高气体分子的运动速度，使气体分子具有的动能转化为气体的压力能，从而提高压缩空气的压力。 我国的空气压缩机行业的市场规模均为8%以上的增速增长，2010-2011年增长率甚至超过了28%，市场规模扩迅速。然而，在规模如此巨大的市场上，过去很长一段时间由外资企业掌握绝大部分市场。2009年度，我国空气压缩机行业共有生产企业近400家，其中资企业数量接近90%，实现销售收入总额约为60亿元，占全行业的40%;外资
高含硫天然气净化技术应用研究
高含硫天然气净化技术应用研究 发表时间：2018-04-04T10:39:20.197Z 来源：《建筑学研究前沿》2017年第31期作者：鲁金孝[导读] 本文从高含硫天然气净化技术的现状入手，以普光气田为例，探究高含硫天然气的实际应用情况。 长庆油田分公司第一采气厂第四净化厂陕西延安 716000 摘要：天然气净化技术一直是行业核心研究对象，它对于现代社会消耗量极大的天然气能源的使用具有重大意义。但伴随着天然气田的广泛开发，大量高含硫的天然气混杂其中，这些有毒气体根本无法满足社会和民众的使用需求，因此有必要采取科学高效的方法来对高含硫天然气进行净化操作，以适应行业的发展要求并妥善应用于实际生产生活中。本文从高含硫天然气净化技术的现状入手，以普光气田为例，探究高含硫天然气的实际应用情况。关键词：高含硫天然气净化技术应用研究随着现代社会对于环保意识的不断提升，人们对于生活质量的要求也越来越高，而天然气作为广泛使用的能源，其含有的大量污染物质给生存环境带来了巨大负面影响，所以相关的净化处理势在必行。根据行业标准，现有的天然气对于含硫总量的规定为60mg/m3，同时，对来自于尾气排放装置和硫磺回收过程中的二氧化硫含量的规定为500mg/m3，这些硬性规定给天然气净化工作带来了极大挑战，所以有必要进行深入研究。 一、高含硫天然气净化技术的现状（一）对硫磺回收技术的分析 高含硫天然气的一个显著特点就是：成分复杂且硫化氢或二氧化碳含量较高，硫磺回收技术正是根据这一特点进行脱硫处理，以有效降低硫化氢含量，同时形成酸气。通常情况下，硫化氢含量越多，硫磺回收装置进行脱硫的效果越好，并且生成的难以转化的副产物也较少，继而导致二氧化硫在尾气中的排放量也随之降低。一般来说，行业多采用三级克劳斯硫磺回收装置对含硫量处于中低层水平的天然气进行脱硫操作，这样得到的二氧化硫含量大致在50%～80%之间，硫磺回收率可以达到97%，含硫副产物的量控制在0.2%以内。更进一步，如果将硫磺回收装置与水解技术进行结合使用，可以将硫的损失降到更低水平。考虑到我国大部分油气田开发中硫化氢和二氧化硫的含量较高，为了提升天然气的净化水平以及增加硫磺的产量，必须对硫磺回收装置和脱硫过程进行持续、细致的研究，以提高硫磺的回收率。以年产量为100×108m3的天然气为例，其硫化氢含量在20%左右，现有的净化装置使得尾气排放中的二氧化硫含量高达5000t左右，远远不能满足行业规定和社会对环境保护的要求。有鉴于此，环保部门对于规模较大的高含硫天然气净化厂进行了重点监控，目的就是要优化硫磺回收技术，提升其回收效率。（二）对脱硫脱碳技术的分析 对高含Ｈ2Ｓ和ＣＯ2的“双高”天然气进行脱硫脱碳操作的常用方法是甲基二乙醇胺法（MDEA）或二乙醇胺（DEA）法之类的化学溶剂脱硫法，也有基于MDEA技术而研制出的脱硫脱酸溶剂法。举例来说，俄罗斯某气田开发出的天然气中硫化氢含量在20.8%～22.7%之间，二氧化碳含量在17.8%～21.6%之间，该天然气加工厂混合使用了MDEA法和DEA法，通过两种化学溶剂的结合使用来弥补单一技术存在的不足之处，从而形成一个全新的脱硫脱碳技术，使得天然气净化量每天稳定在500×104m3左右；再比如加拿大某气田开发出的天然气中硫化氢含量和二氧化碳含量约在10%左右，且伴随一定的有机硫。这种情况下由于天然气中的有机硫含量较高，所以该天然气加工厂基于MDEA法和DEA法的混合使用，配合硅胶吸附器来进行脱硫操作。这样的改进措施使得原有的脱硫装置运行效果更好，还由于分子筛和硅胶吸附器等装备的加入，使得含硫有机物被快速脱除，从而实现高效的天然气净化操作。 二、高含硫天然气净化技术的应用以普光气田的天然气净化厂为例分析高含硫天然气净化技术的实际应用过程：（一）设置基本的联合装置 一套完整的联合装置由两个完全相同的系列组成，每一个系列都包含天然气脱硫、硫磺回收、尾气处理、天然气脱水、酸水汽提等单元，其中后两个单元是共用的。普光净化厂使用了六套这样的联合装置，既优化了整个净化过程的运行、管理和维护工作，又因为天然气脱水单元和酸水汽提单元的共同使用而降低了成本，节约了设备用地面积，实现了节能、高效的净化理念。（二）对有机硫产物采用气相水解法进行脱硫处理产自于普光气田的天然气中有机硫产物的含量为340.6 mg/m3，这其中包含绝大多数的羰基硫和极少量的硫醇。因此，脱硫工作主要针对羰基硫（COS），所采用的方法为气相水解法，所涉及的技术是气相固定床水解专利技术。COS在气相固定床反应器中，受到催化剂的作用水解为H2S和CO2，且都能被MDEA吸收脱除。