天然氣輕烴回收工藝設(shè)計(jì).doc

摘 要天然氣作為一種寶貴的資源在人民生活和工業(yè)部門(mén)中有著廣泛的應(yīng)用。天然氣，它不僅是一種優(yōu)質(zhì)的清潔燃料，也是近代化學(xué)工業(yè)的重要原料來(lái)源。從天然氣中回收的輕烴分解出來(lái)的乙烯是有機(jī)合成產(chǎn)品的基礎(chǔ)原料，可以生產(chǎn)數(shù)百種合成材料，是世界上產(chǎn)量最多的化工中間產(chǎn)品。以天然氣凝液為原料生產(chǎn)乙烯，收率高、成本低、投資少。隨著科學(xué)技術(shù)的推廣及其人們安全意識(shí)的加強(qiáng)，不同行業(yè)都對(duì)生產(chǎn)過(guò)程中的高效率、可靠性、安全性、經(jīng)濟(jì)性及其科學(xué)性等提出了越來(lái)越高的要求。經(jīng)過(guò)四年的學(xué)習(xí)努力，為了進(jìn)一步掌握和貫通所學(xué)的知識(shí)，對(duì)輕烴回收裝置增加了解，對(duì)輕烴回收裝置工藝再次做出了工藝設(shè)計(jì)，改善并增強(qiáng)整個(gè)裝置工藝的工藝流程。本文重點(diǎn)論述了：l）天然氣的化工作用，天然氣輕烴回收的目的，各種天然氣輕烴回收工藝及發(fā)展，輕烴的加工利用及其發(fā)展趨勢(shì)；2）了解輕烴回收工藝的流程和作用；3）輕烴回收裝置的工藝設(shè)計(jì)：分離器的設(shè)計(jì)，分子篩的設(shè)計(jì)，關(guān)鍵詞：輕烴回收裝置 工藝設(shè)計(jì) 天然氣 發(fā)展Abstract As a precious natural resource, natural gas is used widely in peoples life and industry. It is not only high grade and clean fuel, but also an important raw material of chemical industry in last history. Ethylene decompounded from light hydrocarbon is a base raw material of synthetic organic product, which can be used to made hundreds of synthetic material, and it is the most output intermediate product in the world. It is a beneficial and low cost way, need not much investment to produce ethylene by means of liquefied natural gas. With the popularization of science and technology and enhancement of peoples safety consciousness, different trades put forward higher requirement to efficiency rate, reliability, safe nature, economy and its science etc in the process. In order to improve labors environment and intension, cut down the reduction of output and stop production by mans factors, designing a high efficiencys control system for Light Hydrocarbon Recoverys apparatus, and it is important to improve and strengthen the grade of whole apparatus The main contents of this paper includes:1) This paper gives a overall summary of the function of natural gas chemical industry, the reason why we recover NGL, deep process ways of NGL and their development trends.2) Understand the process and the role of Light hydrocarbon recovery process 3) The design of light hydrocarbon Recovery UnitKeywords: Light Hydrocarbon Recovery, Process Design, Natural gas, Development目 錄1 緒論11.1 天然氣輕烴回收的目的11.2 輕烴回收工藝11.2.1 吸附法11.2.2 油吸收法21.2.3 冷凝分離法21.3 輕烴回收工藝方法進(jìn)展41.3.1 國(guó)內(nèi)輕烴回收工藝的發(fā)展及現(xiàn)狀分析41.3.2 國(guó)外輕烴回收工藝的發(fā)展及現(xiàn)狀分析41.3.3 國(guó)內(nèi)外輕烴回收技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)51.3.4 國(guó)內(nèi)外輕烴回收工藝差距52 設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)62.1 設(shè)計(jì)概述62.1.1 設(shè)計(jì)依據(jù)62.1.2 設(shè)計(jì)原則62.1.3 設(shè)計(jì)內(nèi)容62.1.4 相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)62.2 