摘要：近年来，高含硫天然气田已经进入大规模开发生产阶段，加快开发探明储量较大的高含硫天然气田已势在必行，而高含硫天然气的脱硫技术也逐渐成为天然气净化处理的热点。本文首先就现国内外常用天然气脱硫脱碳方法、工艺流程模拟软件等进行了简单介绍，根据脱硫方法的选择原则及其工艺方法适用性的分析，结合原料气气质情况和净化要求，确定了合适的工艺方案；然后，利用Aspen Plus软件对脱硫单元进行了全流程模拟，完成了全流程的物料、能量衡算及换热网络的设计，还通过改变单个脱硫参数，分析了主要操作参数变化对天然气净化效果的影响；最后，对主要的工艺设备进行了概算和设计，还运用AutoCAD软件绘制了工艺流程图及装置关键设备。

关键词：天然气  脱硫脱碳  MDEA  工艺模拟

目录

摘要

ABSTRACT

1 总 论-1

1.1课题名称-1

1.2选题意义及背景-1

1.3设计范围-2

1.4设计所需遵循的主要标准、规范-2

1.5工艺路线简介-2

1.6工艺流程模拟软件简介-2

2 天然气脱硫方法及工艺的选择-4

2.1基础数据-4

2.2脱硫的方法-5

2.2.1干法-5

2.2.2湿法-6

2.2.3其他类型的脱硫方法-7

2.3天然气脱硫工艺选择-8

2.3.1各种脱硫工艺的特点及适应性-8

2.3.2影响脱硫脱碳工艺选择的因素-9

2.3.3天然气脱硫脱碳工艺的选择原则-10

2.3.4天然气脱硫工艺的确定-10

3 天然气脱硫工艺流程模拟-13

3.1概述-13

3.2基本参数及操作条件-13

3.3脱硫工艺流程简述-13

3.3.1工艺流程图-13

3.3.2工艺流程简述-14

3.5工艺参数分析-15

3.5.1吸收塔的塔板数-15

3.5.2吸收塔的进料气温度-16

3.5.3吸收塔的进料气压力-18

4 物料衡算和能量衡算-20

4.1物料衡算-20

4.2能量衡算-23

5 热集成-25

5.1设计方法-25

5.2设计目标-26

5.3优化设计-27

6 天然气脱硫工艺主要设备的设计与选型-29

6.1吸收塔设计-29

6.1.1选型-29

6.1.2塔体工艺尺寸计算-30

6.1.3浮阀塔板的流体力学验算-34

6.1.4塔板负荷性能图-35

6.1.5吸收塔工艺结构校核计算-38

6.2 闪蒸罐设计-40

6.2.1计算依据-40

6.2.2尺寸计算-41

6.3 换热器设计-41

6.3.1换热器类型-41

6.3.2换热器设计原则-42

6.3.3换热器尺寸计算-42

6.3.4结构设计-42

7 结论-45

参考文献-46

致 谢-47

附录一 物料及能量衡算表-48

附录二 塔校核结果表-58