根据实际运行反馈，COS脱除率在水解温度为121～129℃时，可实现接近完全脱硫的状态，使得净化气中的含硫总量小于70 mg/m3。可以看出，气相水解法比常规的物理溶剂吸收法的脱硫效果更好，原因在于前者不需要加入新溶剂，也不需要增设相关的再生装置，简化了操作步骤并节约了投资成本。（三）利用两级吸收——级间冷却技术进行脱碳处理由于所开发出的天然气中存在8%～10%左右的CO2，且行业要求只需部分脱除，因此使用两级吸收——级间胺液冷却专利技术进行对CO2吸收的控制。具体来说，是以一级、二级主吸收塔为装置主体，通过加入级间冷却系统来降低胺液进入一级吸收塔时的容器温度，从而抑制CO2的吸收，并且增强H2S的吸收。这种方法的好处是：部分CO2被吸收塔留在经处理后的天然气中，使得胺液循环量和由再生所生成的酸气量有所降低，从而节约了装置的能耗。根据实际运行反馈，胺液对CO2的选择性吸收在胺液冷却温度为38～39℃时达到最佳，此时得到的净化天然气中CO2含量稳定在2%左右。（四）利用串级吸收——联合再生技术对尾气进行脱硫处理上述净化操作中，在脱硫和尾气处理单元使用了MDEA溶液进行吸收，但尾气处理单元中H2S的含量并不高，因此使用串级吸收——联合再生技术将尾气吸收塔底部的半富胺液运输到脱硫单元的一级主吸收塔进行串级利用，以提升溶剂的使用效率并降低胺液总循环量。这种方法的好处是：只需要一套胺液再生系统即可满足运行，降低了能耗并减少了投资费用。（五）使用能量回收设备来节约能源
VW-7.50.5-3型天然气压缩机设计
VW ?7.5/0.5?3型天然气压缩机设计 排气体积： V d = 7?5〃F / min 压缩介质： 吸气压力： 排气压力： 笫一级排气温度： 天然气 0.5 Mpa 3Mpa 20 °C 第二级排气温度： 25 °C 吸入气体相对湿度： 0.8 二.热力计算 压缩机的热力计算是根据气体压力容积和温度之间存在一定的关系，结合压缩机 的具体特征和使用要求而进行的。其口的是的到最有力的热力参数和适宜的主要 结构尺寸。 已知：设计条件 排气体积： =3.5/H 3/nin 压缩介质： 吸气压力： 排气压力： 第一级排 气温度: 第二级排气温 度: 吸入气体相对湿度： 0.8 2.1结构形式及方案选择 查文献得 ￡ r =P1/ 根据公式的到压力比为： s f =3/0.5 = 6 根据总压力比为6,圧缩机的级数取二级比较合适，为了获得较好的动力平衡性 能应采用双作用缸。另外，压缩机采用水冷方式。题目要求为V 形结构，且是 无油润滑。 2.2确定汽缸直径 2.2.1初步确定各级名义压力 根据丄况的需要，选择级数为三级，按照等压分配原则有： 天然气 0.5 Mpa 3Mpa 20 °C 25 °C
第一.二压力比：8（ = S2 = >/6 = 2.449 但为使笫一级有较高的容积系数，第一级的压力比取稍小值，各级名义进排气压力比见表2-1 o 表2?1各级名义压力及压力比 222确定各级容积效率 （1）确定各级容积系数 山表2-2 则膨胀指数： “ =1.2 〃匚=1.25 容积系数：入= l — a（/‘一1）（2-2） 初步确定各级汽缸的相对容积系数：a t=0.1 a2=0.12 代入式（2-2）计算得： X rI = 1-0.1（21712-1） = 0.922 X v2 = l-0.12（3,?, 25-1） = 0.831 （2）选取确定压力系数 由文献查得：—=0.97 " =0.99 （3）选取确定温度系数 由文献查得：几=0.96 \2 = 0.97
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中文名：甲烷 分子式：CH 4 相对分子量：16.05 二、理化特性 熔点：-182.5? 沸点：-161.5? 临界温度：-82.6?(温度不超过某一数值，对气体进行加压，可 以使气体液化，而在该温度以上，无论加多大压力都不能使气体液化，这个温度叫该气体的临界温度。在临界温度下，使气体液化所必须的最小压力叫临界压力。) 临界压力：4.59Mpa 外观形状：常态为无色无臭的气体，能被液化和固化；能溶于乙 醇、乙醚，微溶于水；易燃，温度可达1950?。 三、危险特性 闪点：-188? （可燃液体挥发的蒸汽与空气混合达到一定浓度遇明火发生 一闪即逝的燃烧，或者将可燃固体加热到一定温度后，遇明火会 发生一闪即灭的闪燃现象，叫闪燃。发生闪燃时的固体最低温度 称为闪点。） 爆炸极限：5~14V% 最小点火能：0.28mJ 最大爆炸压力：0.717Mpa 燃烧热：889.5kJ/mol 与空气混合成为爆炸性混合物，遇明火、高热极易引起爆炸或燃 烧。
天然气净化