主要設(shè)計(jì)參數(shù)說(shuō)明72.3 工藝流程設(shè)計(jì)說(shuō)明73 輕烴回收工藝計(jì)算93.1 分子篩吸附器設(shè)計(jì)計(jì)算93.1.1 設(shè)計(jì)計(jì)算中涉及的主要計(jì)算公式93.1.2 分子篩的直徑計(jì)算113.1.3 再生熱負(fù)荷計(jì)算123.1.4 再生氣量的計(jì)算133.1.5 冷卻氣量計(jì)算133.1.6 壓力降計(jì)算（吸附）143.1.7 轉(zhuǎn)效點(diǎn)計(jì)算143.1.8 傳質(zhì)區(qū)長(zhǎng)度的計(jì)算143.1.9 吸附器材質(zhì)和壁厚計(jì)算153.2 板翅式換熱器的工藝計(jì)算153.2.1設(shè)計(jì)計(jì)算中涉及的主要計(jì)算公式163.2.2 翅片型式與結(jié)構(gòu)參數(shù)的選擇173.2.3 基本的設(shè)計(jì)計(jì)算183.2.4 翅片結(jié)構(gòu)參數(shù)的選定193.2.5 傳熱膜系數(shù)203.2.6 翅片效率213.2.7 有效傳熱面積223.2.8 總傳熱系數(shù)（原料氣側(cè)面積為基準(zhǔn)）233.3 分離器的工藝設(shè)計(jì)233.3.1 設(shè)計(jì)計(jì)算中涉及的主要計(jì)算公式243.3.2 分離器的工藝計(jì)算263.4 膨脹過(guò)程熱力計(jì)算303.4.1 進(jìn)口條件計(jì)算303.4.2 出口條件計(jì)算313.4.3 原料氣經(jīng)膨脹后的凝析液量373.4.4 計(jì)算膨脹機(jī)所產(chǎn)生的功383.4.5 透平膨脹機(jī)的設(shè)計(jì)結(jié)果383.5 脫乙烷的工藝設(shè)計(jì)383.5.1 工藝設(shè)計(jì)中涉及到的計(jì)算公式393.5.2 脫乙烷塔進(jìn)料組成413.5.3 脫乙烷塔塔頂溫度計(jì)算423.5.4 脫乙烷塔塔底溫度計(jì)算423.5.5 脫乙烷塔最小理論板層數(shù)計(jì)算423.5.6 脫乙烷塔塔徑計(jì)算433.5.7 脫乙烷塔高度計(jì)算443.5.8 填料塔除霧器計(jì)算443.5.9 脫乙烷塔壁厚設(shè)計(jì)計(jì)算453.5.10 塔底再沸器設(shè)計(jì)計(jì)算453.6 脫丙丁烷塔設(shè)計(jì)計(jì)算463.6.1 脫丙丁烷塔進(jìn)料組成463.6.2 脫丙丁烷塔產(chǎn)品各組分組成計(jì)算463.6.3 脫丙丁烷塔塔頂溫度計(jì)算473.6.4 脫丙丁烷塔塔底溫度計(jì)算473.6.5 脫丙丁烷塔最小理論板層數(shù)計(jì)算473.6.6 脫丙丁烷塔最小回流比Rmin計(jì)算483.6.7 脫丙丁烷塔理論板層數(shù)確定493.6.8 脫丙丁烷塔進(jìn)料板位置確定493.6.9 脫丙丁烷塔塔徑計(jì)算493.6.10 脫丙丁烷塔高度計(jì)算503.6.11 脫丙丁烷塔頂回流罐計(jì)算513.6.12 脫丙丁烷塔壁厚設(shè)計(jì)計(jì)算513.6.13 塔底再沸器設(shè)計(jì)計(jì)算523.7 管道選型說(shuō)明523.7.1 幾種流體的流速523.7.2 主要管線劃分情況523.7.3 管線選擇標(biāo)準(zhǔn)53結(jié) 論54致 謝55參考文獻(xiàn)5655輕烴回收裝置工藝設(shè)計(jì)1 緒論1.1 天然氣輕烴回收的目的 天然氣就是地表下孔隙性地層發(fā)現(xiàn)的天生的烴類(lèi)和非烴類(lèi)混合物，它常和原油伴生在一起。天然氣嚴(yán)格的說(shuō)也是石油，它是石油的氣態(tài)形式，大多數(shù)以甲烷為主，并包括乙烷、丙烷、丁烷和比丁烷重的烴類(lèi)，以及可能存在的少量氮?dú)?、二氧化碳、硫化氫、氦、氧、氫等氣體。 天然氣用作燃料具有很多優(yōu)點(diǎn)，容易燃燒，清潔無(wú)灰渣，發(fā)熱量大，熱值達(dá)9000-10000kca1/Nm3，使用方便，具有市場(chǎng)價(jià)格優(yōu)勢(shì)。而且天然氣是很好的化工原料，世界上氮肥工業(yè)、粘合劑工業(yè)、合成纖維工業(yè)、合成塑料工業(yè)等都是以天然氣為原料。從天然氣中分離出來(lái)的乙烷用以代替石腦油作生產(chǎn)乙烯的原料，液化石油氣也可作為生產(chǎn)乙烯的原料。美國(guó)、加拿大、墨西哥、法國(guó)等利用天然氣分離得到的丙烷、丁烷生產(chǎn)丙烯、丁二烯以及合成的醋酸、甲酸等基礎(chǔ)產(chǎn)品，進(jìn)一步加工成用途廣泛的有機(jī)化工產(chǎn)品。國(guó)際權(quán)威界認(rèn)為，本世紀(jì)將是天然氣的世紀(jì)。天然氣燃料具有很多優(yōu)點(diǎn)，但是天然氣的液烴無(wú)論是從市場(chǎng)價(jià)格還是以重量或發(fā)熱值為基準(zhǔn)，都高于天然氣的價(jià)格。搞好輕烴回收可大大降低油氣損耗，提高資源的綜合利用程度，減少大氣污染，提高天然氣的整體經(jīng)濟(jì)效益，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。1.2 輕烴回收工藝 在不同的歷史時(shí)期，發(fā)展了不同的輕烴回收工藝，到現(xiàn)在其方法多種多樣，概括起來(lái)，有下面三種：吸附法、油吸收法和冷凝分離法。1.2.1 吸附法吸附法是利用固體吸附劑（如活性氧化鋁和活性炭）對(duì)各種烴類(lèi)吸附容量不同，而使天然氣中各組分得以分離的方法。該法一般用于重?zé)N含量不高的天然氣和伴生氣的加工過(guò)程，一般只限于加工小量天然氣。在吸附過(guò)程中一直要進(jìn)行到吸附劑被重?zé)N所飽和，然后停止吸附，而通過(guò)少量的熱氣流，將吸附床上的烴類(lèi)脫附，經(jīng)冷凝分離出所需的產(chǎn)品。