Q/SY 06004.3-2016 油气田地面工程天然气处理设备工艺设计规范 第3部分:塔器

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Q/SY
中国石油天然气集团公司企业标准
Q/SY06004.3-2016
油气田地面工程天然气处理设备工艺设计规范
第3部分:塔器

Specification for natural gas processing equipment technical design of oil and gas field surface engineering-Part 3:Tower
2016一01一27发布2016一04一01实施
中国石油天然气集团公司发布

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1范围
Q/SY06004的本部分规定了塔器工艺设计中的主要设计原则和一般性要求,包括塔器选型、塔
器设计工艺要求、塔内件的结构要求以及仪表管口安装位置的要求等内容。
本部分适用于陆上油气田、滩海陆采油气田和海上油气田陆岸终湍新建及改扩建项目。
2术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
2.1
板式塔trayed tower
塔内装有一定数量的塔盘,气体以鼓泡或喷射的形式穿过塔盘上的液层使两相密切接触,进行传
质。两相的组分浓度沿塔高呈阶梯式变化。
2.2
填料塔packed tower
塔内装填一定段数和一定高度的填料层,液体沿填料表面呈膜状向下流动,作为连续相的气体自
下而上流动,与液体逆流传质。两相的组分浓度沿塔高呈连续变化。
2.3
塔内件tower internals
塔内用于实现分离过程的可拆卸部件,包括塔盘、填料、分布器和再分布器、除雾器、填料支撑
板、填料压板、床层限位器、防冲挡板、管道、塔内集液槽、升气管等。
3塔器选择
3.1一般规定

3.1.1常用的塔器可分为填料塔和板式塔。
3.1,2在塔器设计时,应根据操作条件、物料性质、塔设备的性能,以及塔设备的加工、安装、维
修、经济性等多种因素综合比较后确定合理的塔器型式。
3.2塔型选择
3.2,1塔器选择时,应根据不同的物料性质按如下要求选择:
a)易起泡的物系,在处理量变化不大时,宜选用填料塔。
b)具有腐蚀性的介质,应选用非金属材质的填料塔(如陶瓷、塑料等)。如必须用板式塔,宜
用结构简单、造价低的筛板、穿流板或固定阀塔板。
c)具有热敏性的物料,宜选用压力降较小的塔型,如规整填料塔、湿壁塔等。
d)黏性较大的物系,宜选用大尺寸的填料塔。
e)含有悬浮物或易结晶和有结垢的物系,应选择液流通道较大的塔型,以板式塔为宜,不宜使用填料塔。
f)操作过程中有热效应的系统,宜采用板式塔
3.2.2塔器选择时,应根据不同的操作条件按如下要求选择:
a)若气相传质阻力大(即气相控制系统,如低黏度液体的蒸馏、空气增湿等),宜采用填料塔:
受液相控制的系统(如水洗CO,),宜采用板式塔。
b)低的液相负荷,不宜采用填料塔。
c)大的液体负荷,可选用填料塔或板式塔。
d)对处理量或气液比波动较大的工况,宜选用板式塔。
e)对多股进料或多股侧线抽出的塔,宜采用板式塔。
f)对压力降要求较小的工况,宜优先选用填料塔。
g)对于塔顶、塔底产品均有质量要求的塔系,宜采用板式塔。
3.2,3塔器选择时,应注意的其他因素如下:
a)对于多数情况,塔径小于800mm时,不宜采用板式塔,宜用填料塔。
b)对于大塔径,对加压或常压操作过程,应优先选用板式塔:对减压操作系统,宜采用新型填料。
c)对于沿塔高气、液负荷变化较大的塔系,在同一塔内,可采用板式及填料共存的塔型。

4塔器设计工艺要求
4.1一般规定
4.1.1应根据工艺流程模拟计算结果,选取进出同一块塔板并且气液相流量最大的那块塔板上物流
数据作为塔设计的基础数据。
4.1,2塔器的工艺设计计算应确定塔体的主要尺寸以及主要内构件的结构尺寸,并对所设计的塔板
进行流体力学校核。
4.2板式塔
4.2,1吸收塔的塔板数应根据净化要求经计算确定。
4.2.2应根据计算出的浮阀数和降液管面积确定塔径,并对塔板进行水力学计算并调整塔径。
4.2.3确定塔盘上的浮阀数时,以浮阀刚好全开时的阀孔动能因数F。的经验值来设计,F。宜取8×12。
4.2.4降液管内溶液的流速不宜过高,宜在0.1m/s以下;吸收塔内降液管流速不宜超过0.08m/s,
再生塔内流速不应大于0.12m/s;对于性质和水相近的液体,可适当提高。
4.2.5吸收塔上宜设置2一3个贫液进口,以便在负荷变化时调节溶液对二氧化碳的共吸收量。
4.2.6再生塔回流比不宜大于2。
4.2.7应根据气液流量选择合适的溢流程数,堰上液流强度不宜超过60m3/(m·h),当堰上液流
强度过大时[超过100m3/(m·h)~130m/(m·h)],宜改用双溢流,以保证液流的均匀分布。
4.2.8当塔径较大和液相的负荷较大,双溢流不能满足要求时,可采用四液流型。
4.2.9为使装置操作平稳,吸收塔底溶液停留时间不宜小于5m;当不设溶液缓冲罐而以再生塔底
作储液段时,再生塔底溶液停留时间不宜小于5m,必要时可将再生塔底部直径局部放大。

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