1、流体的密度包含哪些内容？ 2、在一般温度和压力下，怎样求气体的密度？ 3、如何理解流体静力学基本方程？ 4、流体动力学的基本概念包含哪些？ 5、稳定流动的本质是什么？ 6、流体具有能量的表现形式？ 7、如何实现流体从低压头处向高压头处的流动过程？ 8、流体的流动形态可以通过什么来判断？ 9、流体阻力计算包括哪几类？ 10、非均相物系包括哪些？ 11、非均相系分离的目的是什么？ 12、计算沉降速度可根据哪几条定律？ 13、处理悬浮液的沉降器分哪几种？ 14、根据分散物质，过滤常包括哪些过滤？ 15、工业上通常所说的“过滤”，指的是什么？ 16、什么情况下可使用助滤剂？ 17、影响过滤机生产能力的因素有哪些？ 18、离心分离设备含有哪些？ 19、按分离方式不同，离心机分为哪几类？ 20、离心机与旋风（液）分离器的主要区别是什么？ 21、惯性分离器的常见形式有哪些？ 22、袋滤器有哪几部分组成？ 23、什么是文丘里除尘器？ 24、热的传递是由什么引起的？ 25、热是怎样传递的？ 26、什么是热负荷？ 27、传热计算一般包括哪些计算？ 28、换热器传热计算的基础是什么？ 29、如何区别热负荷和传热效率？ 30、不同避面传热系数有哪些？ 31、换热器壁面上结垢的原因一般有几种？ 32、传热面积的计算步骤通常中哪些？ 33、套管换热器的主要优点有哪些？ 34、强化传热的途径有哪些？ 35、提高传热系数的措施是什么？ 36、减少热阻的具体措施有哪些？ 37、逆流操作的目的是什么？ 38、热绝缘的目的有哪些？ 39、热绝缘的方法有哪些？ 40、溶液气液平衡关系包括哪几个方面？ ４１、拉乌尔定律表述的内容是什么？ ４２、简单蒸馏用于什么样的溶液分离？ ４３、精馏操作含有两种流程？ ４４、连续精馏塔的物料衡算包括哪些？ ４５、作全塔物料衡算的目的是什么？ ４６、求理论塔板数的依据是什么？ ４７、什么叫图解法？ ４８、连续精馏塔的热量衡算包括哪些？ ４９、全塔热量衡算包括那几个步骤？ ５０、影响精馏塔的操作因素有哪些？ ５１、什么是气体在液体中的溶解度？ ５２、亨利定律表明了什么？ ５３、吸收和机理是什么？ ５４、什么是吸收速率？ ５５、如何表达吸收速率方程？ ５６、气体溶解度如何影响吸收系数？ ５７、什么叫低浓度气体吸收？ ５８、选择填料的原则有哪些？ ５９、怎样确定塔的内径？ ６０、塔设备的性能会对哪些因素造成影响？ ６１、填料塔的优缺点各是什么？ ６２、影响吸收操作的因素有哪些？ ６３、吸收的目的是什么？ ６４、解吸的目的是什么？６５、天然气资源通常分为哪几大类？ ６６、我国天然气探明储量的现状怎样？ ６７、从１９９０年到２０００年，我国天然气生产有何变化？ ６８、天然气主要含有哪些组分？ ６９、天然气中的有机物含有哪些？ ７０、天然气中的其他组分有哪些？ ７１、天然气的物理性质通常指哪些？ ７２、天然气的临界参数是指哪些？ ７３、管输天然气的露点有何要求？ ７４、天然气的热力学性质包括哪些？ ７５、防止天然气水合物形成的方法有哪些？ ７６、我国管输天然气的气质指标在什么地方有明确规定？ 77、管输天然气气质指标规定的有害成分有哪些？ 78、天然气的储存方式有哪些？ 79、以水合物形式储存天然气有何优点？ 80、天然气输配系统主要由哪几部分组成？ 81、天然气在一次能源消费结构中的地位怎样？ 82、世界天然气需求状况怎样？ 83、天然气的消费结构怎样？ 84、以天然气为主要原料的其他产品有哪些？ 85、二硫化碳主要用于什么的生产原料？ 86、已具备工业化条件的天然气化工新技术有哪些？ 87、传统的提氦工艺有哪些？ 88、氦具有哪些用途？ 89、硫磺的用途怎样？ 90、我国工业硫酸的质量指标执行哪个标准？ 91、我国工业硫磺的质量指标执行哪个标准？ 92、二氧化碳资源的来源有哪些？ 93、二氧化碳利用的发展方向包括哪几个方面？ 94、三甘醇的密度、浓度同温度有何关系？ 95、三甘醇的粘度、浓度同温度有何关系？ 96、甘醇脱水装置的工艺流程通常有哪几种类型？ 97、通常用的三甘醇脱水装置工艺流程由哪几部分组成？ 98、三甘醇脱水的再生方式有哪几种？ 99、减少三甘醇损失量的措施有哪些？ 100、造成三甘醇脱水装置腐蚀的介质有哪些？ 101、影响脱水操作的因素有哪些？ 102、脱水操作中应注意哪些问题？ 103、酸性天然气对三甘醇脱水有何影响？ 104、物理吸附有何特点？ 105、化学吸附有何特点？ 106、与甘醇吸收法比较，吸附法脱水有何优点？ 107、天然气净化过程中主要使用的吸附剂有哪些？ 108、我国天然气净化工艺的现状怎样？ 109、国内天然气脱硫的主要方法有哪些？ 110、国外天然气脱硫的主要方法有哪些？ 111、在世界范围内主要的脱硫方法有哪几种？ 112、四种主要脱硫方法的技术特点包括哪些？ 113、四种主要脱硫方法的应用范围有何区别？ 114、MDEA选择性脱硫工艺在天然气净化领域内的应用包括哪几个方面？ 115、MDEA法选择性脱硫有何工艺特点？ 116、MDEA选择脱硫的流程及设备有何特点？ 117、以MDEA为主剂的其他体系包括哪些？ 118、MDEA法的工艺操作问题有哪些？ 119、溶液除去热稳定盐的方法有哪些？ 120、天然气脱硫的其他方法按其工艺类型可分为哪些？ 121、已获得工业应用的物理溶剂有哪些？ 122、与醇胺法相比，直接转化法具有哪些特点？ 123、目前，硫回收工艺流程通常有哪几种？ 124、如何选择使用硫回收工艺流程？ 125、硫回收装置的过程气通常有哪几种再热方式？ 126、目前，大中小型硫回收装置分别采用哪种再热方式？ 127、在硫回收工艺中，化学反应主要发生在什么地方？