吸附法具有工藝流程簡(jiǎn)單、投資少的優(yōu)點(diǎn)，但它不能連續(xù)操作，且運(yùn)行成本高，產(chǎn)品范圍局限性大，因此應(yīng)用不廣泛。1.2.2 油吸收法 油吸收法是基于天然氣中各組分在吸收油中的溶解度差異，而使不同的烴類(lèi)得以分離。根據(jù)操作溫度的不同，油吸收法可分為常溫吸收和低溫吸收。常溫吸收多用于中小型裝置，而低溫吸收是在較高壓力下，用通過(guò)外部冷凍裝置冷卻的吸收油與原料氣直接接觸，將天然氣中的輕烴洗滌下來(lái)，然后在較低壓力下將輕烴解吸出來(lái)，解吸后的貧油可循環(huán)使用，該法常用于大型天然氣加工廠。采用低溫油吸收法C3收率可達(dá)到（8590%）,，C2收率可達(dá)到（2060%）。 油吸收法廣泛應(yīng)用于上世紀(jì)60年代中期，但由于其工藝流程復(fù)雜，投資和操作成本都較高，上世紀(jì)70年代后，己逐步被更合理的冷凝分離法所取代。上世紀(jì)80年代以后，我國(guó)新建的輕烴回收裝置己較少采用油吸收法。1.2.3 冷凝分離法該法是利用原料氣中各組分冷凝溫度不同的特點(diǎn)，在逐步降溫的過(guò)程中依次將較高沸點(diǎn)的烴類(lèi)組分冷凝分離出來(lái)。冷凝分離法最根本的特點(diǎn)是需要提供一定低溫位的冷量，使原料氣降溫，具有工藝流程簡(jiǎn)單、運(yùn)行成本低、回收率高的特點(diǎn)，目前在輕烴回收技術(shù)中得到廣泛應(yīng)用。按冷量提供方式的不同可分為外加冷源法、自制冷法和混合制冷法。1.2.3.1 外加冷源法 天然氣冷凝分離所需要的冷量由獨(dú)立設(shè)置的冷凍系統(tǒng)提供。系統(tǒng)所提供冷量的大小與被分離的原料氣無(wú)直接關(guān)系，故又可稱(chēng)為直接冷凝法。根據(jù)被分離氣體的壓力、組分及分離的要求，選擇不同的冷凍介質(zhì)。制冷循環(huán)可以是單級(jí)也可以是多級(jí)串聯(lián)。常用的制冷介質(zhì)有氨、氟里昂、丙烷或乙烷等，也可以多種冷凍介質(zhì)配合使用來(lái)獲得更低的溫度。由于環(huán)保因素，氨和氟里昂己被逐漸淘汰，在我國(guó)，丙烷制冷工藝應(yīng)用于輕烴回收裝置還不到10年時(shí)間，但山于其制冷系數(shù)較大，制冷溫度為（-35-30），丙烷制冷劑可由輕烴回收裝置自行生產(chǎn)，無(wú)刺激性氣味，因此近兒年來(lái)，該項(xiàng)技術(shù)迅速推廣，我國(guó)新建的外冷工藝天然氣輕烴回收裝置基本都采用丙烷制冷工藝，一些原設(shè)計(jì)為氨制冷工藝的老裝置也在改造成丙烷制冷工藝。 外冷法的優(yōu)點(diǎn)是制冷系統(tǒng)制冷量不受原料氣的貧富程度的限制，對(duì)原料氣的壓力無(wú)嚴(yán)格要求，可根據(jù)回收率的要求確定原料氣被冷卻后的溫度，在裝置運(yùn)轉(zhuǎn)中，可根據(jù)原料氣量和組成的變化以及季節(jié)性的氣溫變化來(lái)改變制冷量的大小。上世紀(jì)80年代之前，我國(guó)投產(chǎn)的輕烴回收裝置都采用單純的外制冷工藝流程。目前該方法仍是我國(guó)各油田采用較多的工藝方法之一。1.2.3.2 自制冷法 自制冷法主要用于回收C3或C2，它是利用原料氣進(jìn)天然氣凝液回收裝置的壓力降產(chǎn)生制冷效應(yīng)。制冷量取決于原料氣本身的壓力和組成，不設(shè)置獨(dú)立的制冷系統(tǒng)。這種效應(yīng)的產(chǎn)生，現(xiàn)階段通常采用等嫡效率最高的透平膨脹機(jī)，此外還有熱分離機(jī)、節(jié)流閥等膨脹制冷方式。 (1)節(jié)流制冷法節(jié)流制冷法主要是依據(jù)焦耳一湯姆遜效應(yīng)，較高壓力的原料氣通過(guò)節(jié)流閥降壓膨脹，使原料氣冷卻并部分液化，以達(dá)到分離原料氣的目的。該方法具有流程簡(jiǎn)單、設(shè)備少、投資少的特點(diǎn)，但此過(guò)程效率低，只能使少量的重?zé)N液化，故只有在氣體有壓力能可利用，處理量小，氣體重?zé)N含量少和收率要求不高時(shí)才選用此方法。 (2)透平膨脹機(jī)制冷法 采用透平膨脹機(jī)制冷法的前提條件是有自由壓力能供利用的場(chǎng)合。當(dāng)具有一定壓力的天然氣通過(guò)透平膨脹機(jī)時(shí)，其膨脹過(guò)程近似于等嫡膨脹過(guò)程，獲得膨脹功的同時(shí)，氣流的溫度將急劇下降。因此，氣流中的烴組分將被冷凝下來(lái)。 膨脹機(jī)制冷法的特點(diǎn)是流程簡(jiǎn)單，設(shè)備數(shù)量少，維護(hù)費(fèi)用低，公用工程消耗低，占地面積小，因此近年來(lái)采用的較多。但是當(dāng)處理量過(guò)小時(shí)不宜采用，因?yàn)榇藭r(shí)膨脹機(jī)效率較低，可考慮采用熱分離機(jī)。 (3)熱分離機(jī)制冷法 熱分離機(jī)裝置的流程與透平膨脹機(jī)裝置類(lèi)似，主要差別是主冷設(shè)備不同，它是利用高能動(dòng)力氣體由轉(zhuǎn)動(dòng)(或靜止)的噴嘴分配進(jìn)入末端封閉的容器，形成壓縮、膨脹，由動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮艿亩嘧冞^(guò)程。壓縮時(shí)放出的熱量由周?chē)h(huán)境吸收掉，而膨脹時(shí)則相似于等嫡過(guò)程使氣體降溫而達(dá)到制冷的目的。 熱分離機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，維修方便，省人省電，允許帶液工作的特點(diǎn)，適用于小氣量、帶液量大和氣源壓力較高的場(chǎng)所。但是國(guó)內(nèi)開(kāi)發(fā)應(yīng)用的熱分離機(jī)制冷技術(shù)，由于熱分離效率低、適應(yīng)性差、技術(shù)性能差、質(zhì)量不過(guò)關(guān)等原因，在我國(guó)仍處于工業(yè)試驗(yàn)階段。