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中壓脫水裝置作用

發布時間:2023-03-05 08:29:11

1. 為什麼原油要進行電脫鹽及脫水裝置作用是什麼知道經過處理可以使原油的水含量低於0.1%,鹽低於3.0mg/L

原油含鹽含水對原油儲運、加工、產品質量及設備等均造成很大危害,主要為:
一、專增加設備的負荷和動屬力、熱能、冷卻水的消耗
二、影響蒸餾塔正常操作
含水過多的原油,水分氣化,氣相體積大增,造成蒸餾塔內壓降增加,氣速過大,易引起沖塔等操作事故。
三、影響傳熱、堵塞管路
原油中的鹽類,隨著水分蒸發,鹽分在換熱器和加熱爐管壁上形成鹽垢,降低傳熱效率,增大流動阻力,嚴重時導至堵塞管路,燒穿管壁、造成事故。
四、腐蝕設備
CaCl2和MgCl2能水解生成具有強腐蝕性的HCl,特別是在低溫設備部分存在水分時,形成鹽酸,腐蝕更為嚴重。
加工含硫原油時,含硫化合物會分解出H2S,對設備有腐蝕作用,但生成的腐蝕物FeS附著在金屬表面上能對金屬起部分保護作用。可是,當同時有HCl存在時,HCl能與FeS反應而破壞保護層,而放出的H2S又會進一步與鐵反應,加劇腐蝕。
五、影響產品質量
鹽類中的金屬進入重餾分油或渣油中,毒害催化劑、影響二次加工原料質量及產品質量。
因此原油進入煉油廠後,必須先進行脫鹽脫水,使含水量達到0.1%~0.2%,含鹽量<5mg/l。
對於有渣油加氫或重油催化裂化過程的煉油廠,要求原油含鹽量<3mg/l。

2. 天然氣脫水裝置原理

就是在脫水裝置裡面裝備上乾燥劑分子篩,天然氣從乾燥劑裡面過,分子篩就將天然氣裡面的水份吸收了,當分子篩吸收到飽和或接近飽和時,就用加熱的方式將分子篩裡面的水份烘乾,以便下一次循環使用。當然為了不影響生產,脫水裝置用的是2個乾燥塔,一個吸附,另一個就再生,兩個塔交替使用,從而達到了持續脫水。

3. 誰知道CNG加氣站標准站的詳細工藝流程

CNG加氣站的系統組成和基本設備配置 凈化乾燥系統主要包括除塵,脫硫,脫油,脫水乾燥等工序,可分為前置處理和後置處理兩類形式。嚴格講,壓縮系統中每級壓縮前後的冷凝除油過程也可歸於凈化系統。

所謂前置處理,即在壓縮前對天然氣的乾燥和凈化,目的是保護壓縮機的正常運行;而所謂後置處理,即在壓縮後對壓縮天然氣的凈化和乾燥,其目的是保證所售氣質的純凈,不但確保在發動機中燃燒良好,不會對發動機產生任何危害,同時也可避免可能出現的對售氣系統的損害。

這兩種凈化乾燥處理方式,即可同時應用,也可只採用其中一種。從目前國內外實際應用來看,基本上都有採用一種,而且近年來前置處理的方式逐步成為一種趨勢,這樣可保護加氣站的核心設備---壓縮機不會受到腐蝕和損壞。

脫水乾燥的方式還可按脫水裝置在CNG加氣站工藝流程中的位置,分為低壓,中壓和高壓脫水三種。這三種脫水方式都能達到車用CNG的脫水要求。

(1) 低壓脫水 。
脫水裝置在壓縮機的進口處,由於被乾燥氣體壓力低。水含量高,因此,這種類型脫水工藝的特點是,乾燥劑的再生採用閉式循環迴路,整個脫水裝置包括2台充填分子篩乾燥劑的乾燥器。1台循環風機,1台冷卻器,1台分離器和1台加熱器。分子篩乾燥劑的再生系統通過風機反復循環一定量的氣體來完成。這種方式的脫水裝置。由於受再生條件的制約,要達到低於-60攝氏度(標准狀態下)有一定的困難。