往复活塞式压缩机设计毕业设计(论文)
1 引言 空气压缩机是指压缩介质为空气的压缩机，主要作用是为生活、生产提供源源不断地、具有一定压力的压缩空气。作为一种工业装备，压缩机广泛应用于石油、化工、天然气管线、冶炼、制冷和矿山通风等诸多重要部门；作为燃气涡轮发动机的基本组成元件，在航空、水、陆交通运输和发电等领域随处可见；作为增压器，已成为当代内燃机不可缺少的组成部件。在诸如大型化肥、大型乙烯等工艺装置中，它所需投资可观，耗能比重大，其性能的高低直接影响装置经济效益，安全运行与整个装置的可靠性紧密相关，因而成为备受关注的心脏设备[1]。 压缩机按工作原理可分为容积式和动力式两大类；按压缩级数分类，可分为单级压缩机、两级压缩机和多级压缩机；按功率大小分类，可分为微小型压缩机、中型压缩机和大型压缩机。按压缩机的结构形式可分为立式、卧式和角度式。而且角度式又可分为L型、V型、W型、扇形和星型等。不同形式的压缩机具有其鲜明的特点，根据其工作原理的不同决定了其不同的适用范围[2]。 空气压缩机的选择主要依据气动系统的工作压力和流量。起源的工作压力应比气动系统中的最高工作压力高20%左右，因为要考虑供气管道的沿程损失和局部损失。如果系统中某些地方的工作压力要求较低，可以采用减压阀来供气。空气压缩机的额定排气压力分别为低压（0.7MPa~1.0MPa）、中压（1.0MPa~10MPa）、高压（10MPa~100MPa）和超高压（100MPa以上），可根据实际需求来选择。常见使用压力一般为0.7~1.25MPa[3]。 空气压缩机应用范围极为广泛，且由资料显示国内需求量呈上升趋势，是中小型工业用压缩机一个庞大的族群。中、小型微型工业用往复活塞式压缩机有着相同的传动部件基础上变换压缩级数和气缸直径，迅速派生出多品种变形产品的便利条件。不仅其容积流量、排气压力变化多端，通过适当调整部分零部件材质还可以压缩多种气体，大为扩展服务领域[4]。 活塞式压缩机与其他类型的压缩机相比，特点是 （1）压力范围最广。活塞式压缩机从低压到超高压都适用，目前工业上使用的最高工作压力达350MPa，实验室中使用的压力则更高。 （2）效率高。由于工作原理不同，活塞式压缩机比离心式压缩机的效率高很多。而回转式压缩机由于高速气流阻力损失和气体内泄漏等原内，效率亦较低。 （3）适应性强。活塞式压缩机的排气量可在较广泛的范围内进行选择；特则是在较小排气量的情况下，要做成速度型，往往很困难，甚至是不可能的。此外，气体的重度对压缩机性能的影响也不如速度型那样显著，所以同一规格的压缩机，将其用于不同介质时，较易改造[5~7]。 根据机械部JB1407-85《微型往复活塞式空气压缩机基本参数》规定，额定排气压力分为0.25MPa、0.4MPa、0.7MPa、1.0MPa、1.25MPa和1.4MPa几个档
高含硫天然气净化技术现状及研究方向
高含硫天然气净化技术现状及研究方向 随着社会经济的不断发展，天然气作为一种高效的清洁能源在当代社会的生活活动中起着越来越显著的作用。我国天然气的制备中，在开发过程中，由于一些杂质的存在而严重形象了天然气的程度，因此也降低了天然气的燃烧率。天然气中含一点量的硫化氢及二氧化碳，则需要对其提高净化纯度才可大范围提升天然气的使用效果。本文对天然气的发展现状进行了详细的分析，介绍了高含硫天然气的净化技术，希望对我国未来的天然气发展有所帮助，如有不足还请指正。 标签：净化技术；现状；发展方向 二氧化碳和硫化氢在燃烧后会产生大量的有毒有害物质，对周围的环境及空气造成严重污染等。据此，必将对含硫天然气进行高纯度提炼，才可以进一步保证其的清洁性，出尽了环保型社会的发展与进步。本文结合了高含硫天然气的净化技术的发展现状，对其存在的显著性问题进行了分析及研究，并且进一步的导出了天然气进化的发展方向。 1 高含硫天然气进化技术的发展现状 1.1脱硫及脱碳的技术发展 对于含有大量的二氧化碳和硫化氢的天然气来说，需进行脱硫脱碳的基本精华步骤。当前采用最多的净化技术是物理化学溶剂法。在其中，通常采用的办法是DEA法及MDEA法亦或者是基于MDEA所采用的配方式脱硫脱碳技术。对于碳硫含量较多的天然气则采用其他方式如Sulfinol法及Flex-sorb PS法来进行高纯度净化。有时天然气中的硫含量会异常增多，而相对处理后要求天然气的硫含量较低的情况下，通常采用先进的组合工艺的净化处理办法。例如，在较常规的DEA和MDEA法的协同作用下，同时采取分子筛和硅胶吸附进行脱硫醇和脱水处理等，将达到深度高纯度的脱硫效果，促使天然气的纯度显著提高。 历经了多年的发展，我国在高含硫天然气净化技术和时间经验上取得了十分显著的提高。然而对于目前的高含硫天然气的净化处理还存在巨大的技術障碍。比如，在处理二氧化碳和硫化氢的含量都高于百分之二十的双高天然气时，存在着某些不足倘若采用以往的脱硫溶剂，会造成循环量大，能耗过高等问题，且无法满足天然气的纯度要求。 1.2硫磺回收技术的现状 硫磺回收是含硫天然氣的净化处理工艺中的十分主要的环节。因硫化物质对于环境污染过度，但其又是重要的工业材料，同时亦可为相关企业的发展提供原始材质。因此，需在天然气的处理过程中加强对于硫磺的回收效率，以此实现最优化利用。对于一般情况，高含硫天然气进行了相关的脱硫处理后，就可以极大程度地降低其所产生的酸气中硫化氢的含量、。而如果硫磺回收装置中的酸气硫