1.2.3.3 混合制冷法 為了最大限度地從天然氣中回收輕烴，要求的溫度更低，單一的制冷法一般難以達(dá)到，即便有時(shí)膨脹機(jī)制冷能達(dá)到溫度，但由于出口帶液?jiǎn)栴}，對(duì)富氣仍是不適用的，這時(shí)往往采用混合制冷法，即冷凍循環(huán)的多級(jí)化和混合冷劑制冷以及膨脹機(jī)加外冷的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)。目前，輕烴回收工藝上應(yīng)用最多的是外加冷劑循環(huán)制冷作為輔助冷源，膨脹制冷作為主冷源，并采取逐級(jí)冷凍和逐級(jí)分離出凝液的工藝措施來(lái)降低冷量消耗和提高冷凍深度，以達(dá)到較高的冷凝率，回收原料氣中絕大部分丙烷組份，達(dá)到回收目的。這種方法具有許多優(yōu)點(diǎn)：1)有兩個(gè)冷源，因此運(yùn)轉(zhuǎn)適應(yīng)性較大，即使外加制冷系統(tǒng)發(fā)生故障，裝置也能在保持較低收率情況下繼續(xù)運(yùn)行。2)混合制冷法中的外加制冷系統(tǒng)比外加冷源法要簡(jiǎn)單、容量小;外加冷源解決高沸點(diǎn)較重?zé)N類(lèi)冷凝問(wèn)題，膨脹制取的冷量用在較低溫度位。3)此種流程組合即可提高乙烷、丙烷收率，又可大大減少裝置的能耗。1.3 輕烴回收工藝方法進(jìn)展1.3.1 國(guó)內(nèi)輕烴回收工藝的發(fā)展及現(xiàn)狀分析 我國(guó)的天然氣分離輕烴回收技術(shù)起步較晚，四川約始于上世紀(jì)60年代開(kāi)展了從天然氣中分離、回收C2液體產(chǎn)物的試驗(yàn)工作，大約只相當(dāng)于國(guó)外上世紀(jì)3040年代的“天然汽油時(shí)代”，由于工藝技術(shù)的限制，輕烴的收率很低，回收的產(chǎn)品僅作為工業(yè)或民用燃料，用途有限，發(fā)展緩慢。在上世紀(jì)7080年代，隨著北方各大油田陸續(xù)開(kāi)發(fā)，其兼產(chǎn)的油田氣也登上了加工的舞臺(tái)，天然氣加工對(duì)象擴(kuò)伸向C2產(chǎn)物。近年來(lái)，由于我國(guó)石油化工飛速發(fā)展和世界的能源危機(jī)，使天然氣及輕烴的需求量急劇增長(zhǎng)，促使了我國(guó)輕烴回收技術(shù)的迅速發(fā)展。我國(guó)在國(guó)外技術(shù)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)出了適合國(guó)內(nèi)油氣田特點(diǎn)的工藝方法。目前國(guó)產(chǎn)裝置采用的主要工藝方法，歸納起來(lái)有:外部冷劑循環(huán)制冷；膨脹機(jī)制冷；冷劑制冷和膨脹制冷相結(jié)合的混合制冷。制冷溫度不低于50的淺冷裝置，大部分采用冷劑制冷或單級(jí)膨脹制冷，中深冷裝置大部分采用冷劑制冷和膨脹制冷相結(jié)合的混合制冷方法。目前，我國(guó)中深冷裝置主要用于提高C3收率，乙烷大部分都未回收?；旌现评渲饕獌?yōu)點(diǎn)是制冷溫度低，產(chǎn)品收率高，對(duì)原料氣的變化適應(yīng)性強(qiáng)，缺點(diǎn)是流程比較復(fù)雜，投資高，裝置的能耗也比較高。 國(guó)內(nèi)開(kāi)發(fā)應(yīng)用的熱分離機(jī)制冷技術(shù)，上世紀(jì)70年代中期進(jìn)入油田伴生氣的加工行業(yè)，1984年浙大設(shè)計(jì)承建的兩套熱分離機(jī)回收輕烴裝置在遼河油舊投入使用。從此，國(guó)內(nèi)除節(jié)流、透平膨脹制冷外，熱分離機(jī)也開(kāi)始應(yīng)用于輕烴回收領(lǐng)域。1.3.2 國(guó)外輕烴回收工藝的發(fā)展及現(xiàn)狀分析國(guó)外的分離回收技術(shù)己有近100年的歷史，工藝較先進(jìn)，一些國(guó)家在提高加工深度、增加收率、合理利用油氣資源上都取得了顯著的成績(jī)?cè)诓煌臍v史時(shí)期，采用不同的回收方法。自上世紀(jì)70年代以來(lái)，國(guó)外以節(jié)能降耗，提高液烴收率為目的，對(duì)輕烴回收裝置進(jìn)行了一些列改進(jìn)，出現(xiàn)了許多新工藝。這些新工藝主要是在膨脹制冷流程和冷劑制冷流程基礎(chǔ)上加以改進(jìn)而發(fā)展起來(lái)的。1.3.2.1 氣體過(guò)冷工藝(GSP)和液體過(guò)冷工藝(LSP) 此工藝是對(duì)工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)單級(jí)膨脹制冷工藝(ISS)和多級(jí)膨脹制冷工藝(MTP)的改進(jìn)。采用GSP工藝可在保持較高C2烴類(lèi)收率的情況下，使原料氣中C2的容許含量高于膨脹制冷工藝的容許含量，而且功耗較低。1.3.2.2 直接換熱工藝(DHX)DHX工藝是埃索資源公司首先提出并在Judy Creek工廠實(shí)踐，叮收率由原來(lái)的72%增加到95%。實(shí)踐證明，在不回收乙烷的情況下，利用DHX工藝可很容易地對(duì)現(xiàn)有的膨脹制冷流程加以改造，多數(shù)情況下所用投資較少。1.3.2.3 混合冷劑制冷工藝 與傳統(tǒng)的單組分冷劑或階式制冷法相比，混合冷劑制冷(MRC)法采用的冷劑可根據(jù)冷凍溫度的高低配制冷劑的組分與組成一般是以乙烷、丙烷為主。當(dāng)壓力一定時(shí)，混合冷劑在一個(gè)溫度范圍內(nèi)隨著溫度逐漸升高而逐步汽化，因而在換熱器中與待冷凍的天然氣的傳熱溫差很小，故其用效率很高。當(dāng)原料氣與外輸干氣壓差甚小，或在原料氣較富的情況下，采用混合冷劑制冷法的工藝更為有利。