(2) 中壓脫水
脫水裝置放置在壓縮機的中間級出口處,根據壓縮機入口壓力的高低,確定放置在一級還是二級出口。國內機組的入口壓力為0。3Mpa,宜放置在二級出口。一般來說,脫水壓力控制在4.0Mpa左右比較有利。這樣既可將氣體中所含水的大部分在4.0Mpa左右的壓力下分離掉,又能使設備和管,閥件的壓力等級控制在4.0Mpa這一公稱壓力級上。在4.0MPa壓力下,氣體的飽和水含量約為常壓下飽和水含量的3%,約為0.3Mpa壓力下飽和水含量的10.%。中壓脫水的乾燥劑也為分子篩。

(3) 高壓脫水
脫水裝置放置在壓縮機末級出口,通常壓力為25MPa由於氣體中所含水的絕大部分已在壓縮機的逐級壓縮一分離中出去,所以,在25MPa力下氣相中的飽和水含量已非常少,僅相當於常壓下飽和水含量的0.91%,約為0.3MPA壓力下飽和水含量的3%。高壓脫水仍需要加熱再生,因此,也需要加熱器、冷卻器和分離器,其工藝原理流程與中壓脫水相同,只是設備尺寸和壓力等級不同而已。

另外,在高壓脫水場合,在冬季最低氣溫不低於-7攝氏度的地區,乾燥劑可選用硅膠,以降低再生操作溫度。但對冬季最低溫度低於-7攝氏度的地區,則必須用分子篩乾燥劑。低、中、高壓脫水各有優缺點,尤其在需要深度脫水時高壓方式更有其優勢。但由於高、中壓脫水無法對壓縮新進行必要的保護,至使壓縮機由於天然氣中的含水量大而導致嚴重故障的現象時有發生。因而,今年來國內外都趨向於採用低壓脫水方式。

凈化乾燥系統的設備配置情況,主要依據當地氣質來確定,所以對不同地區來說,凈化和乾燥系統的差異可能很大,而只要達到行業標准SY/T7546-96《汽車用壓縮天然氣》規定的氣質要求即可。設計和選用這一系統設備的依據是,保證經過凈化和乾燥系統處理的CNG氣體質量達到標准要求,不必盲目追求進口設備或者設備的配套齊全。

這是CNG加氣站的核心部分,主要包括:加氣緩沖和廢氣回收罐;壓縮機組潤滑系統;壓縮機和天然氣的冷卻系統;除油凈化系統;控制系統等6部分。其中控制部分比較復雜,我們將把它作為一個單獨的子系統,預以講述。

(1) 進氣緩沖和廢氣回收罐、
進氣緩沖罐,嚴格講應包括壓縮機每一級進氣緩沖,其目的是減小壓縮機工作時的氣流壓力脈動以及由此引起的機組的振動。

廢氣回收罐,主要是將每一級壓後的天然氣經冷卻分離後,隨冷凝油排出的一部分廢氣;壓縮機停機後,留在系統中的天然氣;各種氣動閥門的迴流氣體等先回收起來,並通過一個調壓減壓閥,返回到壓縮機入口。當罐中壓力超過其上的安全閥壓力時,將自動集中排放。同時,凝結分離出來的重烴油也可定其從回收罐底部排出。

實際上有的廠商在保證使壓力脈動足夠小的前提下,取消了緩沖罐,或以進氣分離罐代替緩沖罐的作用,還有的將進氣緩沖罐和廢氣回收罐合二為一,具有雙重作用。

(2) 壓縮機組
壓縮機組包括壓縮機和驅動機。壓縮機是壓縮系統,也是整個加氣站的心臟。不同廠商生產的壓縮機結構形式都不一樣。用於天然氣的壓縮機壓比較大,基本上都是活塞往復式壓縮機。其結構形式有卧式對稱平衡式,有立式,有角度式(V型、雙V型、W型、倒T型等)。國內生產的壓縮機主要有V型和L型兩種類型。