VW-7.5 0.5-3型天然气压缩机设计
VW-7.5/0.5-3型天然气压缩机设计 排气体积: 37.5/min d V m = 压缩介质： 天然气 吸气压力： 0.5 Mpa 排气压力： 3Mpa 第一级排气温度： 20 ℃ 第二级排气温度： 25℃ 吸入气体相对湿度： 0.8 二．热力计算 压缩机的热力计算是根据气体压力容积和温度之间存在一定的关系，结合压缩机的具体特征和使用要求而进行的。其目的是的到最有力的热力参数和适宜的主要结构尺寸。 已知：设计条件 排气体积： min /5.33m V d = 压缩介质： 天然气 吸气压力： 0.5 Mpa 排气压力： 3Mpa 第一级排气温度： 20 ℃ 第二级排气温度： 25℃ 吸入气体相对湿度： 0.8 2.1 结构形式及方案选择 查文献得 21/t p p ε= 根据公式的到压力比为： 3/0.56t ε== 根据总压力比为6，压缩机的级数取二级比较合适，为了获得较好的动力平衡性能应采用双作用缸。另外，压缩机采用水冷方式。题目要求为V 形结构，且是无油润滑。 2.2 确定汽缸直径 2.2.1初步确定各级名义压力
根据工况的需要，选择级数为三级，按照等压分配原则有： 第一．二压力比：12 2.449ε=ε== 但为使第一级有较高的容积系数，第一级的压力比取稍小值，各级名义进排气压力比见表2-1。 表2-1 各级名义压力及压力比 2.2.2 确定各级容积效率 （1）确定各级容积系数 由表2-2查得绝热指数为K=1.4，各级膨胀过程的等熵指数m 为 则膨胀指数： 1 1.2m = 2 1.25m = 容积系数： 1/1(1)m v λ=-αε- （2-2） 初步确定各级汽缸的相对容积系数：10.1α= 20.12α= 代入式（2-2）计算得： 1/1.2110.1(21)0.922v λ=--= 1/1.25210.12(31)0.831v λ=--= （2）选取确定压力系数 由文献查得：10.97p λ= 20.99p λ= （3） 选取确定温度系数
天然气常见知识
天然气基本性质 主要成分：甲烷%、已烷+丙烷%、其它% 理化性质：无色、无味、无毒、易燃 状态：常温为气态，超低温加压为液态 平均密度：Nm3 相对密度： LNG密度： Kg/Nm3 沸点：－162℃ 自燃点：540℃ 爆炸极限：5%～15% 天然气低热值： Nm3 灭火剂：干粉、雾状水、泡沫、二氧化碳 主要物料危险性分析 1)易燃性，天然气属甲类火灾危险性物质，易燃。 2)化学性爆炸，天然气易爆，爆炸极限为5%-15%。与空气或氧气混合，能形成爆炸性混合物，在爆炸极限范围内遇着火源就会发生爆炸。3)物理性爆炸，储罐、管线超过承受的压力；安全附件（安全阀）不能按规定启跳；设备设施存在缺陷或受到外力作用等情况都有可能使天然气产生物理性爆炸。 4）低温：液化天然气体蒸发时会从环境中吸取大量热量，使环境温度急剧降低，如果发生泄漏可能使接触的人冻伤。 5）窒息：在大气中，天然气通常会冲淡氧气的浓度，如果发生大量
泄漏，可能造成人员窒息。 生产过程的危险危害因素分析 泄漏 燃气泄漏主要可能有几个方面： 1、管道或者是设备设施腐蚀穿孔，引起燃气泄漏； 2、管线及设备的易损件老化失效等引起密封连接处漏气； 3、误操作、设备本身损坏或者自动控制系统失效而发生泄漏； 4、管道受应力开裂或者焊缝处发生泄漏； 5、管道被第三方施工破坏导致燃气泄漏。 目前，地下中压燃气管网已串联成网，管道局部泄漏不会造成大范围用户停气，且公司已配置了不停输设备和应急气化撬等应急设备和机具，停气风险相对较低，但城市管网的停气对于企业的声誉和社会影响相对较大。高/次高压管网是配气的主动脉，其停气可能会影响到一个乃至多个行政区域的正常供气，风险相对较高。 场站内的燃气泄漏，如导致场站直接停用的，则会影响到下游用户的正常用气；特别是求雨岭门站停气会直接影响到电厂等工业用户的用气，风险很高。 爆炸、爆燃 公司潜在的爆炸类型有化学性爆炸、物理性爆炸、冷爆炸、电气爆炸、爆燃、闪燃等多种类型，爆炸同时可能引发火灾等次生灾害。 1、化学性爆炸： 燃气泄漏并达到爆炸极限后，获得点火能量，既能迅速发生放热反应，
压缩机毕业设计
四川理工学院毕业设计 0.42/150型空气压缩机 学生：田虎 学号：08011010318 专业：过程装备与控制工程 班级：2008.3 指导教师：唐克伦 四川理工学院机械工程学院 二O一二年六月