1.3.3 國(guó)內(nèi)外輕烴回收技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)國(guó)內(nèi)外輕烴回收技術(shù)將以低溫分離法為主，向投資少、深分離、高效率、低能耗、橇裝化、自動(dòng)化的方向發(fā)展。1.3.4 國(guó)內(nèi)外輕烴回收工藝差距近年來(lái)，輕烴回收作為油氣田新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)，越來(lái)越受到重視，我國(guó)輕烴回收技術(shù)水平取得了較大的進(jìn)步，但從國(guó)內(nèi)外輕烴回收技術(shù)的現(xiàn)狀可以看出，我國(guó)輕烴回收技術(shù)與國(guó)外先進(jìn)技術(shù)還有一定的距離。國(guó)內(nèi)天然氣資源豐富，發(fā)展輕烴回收技術(shù)具有重要的意義。2 設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)2.1 設(shè)計(jì)概述2.1.1 設(shè)計(jì)依據(jù)SY/T00762001天然氣脫水設(shè)計(jì)規(guī)范SY/T00772003天然氣凝液回收設(shè)計(jì)規(guī)范HG206521998塔設(shè)備GB/T90192001壓力容器公稱(chēng)直徑2.1.2 設(shè)計(jì)原則本設(shè)計(jì)遵循降低能耗、提高回收率為原則，力求以最小的能耗得到最高的回收率為目的設(shè)計(jì)。根據(jù)原料氣中C3+含量及自身可利用的壓力降大小等因素選擇合適的制冷工藝。根據(jù)原料氣預(yù)冷溫度要求的脫水深度及原料氣組成等多方面選擇合適的脫水工藝流程。2.1.3 設(shè)計(jì)內(nèi)容本設(shè)計(jì)主要根據(jù)已知天然氣氣源工況進(jìn)行凝液回收裝置工藝設(shè)計(jì)。其中包括分離器工藝設(shè)計(jì)、吸附塔工藝設(shè)計(jì)、冷箱及預(yù)冷分離器工藝設(shè)計(jì)、膨脹機(jī)工藝設(shè)計(jì)、脫乙烷和丙丁烷塔工藝設(shè)計(jì)六大部分。2.1.4 參考資料化學(xué)工程手冊(cè)編輯委員會(huì).化學(xué)工程手冊(cè)（上、下）M.化學(xué)工業(yè)出版社，1989.余國(guó)骔.化工機(jī)械工程手冊(cè)M.化學(xué)工業(yè)出版社，2003.劉巍.冷換設(shè)備工藝計(jì)算手冊(cè)M.中國(guó)石化出版社，2003.錢(qián)頌文.換熱器設(shè)計(jì)手冊(cè)M.化工出版社，2002.中國(guó)石化上海工程有限公司.化工工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)M.化學(xué)工業(yè)出版社，2003.鍋爐技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范匯編M.中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2002.匯編技術(shù)委員會(huì)編.壓力容器相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)匯編 M.中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2001.2.2 主要設(shè)計(jì)參數(shù)說(shuō)明原料氣處理量為100104Nm3/d；進(jìn)氣壓力為4.5Mpa；進(jìn)氣溫度為38；出站壓力1.6 Mpa；LPG質(zhì)量指標(biāo)： C23、 C53。原料氣氣體組成： 表2.1 原料氣組成 氣體組分C1C2C3nC4iC4nC5iC5N2莫爾分?jǐn)?shù)0.83210.09710.04220.01120.01000.00300.00150.0029表2.2 物流參數(shù)表12345678流量(kmol/h)4013.164010.783228.78783.15448.163558.9512.56435.6壓力(MPa)4.54.51.64.51.51.51.41.4溫度(K)311223171.65223311.5283.54316.5406.5密度 (kmol/m3)1.9732.9571.95815.6539.7520.785110.5239.584分子量19.7219.8519.8740.5678.2519.3250.6378.25組成C10.83210.83260.89480.563200.732100C20.09710.09510.07450.18430.08340.01090.08540C30.04220.04020.01860.13820.72590.00030.745350nC4 0.010.0160.00160.0440.01040.00010.0640.1059iC4 0.01120.01520.00240.04760.006500.10650nC5 0.00150.0010.00010.00720.0173000.1822iC5 0.0030.00250.00040.01380.004300.00050.7119N20.00290.00240.00330.00100.0033002.3 工藝流程設(shè)計(jì)說(shuō)明工藝流程設(shè)計(jì)：初始原料氣在進(jìn)入流程之前，夾帶有油、游離水和泥沙等雜物，所以在原料氣的進(jìn)口處設(shè)置一個(gè)原料氣的預(yù)分離器，由于臥式分離器在處理氣體流量很大的情況下，分離效果要優(yōu)于立式分離器，所以選用臥式分離器；由于原料氣中含水量較少，而且需要深度脫水，所以選用分子篩脫水，考慮到實(shí)際中是進(jìn)行24小時(shí)生產(chǎn)，所以采用雙塔分子篩脫水裝置；為了減少生產(chǎn)中的能耗，提高效益，設(shè)置一個(gè)換熱器，并采用現(xiàn)在技術(shù)較先進(jìn)的板翅式換熱器；氣體預(yù)冷后，可以分離出一部分的重組分，由于分離的流量不大，所以采用立式分離器；對(duì)于本設(shè)計(jì)由于原料氣氣質(zhì)條件較貧，來(lái)料氣壓力較高，與外輸干氣之間有相當(dāng)?shù)膲翰羁梢岳茫瑒t選用膨脹機(jī)制冷?