壓縮機組的兩類,一是電機,用的最多,最方便;二是天然氣發動機,主要用於偏遠缺電地區,或氣田附近,可降低加氣站的運營成本。

(3) 壓縮機潤滑系統
壓縮機潤滑系統,包括曲軸、氣缸、活塞桿、連桿軸套,以及十字頭等處的潤滑。該系統由預潤滑泵、扦環泵、分配器、油壓表、油溫表、感測器、油冷卻器、油各處室、過濾器、油箱(曲軸箱)、廢油收集器等部件組成。

其中氣缸潤滑方式可分為有油潤滑,無油潤滑和少油潤滑三種。

A、 有油潤滑
優點:對氣缸和活塞要求不高;可利用氣缸潤滑油帶走部分磨擦熱量,保證壓縮機工作在可*程度范圍內;有油潤滑技術難度小,安全可靠,同時可以減少磨擦功耗。
缺點:必須在排氣口安裝昂貴的油分離器;機組體積較大,成本上升;潤滑系統復雜、維修工作量大;耗油量大;從氣缸帶出的潤滑油可能使後置處理的乾燥物質污染失效。

B、 無油潤滑
優點:不需要安裝昂貴的油分離器;節省了費用和機器空間;耗油量低;潤滑系統簡化;維護工作量降低。
缺點:對氣缸特別是活塞材質要求極高,成本上升。

C、 少油潤滑
少油潤滑的優點介於有油和無油潤滑之間。它是通過一個專門機構,定時定量地將潤滑油供給每一個氣缸。即能保證氣缸潤滑需要,又可將潤滑油消耗量控制到最小。美國艾里爾公司(ARIEL)生產的壓縮機就採用了這種潤滑方式。
為水冷和風冷兩大類。水冷又分為開式循環和閉式循環兩種。風冷也分為兩種,一種是氣缸帶有散熱翅片的,多用於結構緊湊的角度式,另一種是氣缸不帶散熱翅片的,用於結構分散的對稱平衡式。

開式循環的水冷卻方式由於要求建有專門的冷卻水池,屬於落後技術,國內還有廠家採用。而另外還有3種方式的應用更為合理,技術也比較成熟。下面我們將這3種冷卻方式的優缺點予以比較。

A, 閉式循環水冷方式
優點:冷卻效果好,氣缸壁工作溫度低;降低了壓縮機對高溫環境的敏感度,確保高可靠性,高效率;減輕冷卻器的熱負荷,減少其體積。
缺點:氣缸結構復雜;需要定期更換冷卻液;增加一套冷卻水循環系統,使得整機系統變復雜。

B.氣缸無散熱翅片的風冷方式
優點:氣缸結構簡單;不需要對氣缸套清洗水垢;不需冷卻水循環系統;冷卻風扇可以同時對壓縮機和冷卻器進行冷卻,冷卻效果好。
缺點:氣缸工作溫度高,對材料要求高;冷卻效果好壞完全取決與冷卻器;同樣排氣條件下冷卻器體積最大。