摘要 往复式压缩机是工业上使用量大、面广的一种通用机械。立式压缩机是往复活塞式压缩机的一种，属于容积式压缩机，是利用活塞在气缸中运动对气体进行挤压，使气体压力提高。 热力计算、动力计算是压缩机设计计算中基本，又是最重要的一项工作，根据任务书提供的介质、气量、压力等参数要求，经过计算得到压缩机的相关参数，如级数、列数、气缸尺寸、轴功率等，经过动力计算得到活塞式压缩机的受力情况。活塞式压缩机热力计算、动力计算的结果将为各部件图形以及基础设计提供原始数据，其计算结果的精确程度体现了压缩机的设计水平。 关键词：活塞式压缩机; 热力计算; 动力计算;气缸；曲轴
Abstract Reciprocating compressor is a common type machine, used in the industry .V- type of piston compressors is a kind of reciprocating compressor, belong to the compressor , utilize the pistons in the cylinder moving to squeeze on the gas ,squeezed the gas pressure. Thermal calculation and dynamical computation is basic of compressor design’ calculation, is also an important woke, according to medium, displacement, pressure of task-book, by calculating getting related parameters of compressors, such as levels, columns, size of cylinder, shaft power, by dynamical computation getting stressed status of a piston type compression, due to reduce the vibration is very important. heat calculation and dynamical computation of the piston type compressor, which is providing design data. The calculations reflect exactly the design level of the compressor. Keywords: piston compressor; thermal calculation; dynamical computation; cylinder; cranksh
天然气压缩机的控制设计
2008年 第4期管 道 技 术 与 设 备 Pi peline Technique and Equi pment 2008 No 14 收稿日期:2007-11-26 收修改稿日期:2008-02-25 天然气压缩机的控制设计 刘 亮 (中国石油集团工程设计有限责任公司北京分公司,北京 100085) 摘要:介绍了离心式压缩机的自控系统设计,及在自控设计中应注意的问题。从离心机的负荷控制、入口压力控制、密封系统控制、润滑油系统控制、转子振动和轴位移控制、防喘振控制等方面入手,综合解决有关离心式压缩机的控制问题,从而满足现场实际情况的要求。DCS 系统控制方案可以结合上述几个方面的因素制定,以实现整个装置的最优化配置。 关键词:离心式;压缩机;自控系统 中图分类号:TP2 文献标识码:A 文章编号:1004-9614(2008)04-0023-02 D esi gn of the Con trol of Na tura l Ga s Com pressor L I U L iang (Be iji n g Branch Co m pany,Ch i n a Petroleu m Eng i n eer i n g Co .,L td .,Be iji n g 100085,Ch i n a) Abstract:I ntr oduce the contr ol system,which design on the centrifugal comp ress or thr ough the p r oject experience .And s ome p r oble m s need t o be paid attenti on .Contr ol the centrifugal comp ress or according t o the l oading,inlet p ress,sealing syste m,lubri 2cati on system,and shaft vibrati on and offset t o meet the p ractical require ment on site .DCS system contr ol phil os ophy shall f oll ow above p rinci p le t o make guarantee that whole facilities are in good conditi on .Key words:centrifugal;comp ress or;contr ol syste m 1 项目简介 阿尔及利亚的OC 2T OUT 油田项目共分为5个站。