，F(xiàn)有的膨脹機(jī)中透平膨脹機(jī)在各種場(chǎng)合運(yùn)用最廣，所以本設(shè)計(jì)里液采用透平膨脹機(jī)；在最后的分離階段，采用現(xiàn)有技術(shù)較先進(jìn)的填料塔，而填料中規(guī)整填料效果比散裝填料好，所以采用規(guī)整填料中運(yùn)用較廣的金屬波紋板250Y型規(guī)整填料；凝液在脫乙烷塔內(nèi)脫除C2后，進(jìn)入脫丙丁烷塔精餾，塔頂產(chǎn)生的氣體經(jīng)過(guò)冷凝即得到產(chǎn)品液化石油氣（LPG），塔底產(chǎn)生的液體即是輕油產(chǎn)品。最后的產(chǎn)品列于下表： 表2.3 產(chǎn)品說(shuō)明表 壓力MPa溫度 回收率產(chǎn)量kg/h干氣1.6 3495.67987.6液化氣1.343.5 96.82586.3輕油1.339 98.73284.5圖2.1 輕烴回收工藝流程圖3 輕烴回收工藝計(jì)算3.1 分子篩吸附器設(shè)計(jì)計(jì)算分子篩是一種人工合成的無(wú)機(jī)吸附劑，它是具有骨架結(jié)構(gòu)的堿金屬或堿土金屬的硅鋁酸鹽晶體。分子篩通常分為X型和A型兩類(lèi)。它們的吸附機(jī)理是相同的，區(qū)別在于晶體結(jié)構(gòu)的內(nèi)部特征。A型分子篩具有與沸石結(jié)構(gòu)類(lèi)似的物質(zhì)，所有吸附均發(fā)生在晶體內(nèi)部孔腔內(nèi)。X型分子篩能吸附所有能被A型分子篩吸附的分子，并且具有稍高的容量。分子篩表面具有較強(qiáng)的局部電荷，因而對(duì)極性分子和不飽和分子有很高的親和力。在脫水過(guò)程中，分子篩作為吸附劑的顯著特點(diǎn)是：1具有很好的選擇吸附性。分子篩能按照物質(zhì)的分子大小進(jìn)行選擇吸附。由于一定型號(hào)的分子篩其孔徑大小一樣，所以一般說(shuō)來(lái)只有比分子篩孔徑小的分子才能被分子篩吸附在晶體內(nèi)部的孔腔內(nèi)，大于孔徑的分子就被篩去。通過(guò)選用適當(dāng)型號(hào)的分子篩，可以達(dá)到選擇性的吸附水，減少甚至消除其他氣體成分的共吸附作用，因而更加提高了吸附水的能力。經(jīng)分子篩干燥后的氣體，一般含水量可達(dá)到（0.110）ppm，冷凝分離法輕烴回收裝置中多用4A，5A等分子篩做吸附劑，可以將天然氣干燥至低露點(diǎn)。2具有高效吸附特性。分子篩在低水汽分壓、高溫、高氣體線速度等苛刻的條件下仍然保持較高的濕容量。這是因?yàn)榉肿雍Y的表面積大于一般的吸附劑，達(dá)（700900）m2/g。隨著相對(duì)濕度進(jìn)一步降低，分子篩的濕容量與其他干燥劑相比相對(duì)地提高，因而分子篩用于天然氣深度脫水時(shí)較其他吸附劑優(yōu)越。3.1.1 設(shè)計(jì)計(jì)算中涉及的主要計(jì)算公式1）分子篩的允許氣體質(zhì)量流量： (3.1)式中 允許的氣體質(zhì)量，kg/(m2s)；系數(shù)，氣體自上而下流動(dòng)，值在0.250.32；自下而上流動(dòng)，取0.167；分子篩的堆密度，kg/m3；氣體操作條件下的密度，kg/m3；分子篩的平均直徑 m。2）氣體通過(guò)床層的壓力降： (3.2)式中 壓降，kPa； 床層高度，m； 氣體粘度，mPas； 氣體流速，m/min； 氣體操作條件下的密度，kg/m3。3) 操作條件下氣體流量 (3.3)式中 標(biāo)準(zhǔn)條件下的壓力，MPa； 標(biāo)準(zhǔn)條件下的流量，m3/h； 標(biāo)準(zhǔn)條件下的溫度，K。4）轉(zhuǎn)效點(diǎn)的計(jì)算 (3.4)式中 達(dá)到轉(zhuǎn)效點(diǎn)的時(shí)間，h；X 選用的分子篩有效吸附容量，；分子篩的堆密度，kg/m3；整個(gè)床層長(zhǎng)度，m；q 床層截面積的水負(fù)荷, kg/(m2h)。 5)吸附傳質(zhì)區(qū)長(zhǎng)度 (3.5)式中 吸附傳質(zhì)區(qū)長(zhǎng)度，m；A系數(shù)，分子篩A = 0.6，硅膠 A = 1，活性氧化鋁A = 0.8；q床層截面積的水負(fù)荷，kg/(m2h)；空塔線速（氣體流速），m/min；進(jìn)吸附氣體相對(duì)濕度，。采用膨脹制冷法回收輕烴的裝置,由于原料氣需要深度的制冷（一般采用原料氣制冷的溫度在-70以下）因而需要對(duì)原料氣進(jìn)行深度脫水。由于采用分子篩做吸附劑脫水可以達(dá)到比較大的露點(diǎn)降。因而這種方法廣泛應(yīng)用與輕烴回收裝置中。采用球形4A分子篩吸附脫水，已知4A分子篩的顆粒直徑為3.2mm，堆密度為660Kg/m3，吸附周期采用8小時(shí)，加熱再生時(shí)間為4.2小時(shí)，冷卻時(shí)間為3.2小時(shí)。天然氣處理量： Qg=10010Nm/d (101.325kPa，0)工況下密度是： 28.1337 kg/m3分子篩的顆粒直徑： D=3.2mm操作壓力： P=4.5MPa操作溫度： T=38堆密度： =660 kg/m3吸附周期： T1=8h再生時(shí)間： T2=4.2h冷卻時(shí)間： T3=3.2h技術(shù)要求：. 吸附操作：操作溫度：T = 273 + 38 = 311 K操作壓力：P = 4.5MPa吸附劑的使用壽命：23年. 再生操作：操作周期 T = 8 小時(shí). 分子篩吸附水儲(chǔ)量為 8 kg(H2O)/100kg(吸附劑)3.1.2 分子篩的直徑計(jì)算原料氣在P=4.5Mpa,t=38校正后的飽和水含量查天然氣集輸工程圖21為1800g/1000m3，按全部脫去考慮，需脫水量：10001.80/24=75kg/h操作周期8小時(shí)，總共脫水：875=600kg根據(jù)查圖法，天然氣的相對(duì)密度取0.6，查圖118，壓縮系數(shù)Z=0.9055。