C.氣缸設置散熱翅片的風冷方式
優點:氣缸結構比較簡單;冷卻風扇可以同時對壓縮機和冷卻器進行冷卻,冷卻效果好。
缺點:氣缸散熱翅片使得鑄造工藝復雜。
天然氣的儲存方式前有4種形式:
一是每個氣瓶容積在500L以上的大氣瓶組,每站3個-6個,在國外應用得最多。
二是每個氣瓶容積在40-80L,的小氣瓶組成每站在40個-200個,國內外,尤其是國內基本上是這種形式;
三是單個高壓容器,容積在2M3以上,國內現僅有一生產廠應用;
四是氣井存儲,每井可存氣500M3,這是我國石油行業的創造。在四川等地應用很多。
合理的儲氣瓶組的容量,不但能提高的氣瓶組的利用率和加氣速度,而且可以減少壓縮機的啟動次數,延長使用壽命。根據經驗,通過編組方法,可提高加氣效率,即將儲氣組分為高,中,低壓三組,瓶數比例以1:2:3較好,當壓縮機向儲氣瓶組充氣時,應按高,中 ,低壓的順序進行,當儲氣瓶組向汽車加氣時,則恰恰相反,就按低,中,高壓的順序進行。

常用的前面三種形式,大氣瓶和小氣瓶相比較可知,大氣瓶一次性投資較高,。而小氣瓶相對較小;當儲氣容積相同,大氣瓶所用的數量很少,年維護量小,費用較低。而小氣瓶所用數量很大,年維護量很大,費用也高;大氣瓶一般都設有排污孔,便於定期排出瓶內油污,小氣瓶組沒有排污孔,每年清除油污很費勁,;大氣瓶上的氣閥和管件很少,可靠性較高,而小氣瓶數量多,氣閥和管件必然很多,漏氣和不安全檢查因素大大增加。這需要我們在建站時以衡利綜合考慮。表4將常用的3種儲氣方式的優缺點進2行了簡要的對比,。供用戶選用時參考。
完整的加氣站控制系統對於加氣站的正常運行非常重要。一個自動化程度高,功能完善的控制系統可以極大地提高加氣站的工作效率,保證加氣站安全、可靠地運行。

加氣站的基本控制系統可分為6個部分:
(1) 電源控制;
(2) 壓縮機組運行控制;
(3) 儲氣控制(含優先順序控制);
(4) 凈化乾燥控制;
(5) 系統安全控制;
(6) 售氣控制(含順序加氣控制和自動收款系統)。

這幾方面的控制一般都通過微機和氣動閥件來完成。較先進的加氣站,還可以通過數據機(MODEN)和電話線,對各地多台加氣站,實現遠距離實時集中控制管理,包括實時監測、故障診斷和排除。先進的加氣站設計必須依賴於先進的控制,所以控制系統佔了加氣站投資的相當比例。
售氣系統包括高壓管路子,閥門,加氣槍,計量,計價以及控制部分。最簡單的售氣系統。除了高壓路外,僅有一個非常簡易的加氣槍和一個手動閥門。先進的售氣系統,不僅由微控制,還具有優順序加氣控制,環境溫度補償,過壓保護,軟管斷裂保護等功能。有的還增加了自動收款系統和計算經營管理系統等