位于整个油田中心的CPF (Central Pr ocess Facilities )站,将各井来油及天然气进行油、气、水分离,将分离出的天然气经过脱烃干燥处理后送到天然气发电机,用于发电,给整个装置供电。天然气先输送到集气器V -001内,经过压缩机SK -001的一级压缩后,将天然气从常压升高到0125MPa,然后再通过二级压缩将压力进一步压缩到0155MPa,此时的天然气品质及压力都不能满足天然气发电机的要求,需将干燥后的天然气送到压缩机 SK -002内,继续增压到0175MPa,增压后的天然气再通过外 输分离器V -002内,进行进一步气水分离。分离出来的水送到轻烃分离器V -003,干燥后的天然气送到天然气发电机。其工艺流程图如图1所示。图1中,LC 表示液位控制,SK 表示橇装设备,V 表示容器。 2 离心式压缩机的控制 离心式压缩机的基本原理是利用高速旋转的叶轮使出口的气流达到很高流速,然后在扩压室内将高速气体的动能转化为压力能,从而使压缩机出口的气体达到较高压力。常用的离心式压缩机的吸入流量在14～5660m 3/m in 的范围内[1]。根据同一台压缩机中经历的压缩级数,离心式压缩机分为单级和多级。为了提高压比,可以采用多级离心式压缩机。一台多级离心式压缩机的压缩级数最多可以达到6～8级,每级压比在 111～115之间。 211 离心式压缩机负荷控制 图1 工艺流程图 平稳的负荷控制能使离心式压缩机随工艺生产的变化不断改变其工作点(流量、压力),以适应工况的变化。为实现该目标,首先要确定压缩机的特性以及与压缩机相连接的系统特性。离心式压缩机是流量可变,而压比几乎恒定的机器。而往复式压缩机是流量恒定,而压比可变的机器。另外,按照离心式压缩机能否调速,可分为恒速和可以调速两类。 离心式压缩机负荷(流量)控制可以避免压缩机与工艺过程出现喘振和扰动,使系统运行稳定。对于不能调速的离心式压缩机,一般采用出口节流法,改变出口阻力,使离心式压缩机的工作点移动,以适应工艺工况的变化;对于可以调速的离心式压缩机,由于其出口压力与转速的平方成正比,因此采用改变压缩机转速的调节方法,这是一种节能的调节方法。
天然气基础知识
天然气基础知识 第一部分 天然气基本性质 一、概述 天然气是从地下开采出来的一种可燃性气体,它是埋藏在地壳下面的生物有机体,经过漫长的地质年代和复杂的转化过程而形成的。 我国利用天然气有着悠久的历史，它是气体燃料中出类拔萃的新秀，具有清洁、无毒、热值高、使用调节方便等优点，广泛用于各行各业，如熬盐、化工、化肥、冶炼、碳黑生产，CNG汽车和城市民用等。 随着城市建设发展，城市天然气事业迅速壮大，公用、民用气用户大量增加，为减轻环境污染，天然气在各行各业不断受到重视，它是二十一世纪一种清洁、高效、优质的环保能源。 二、天然气的种类 1、气田气热值一般为34.69MJ/Nm3(8300KCAL/Nm3） 2、油田伴生气热值一般为45.47MJ/Nm3(10878KCAL/Nm3） 3、凝析气田气热值一般为48.36MJ/Nm3(11569KCAL/Nm3） 4、煤层气热值一般为36.37MJ/Nm3(8700KCAL/Nm3） 5、矿井气热值一般为18.84MJ/Nm3(4500KCAL/Nm3） 三、主要成分 天然气的典型组分（体积%）
注：其它稀有组分未列出。西气东输的气体密度约为0.6982kg/m3，忠武线气体密度约为0.75kg/m3 四、主要参数 1、主要成分： CH4（甲烷），另外含有少量的其他烷烃以及氮、二氧化碳、硫化氢、水份等。 2、临界温度： -82.3℃，临界压力4.58MPa。 3、沸点： -162 ℃（1atm），着火点：650 ℃ 4、低热值： 8800Kcal/Nm3（36.96MJ/Nm3） 5、高热值： 9700Kcal/Nm3（40.98MJ/Nm3） 6、爆炸范围：下限为5%，上限为15% 7、气态密度： 0.75Kg/Nm3，为空气的0.58倍。 8、华白指数： 44.94MJ/Nm3 9、燃烧势： 45.18 以上数据按CH4含量约为97%的天然气参数，为近似值。 五、天然气的类别
高含硫天然气净化装置腐蚀特性研究