操作條件下的氣體量： 0.296m3/s天然氣的平均分子量為：18.1095已知=660kg/m3, g41.8 kg/m3，=3.2mm，根據(jù)氣體自上而下流動(dòng)，C值在0.250.32；自下而上流動(dòng)，C取0.167，最后C取0.29，將數(shù)據(jù)代入公式： 5.057kg/m2s吸附器的截面積： 2.02 m2則直徑m，取D=1.6m分子篩有效吸附容量取8 kg(H2O)/100kg(吸附劑)，則吸附器需要分子篩質(zhì)量：kg，其體積為 m3，床層高度為m，徑比：3.1.3 再生熱負(fù)荷計(jì)算用原料氣做再生氣進(jìn)行加熱，天然氣的相對(duì)分子質(zhì)量M = 17.1559，進(jìn)吸附塔溫度為260，分子篩床層吸附終了溫度43（即床層升溫5），再生加熱出吸附器溫度為200，床層再生溫度1/2(260+200)=230，預(yù)先計(jì)算在230時(shí)，分子篩的比熱Cp1=0.96 kJ/(kg)，鋼材比熱Cp2=0.5 kJ/(kg)，水的吸附比熱Cp3=4186.8 kJ/(kg)，瓷球比熱Cp4=0.88 kJ/(kg)，吸附筒體是壓力容器。預(yù)先估計(jì)其包括器內(nèi)附屬設(shè)備的質(zhì)量為13200kg，床層上下各鋪150mm瓷球，瓷球堆密度2200 kg/ m3，共重約1678kg kJ kJ kJ kJ kJ式中 Q1加熱分子篩的熱量，KJ；Q2加熱吸附器本身(鋼材)的熱量，kJ；Q3脫附吸附水的熱量，kJ；Q4加熱鋪墊的瓷球的熱量，kJ；m1分子篩的質(zhì)量，kg；m2吸附器筒體及附件等鋼材的質(zhì)量，kg；m3吸附水的質(zhì)量，kg；m4鋪墊的瓷球的質(zhì)量，kg。加上10熱損失，則是5905693kJ。設(shè)再生加熱時(shí)間為4.5小時(shí)，則每小時(shí)加熱量是5905693/4.2=1406117kJ/h。3.1.4 再生氣量的計(jì)算再生氣在230時(shí)的平均比熱是3.14kJ/(kJ)，再生氣溫降是：每千克再生氣給出熱量：kJ/kg需要再生氣的量為：kg/h3.1.5 冷卻氣量計(jì)算床層溫度自230降到43，則冷卻熱負(fù)荷如下： kJ kJ kJ共計(jì)2933115 kJ，冷卻氣進(jìn)口38。設(shè)冷卻時(shí)間3.2小時(shí)（可變），每小時(shí)移卻熱量2933115/3.2=888822.7kJ/h。冷卻氣平均比熱在130時(shí)為2.9 kJ/(kg)，冷卻氣溫差100，需冷卻氣量888822.7/(2.9100)3065kg/h。3.1.6 壓力降計(jì)算（吸附）現(xiàn)已知床層高5.64m，即L=5.64m，由有關(guān)圖表知此狀態(tài)下mPas，再查表得： kg/m3 m/min，kPa由于加熱和冷卻時(shí)壓降都很小，可不計(jì)算。3.1.7 轉(zhuǎn)效點(diǎn)計(jì)算， kg/m3，m，kg/( m2h)代入數(shù)據(jù)：h符合原設(shè)計(jì)吸附8小時(shí)的要求。3.1.8 傳質(zhì)區(qū)長(zhǎng)度的計(jì)算 A=0.6，=100 ，q=37.23kg/( m2s)， m/min代入數(shù)據(jù)：m3.1.9 吸附器材質(zhì)和壁厚計(jì)算 油氣對(duì)鋼材的腐蝕性不大，溫度在38，壓力為4.5MPa，故選取16MmR合金鋼，由文獻(xiàn)7可得壁厚公式：式中 P分離器操作壓力，MPa； D分離器直徑，m； 焊縫系數(shù)，取 0.8。 鋼材屈服極限，取170算得 =17.55mm取 18mm水壓試驗(yàn)： 式中：試驗(yàn)壓力，MPa； D分離器直徑，m； 有效壁厚，mm。 PT1.25P=1.254.55.625 C=121.610.4 140.5查參考文獻(xiàn)7表得16MnR合金鋼的345 MPa。又有0.90.90.8345259，則0.9。壁厚18mm滿(mǎn)足要求。3.2 板翅式換熱器的工藝計(jì)算這是一種緊湊式換熱器口目前在空分和輕烴回收中廣泛應(yīng)用。它的特點(diǎn)如下：1)傳熱效率高，由于翅片對(duì)流體的擾動(dòng)使熱邊界層不斷破裂；2)緊湊輕巧，由于采用特殊結(jié)構(gòu)和使用鋁合金傳熱面積可1500-2500m2/m3相當(dāng)于管殼式換熱器的10-20倍。由多層通道疊合組成；3)適應(yīng)性和互換性大，能適用于氣一氣、氣一液、液一液間不同流體的換熱。通過(guò)各種通道布置和組合還能適應(yīng)逆流、錯(cuò)流、多股流的換熱，工業(yè)上可成批生產(chǎn)，降低成本；4)制造工藝復(fù)雜。容易堵塞，清洗困難。缺點(diǎn)：1)由于流道較小，容易堵塞。一旦堵塞后，清洗較困難，因而使用介質(zhì)一般要求以清潔為宜，最好在物料進(jìn)口前進(jìn)行過(guò)濾；2)檢修、探傷很困難?；窘Y(jié)構(gòu)：板翅式換熱器的基本結(jié)構(gòu)形式是相同的，在二塊平的金屬板中間夾持一組波形翅片，兩邊以封條密封而組成一個(gè)單元體（見(jiàn)圖3.1）。對(duì)各個(gè)單元體進(jìn)行不同的疊積，并適當(dāng)?shù)嘏帕?，用釬焊焊牢，就一可得到各種不同流向的組裝件，稱(chēng)為板束。在板束的頂、底部還各留有一層主要起絕緣作用的假翅片層(或稱(chēng)工藝層)。再將半圓封頭用氫弧焊焊在板束上，就制成了一個(gè)板翅式換熱器。 圖3.1 單元體分解圖原料氣進(jìn)入分離器后將液體分離（凝析液等）。氣體進(jìn)入分子篩干燥器，干燥到露點(diǎn)比工藝過(guò)程中最低溫度還低10，流入氣氣換熱器中冷卻，冷源來(lái)自脫乙烷塔頂部流出來(lái)的貧氣。