4. cng是加壓前脫水還是加壓後脫水

加氣站的原料氣一般為來自輸氣管道的商品天然氣,在加氣站中增壓至20~25MPa並冷卻至常溫後,再在站內儲存與加氣。充裝在高壓氣瓶(約20MPa)中的CNG,用作燃料時須從高壓減壓至常壓或負壓,再與空氣混合後進入汽車發動機中燃燒。由於減壓時有節流效應,氣體溫度將會降至-30℃以下。為防止氣體在高壓與常溫(尤其是在寒冷環境)或節流後的低溫下形成水合物和凍堵,故必須在加氣站中對原料氣深度脫水。
CNG加氣站中的天然氣脫水雖也採用吸附法,但與NGL回收裝置中的脫水系統相比,它具有以下特點:①處理量很小;②生產過程一般不連續,而且多在白天加氣;③原料氣已在上游經過處理,露點通常已符合管輸要求,故其相對濕度小於100%。
據了解,CNG加氣站中氣體脫水用的乾燥劑在美國多為分子篩,俄羅斯以往多用硅膠,目前也用分子篩,我國則普遍採用分子篩。至於脫水後干氣的露點或水含量,則應根據各國乃至不同地區的具體情況而異。我國GB 18047《車用壓縮天然氣》中規定,汽車用壓縮天然氣的水露點在汽車駕駛的特定地理區域內,在最高操作壓力下,水露點不應高於-13℃;當最低氣溫低於-8℃,水露點應比最低氣溫低5℃。CNG的脫水深度通常也可用其在儲存壓力下的水含量來表示。
1. 天然氣脫水裝置在加氣工藝流程中的位置
當進加氣站的天然氣需要脫水時,脫水可在增壓前(前置)、增壓間(級間)或增壓後(後置)進行,即根據其在CNG加氣工藝流程中的位置不同,又可分為低壓脫水(壓縮機前脫水)、中壓脫水(壓縮機級間)及高壓脫水(壓縮機後)三種。
脫水裝置通常設置兩塔即兩個乾燥器,一套系統在脫水,一套系統在再生。交替運行周期一般為6~8h,但也可更長。脫水裝置的設置位置應按下列條件確定:①所選用的壓縮機在運行中,其機體限製冷凝水的生成量,且天然氣的進站壓力能克服脫水系統等阻力時,應將脫水裝置設置在壓縮機前;②所選用的壓縮機在運行中,其機體不限製冷凝水的生成量,並有可靠的導出措施時,可將脫水裝置設置在壓縮機後;③所選用的壓縮機在運行中,允許從壓縮機的級間導出天然氣進行脫水時,宜將脫水裝置設置在壓縮機的級間。此外,壓縮機汽缸採用的潤滑方式(無油或注油潤滑)也是確定脫水裝置在流程中位置時需要考慮的因素。
在增壓前脫水時,再生用的天然氣宜採用進站天然氣經電加熱、吸附劑再生、冷卻和氣液分離後,再經增壓進入進站的天然氣脫水系統。再生用的循環風機應為再生系統阻力值的1.10~1.15倍。
在增壓後或增壓間脫水時,再生用的天然氣宜採用脫除游離液(水分和油分)後的壓縮天然氣,並應由電加熱控制系統溫度。再生後的天然氣宜經冷卻、氣液分離後進入壓縮機的進口。再生用天然氣壓力為0.4~1.8MPa或更高。
低、中、高壓脫水方式各有優缺點。高壓脫水在需要深度脫水時具有優勢,但由於高、中壓脫水需要對壓縮機進行必要的保護,否則會因含水蒸氣的天然氣進入壓縮機而導致故障。
天然氣脫水裝置設置在壓縮機後或壓縮機級間時,壓縮天然氣進入脫水裝置前,應先經過冷卻、氣液分離和除油過濾,以脫除游離的水分和油分。
2. CNG加氣站天然氣脫水裝置工藝流程
目前國內各地加氣站大多採用國產天然氣脫水裝置,並有低壓、中壓、高壓脫水三類。其中,低壓和中壓脫水裝置有半自動、自動和零排放三種方式,高壓脫水裝置只有全自動一種方式。半自動裝置只需操作人員在兩塔切換時手動切換閥門,再生過程自動控制。在兩塔切換時有少量天然氣排放。全自動裝置所有操作自動控制,不需人員操作。在兩塔切換時也有少量天然氣排放。零排放裝置指全過程(切換、再生)實現零排放。這些裝置脫水後氣體的水露點小於-60℃。乾燥劑一般採用4A或13X分子篩。
半自動和全自動低壓脫水工藝流程見圖3-20。圖3-20中原料氣從進氣口進入前置過濾器,除去游離液和塵埃後經閥3進入乾燥器A,脫水後經閥5去後置過濾器除去吸附劑粉塵後至出氣口。再生氣經循環風機增壓後進入加熱器升溫,然後經閥B進入乾燥器B使其再生,再經閥27進入冷卻器冷卻後去分離器分出冷凝水,重新進入循環風機增壓。

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