高含硫天然气净化装置腐蚀特性研究 发表时间：2020-03-25T09:23:00.303Z 来源：《工程管理前沿》2020年1期作者：岳森 [导读] 近几年，随着国家能源政策的调整，市场对天然气需求逐年增大 摘要：近几年，随着国家能源政策的调整，市场对天然气需求逐年增大。某高含硫天然气净化厂生产调整、装置检维修等原因，导致装置处于停工备用状态，期间设备受到大气中氧、水气及残留物的共同作用，腐蚀较生产运行期间严重，造成设备出现大面积均匀腐蚀或穿孔、设备过早报废、装置开工投用困难等。该文就停工期间的装置腐蚀问题进行了分析研究，并提出了一系列解决措施。 关键词：高含硫天然气；净化装置；腐蚀特性 引言 某天然气净化厂共建设6套净化装置及配套设施，每套净化装置由2个系列的脱硫、脱水、硫磺回收、尾气处理和酸水汽提单元组成。以某气田高含硫天然气为原料，H2S和CO2平均含量分别为14%和8%(v/v)，采用MDEA法脱硫、TEG法脱水、常规克劳斯二级转化法硫磺回收、加氢还原吸收尾气、单塔低压汽提酸水的工艺路线。 1气田净化工艺流程 某气田净化厂采用了MDEA法选择性脱硫脱碳、TEG法脱水、常规Claus二级转化法硫磺回收、加氢还原吸收尾气处理以及酸性水汽提的工艺路线。 脱硫单元选择性脱除高含硫原料气中几乎所有的H2S、CO2及部分有机硫，经脱水单元脱水后，合格净化气外输。其中脱硫单元产生的酸性气在硫磺回收单元回收为液硫，液硫在储运车间成型后运至硫磺储运系统外销。尾气处理单元净化硫磺回收单元及酸水汽提单元产生的尾气，然后进入尾气焚烧炉焚烧，产出达到国家环保要求的烟气，通过烟囱排入大气。联合装置产生的酸性水送至酸性水汽提单元，处理合格后送至循环水厂循环使用。 2腐蚀分析及重点腐蚀部位的确定 净化厂的在线腐蚀监测系统采用电感探针实时监测技术，对全厂6套12个系列联合装置进行腐蚀状况的监测。根据系统反馈的腐蚀速率超标次数，重点腐蚀部位有4个：二级硫冷器E-305入口管线，超标7次；急冷水泵P-401出口管线，超标5次；末级硫冷器E-307出口管线，超标1次；胺液再生塔底重沸器E-104B气相返回管线，超标1次。 3腐蚀原因分析 3.1大气腐蚀 停工备用期间，设备内部残留的水、氧及硫化物等杂质的含量和种类、温度等是设备内部腐蚀的主要因素。在常温无水的条件下，温度对氧化作用极为缓慢，而湿度对大气腐蚀作用最大，直接影响了金属表面上液膜的形成及保持时间。在极度干燥的大气条件下，即便存在硫化物，腐蚀也会很快变慢并趋于停止;在潮湿的环境中，空气中的水与腐蚀产物以及表面沉积物凝结成水膜，形成了有一定电导和腐蚀性的电解质溶液，加速了电化学反应，而清洁的金属表面也会凝结一层厚度在0．1～1μm的水膜。存在较大温差时，设备内部处于干湿交替状态，金属锈层会进一步加速腐蚀。在潮湿状态时，锈层与溶解氧一起作为阴极去极化剂。 3Fe2O3+H2O+2e→ 2Fe3O4+2OH－ 在干燥状态时，由于氧含量大，Fe3O4又能被重新氧化。 4Fe3O4+O2→ 6Fe2O3 因此，带锈层的金属加速腐蚀。在潮湿的大气中，金属表面形成的水膜较厚(1μm～1mm)，更容易进行阳极反应，腐蚀过程由阴极过程控制，氧的扩散速度是主要的控制步骤。无论在溶液中还是在不同厚度的薄膜中，氧的还原反应都是容易进行的。 3.2细菌腐蚀 装置停工期间存在的细菌按呼吸类型分成:好氧腐蚀菌和厌氧腐蚀菌。好氧腐蚀菌主要为硫氧化细菌、铁细菌和一些异氧菌等;厌氧腐蚀菌主要为硫酸盐还原菌。硫氧化细菌在无氧及多氧环境下不能生长，一般生活在氧与还原态硫同时存在的微好氧环境中，能够氧化硫化物产生强酸，含H2S时大量繁殖，在局部区域能氧化生成体积分数为10%的硫酸，使pH值降为1.0～1.4，对设备管线造成严重腐蚀。硫酸盐还原菌(简称SRB)分布于氮气保护下的厌氧环境，能够将SO2－4还原、降解有机物获取能量，产生H2S造成严重腐蚀。 4的防腐蚀措施分析 4.1缓蚀剂的添加 在保护含硫天然气输送管道的时候，除了使用物理保护方法还可以使用化学保护方法。其中一个较好的保护方法就是缓蚀剂的添加。将缓蚀剂在含硫天然气输送过程中进行添加，并且保护效果也比较好。缓蚀剂主要有两种使用方法，分别是加注和批处理。首先在含硫天然气输送中，对缓蚀剂的添加要和水分的含量成正比，每升水对缓蚀剂的加注量一定要按照一定标准进行，如果水分含量不能有效保持稳定，那么对缓蚀剂的加注要根据天然气的输送量进行，例如每立方的天然气加重0.1到0.5升的缓蚀剂。另外，还可以对管道进行批处理，对管道防腐蚀的批处理是根据季度完成的，批处理的实施原理和管道保护膜添加原理相似，这种方法可以进一步增强含硫天然气输送管道的抗腐蚀能力。 4.2利用电化学腐蚀措施 通过腐蚀原理可知，含硫天然气在电化学的基础上对输送管道产生腐蚀，可见将电化学腐蚀措施使用在输送管道中，可以有效的降低输送管道受腐蚀性。目前我国电化学腐蚀措施中常用的方法就是阴极保护法，该方法的主要原理就是在电化学变化的基础上，牺牲阳极，使输送管道中某个金属材料一端的电势更低，将其作为牺牲体，从而在管道中产生腐蚀性电化学反应，从而在管材电势更高的一端聚集更多的电子，对输送管道有更好的保护。这种措施可以使管道受长时间的抗腐蚀保护，不需要多次对输送管道进行管理与防护，保护范围和抗干扰能力也更广更强。目前在含硫天然气输送管道防腐蚀管理中，该方法具有较广的使用。 4.3脱硫系统单个容器和塔顶破沫网部分 1）再生塔顶回流罐的清洗：清洗设备泵出口通过排污阀后法兰，连接管线至清洗槽。将清洗剂溶液打入，装满后浸泡（因罐顶部无放空，上半部分又无液位计，故在装液时应防止清洗液由顶部管线窜至其他部位）。2）天然气进料过滤分离器、天然气进料聚结分离器的清洗：更换过滤器滤芯，加强原料气过滤效果，加强原料气过滤排液。过滤器是天然气调压橇必备设备，其作用是保障流量计等设备的正常