3.2.1設(shè)計(jì)計(jì)算中涉及的主要計(jì)算公式1）翅片效率：根據(jù)長(zhǎng)桿導(dǎo)熱機(jī)理可以得到下列表達(dá)式: (3.6)式中 翅片效率； 雙曲正切函數(shù)； P翅片參數(shù)，。的計(jì)算如下：熱流體隔在兩冷流體之間：；兩冷流體之間隔兩熱流體：。2）翅片表面效率： (3.7)式中 二次傳熱面積與總傳熱面積的比值。3）傳熱系數(shù)的計(jì)算 (3.8) (3.9)式中 分別為熱、冷流體側(cè)面?zhèn)鳠嵯禂?shù)，kcal/m2h； 分別為熱、冷流體側(cè)面給熱系數(shù)，kcal/m2h； 分別為熱、冷流體側(cè)面翅片全效率； 分別為熱、冷流體側(cè)面?zhèn)鳠崦娣e，m2。3.2.2 翅片型式與結(jié)構(gòu)參數(shù)的選擇在換熱器的選型設(shè)計(jì)中，一般根據(jù)換熱器的使用場(chǎng)合、用戶(hù)要求、換熱表面的特點(diǎn)、工作壓力、工作溫度，選擇換熱器的類(lèi)型。而對(duì)于板翅式換熱器，翅片型式與翅片結(jié)構(gòu)參數(shù)的選擇是設(shè)計(jì)、選型的第一步。其選擇的原則大致有以下幾點(diǎn)：1）鋸齒翅片對(duì)促進(jìn)流體的擾動(dòng)，破壞熱阻邊界層十分有效，屬高性能翅片，j因子、f因子相應(yīng)地均大于平直翅片。鋸齒翅片是目前板翅式換熱器中，應(yīng)用最廣泛的高效能翅片，其換熱與流動(dòng)特性隨切開(kāi)長(zhǎng)度而變，切開(kāi)長(zhǎng)度越短，傳熱性能越好，但流動(dòng)阻力也相應(yīng)增大。鋸齒翅片廣泛用于需要強(qiáng)化換熱的場(chǎng)合，例如板翅式換熱器的氣體通道應(yīng)首先考慮采用。2）平直翅片其換熱特性、流動(dòng)阻力特性與管內(nèi)流動(dòng)相似，在相同的雷諾數(shù)Re值下，j因子、f因子值相對(duì)較低，多用于流動(dòng)阻力要求嚴(yán)格而自身?yè)Q熱系數(shù)較大的場(chǎng)合。平直翅片相對(duì)于其他型式翅片，具有較高的強(qiáng)度，故在高壓板翅式換熱器中多有采用。3）多孔翅片通過(guò)翅片的沖孔，使熱阻邊界層不斷破裂、更新，從而強(qiáng)化換熱，但在沖孔的同時(shí)，也使換熱面積減少、翅片強(qiáng)度削弱。多孔翅片多用作導(dǎo)流片，使氣、液均布，亦用于相變換熱的再沸器、冷凝蒸發(fā)器。4）翅片結(jié)構(gòu)參數(shù)的選擇主要取決于換熱系數(shù)，在換熱系數(shù)較小的場(chǎng)合，宜采用高而薄的翅片(即翅高h(yuǎn)f較大、翅厚較薄的翅片)，著眼于增大換熱面積;而在換熱系數(shù)較大的場(chǎng)合，宜采用低而厚的翅片(即翅高h(yuǎn)f較小、翅厚較厚的翅片)，這樣可具有較大的翅片效率;同時(shí)翅片參數(shù)的選擇還要考慮標(biāo)準(zhǔn)化，盡量減少系列品種、盡量套用制造廠商已有的翅片規(guī)格，以降低成木。翅片選型與參數(shù)選擇尚有許多定性、定量的分析方法，由于這是屬于比較專(zhuān)門(mén)、深人的設(shè)計(jì)理論，不能詳盡。3.2.3 基本的設(shè)計(jì)計(jì)算根據(jù)原始數(shù)據(jù)，設(shè)計(jì)一個(gè)板翅式換熱器將從分子篩中出來(lái)的原料氣冷卻，用-81.6的干氣將原料氣從38冷卻到-61。其中冷源是由脫烷塔頂部留出的-81.61的干氣，原料氣的入口壓力是4500kPa。(1)原料氣在平均溫度為50時(shí)的物理性質(zhì)：比熱C=2.06 kJ/(kg)粘度mPas(2)傳熱量 kJs(3)傳熱面積對(duì)數(shù)平均溫差T1m為：參照工藝流程，并由文獻(xiàn)12-16圖求得的低溫分離器內(nèi)氣體溫度，采用逆流方式。已知： 熱天然氣： K K 冷天然氣： K K 3.2.4 翅片結(jié)構(gòu)參數(shù)的選定表3.1選用鋸齒型翅片，傳熱中心部的尺寸如下名稱(chēng)符號(hào)單位原料氣側(cè)干氣側(cè)傳熱中心部寬LWm1.01.3翅片數(shù)nnm2.41022.4102翅片高Lm10.010-310.010-3翅片厚m0.1810-30.1810-3翅片間隙mm4.010-34.010-3層數(shù)N1011翅片長(zhǎng)Ym1.31.0原料氣側(cè)傳熱面積Aa 翅片： =61.0 m2 平板： =25.0 m2傳熱面積合計(jì)：86.0 m2干氣側(cè)傳熱面積 翅片： =67.1 m2 平板： =27.5 m2傳熱面積合計(jì)：94.6 m23.2.5 傳熱膜系數(shù) 原料氣側(cè)流道截面積 m2 原料氣的質(zhì)量速度G kg/ m2s 原料氣流道當(dāng)量直徑D m 原料氣側(cè)雷諾數(shù) =4139圖3.2 傳熱因子與雷諾數(shù)的關(guān)系查上圖3.2可知傳熱因子jH為：jH=0.0032則原料氣側(cè)的傳熱膜系數(shù)ha為： =348kcal/m2h綜上所述，同理可得：干氣側(cè)傳熱膜系數(shù)=7500 kcal/m2h。3.2.6 翅片效率流道結(jié)構(gòu)是由空氣流道與蒸汽流道相互一層一層交錯(cuò)重迭而成的。這種翅片效率可以視為與立式翅片(軸向翅片)的效率相同，即翅片效率可用下式表示：式中 翅片效率； 雙曲正切函數(shù)； P翅片參數(shù)，；的計(jì)算如下：熱流體隔在兩冷流體之間：；兩冷流體之間隔兩熱流體：。圖3.3 / 的值由以上的數(shù)據(jù)和公式可得：原料氣側(cè)的翅片效率：原料氣側(cè)污垢系數(shù)r=0時(shí)，則=160=0.8=0.830干氣側(cè)污垢系數(shù)r=0時(shí)，則 =750 =3.75 =0.263.2.7 有效傳熱面積 (3.10)式中 平板表面積，m2； 翅片表面積，m2。原料氣側(cè)有效傳熱面積 =75.63 m2干氣側(cè)有效傳熱面積 =44.9 m23.2.8 總傳熱系數(shù)（原料氣側(cè)面積