Справочник работника газовой промышленности (стр. 9 )

Рис. 3.8. График понижения точки замерзания жидкости в зависимости

от содержания метанола

4. Находят отношение содержания метанола в парах к его содержанию в жидкости по графику рис. 3.9.

Рис. 3.9. График содержания метанола в паровой и жидкой фазах в зависимости

от давления и температуры газа

5. Рассчитывают концентрацию метанола в газе .

6. Определяют количество метанола, необходимое для насыщения жидкости, .

7. Определяют количество метанола, необходимое для насыщения газа, .

8. Находят общий расход метанола

Пример 3.1. Определить количество метанола, необходимое для предотвращения образования гидратов, при следующих условиях: пропускная способность газопровода = 30 млн. м/cyт; среднее давление = 3,8 МПа; относительная плотность по воздуху = 0,6; температура насыщения газа парами воды = 305 К; минимальная температура газа в газопроводе = -2 °С.

Решение

1. Количество воды, выделившейся из газа за сутки при охлаждении от 32 до -2 °С: =(1 - 0,15) 30·10 = 25,5· 10 г/сут.

2. Температура образования гидратов и необходимое снижение точки росы соответственно: = 12 °С и = 12- (-2)= 14°С.

3. Содержание метанола в жидкости (см. рис. 3.8) = 26%.

4. Отношение содержания метанола в газе и воде (см. рис. 3.9) = 0,016%.

5. Концентрация метанола в газе = 26·0,016 = 0,416 г/м.

6. Количество метанола, необходимое для насыщения жидкости

г/сут.

7. Количество метанола, необходимое для насыщения газа,

г/сут.

8. Общий расход метанола

т/сут.

3.3. ОСУШКА ГАЗА ТВЕРДЫМИ ПОГЛОТИТЕЛЯМИ

Существуют два способа осушки природного и попутного газов: твердыми поглотителями (адсорбция) и жидкими поглотителями (абсорбция).

Преимущества жидких поглотителей по сравнению с твердыми сорбентами заключаются в следующем: низкие перепады давления в системе очистки; возможность очистки газов, в которых содержатся вещества, отравляющие твердые сорбенты; меньшие капитальные вложения и эксплуатационные расходы. Однако степень осушки при использовании жидких поглотителей меньше, чем при использовании твердых сорбентов, а температура осушаемого газа должна быть выше 0 °С, кроме того, при наличии в осушаемом газе некоторых тяжелых углеводородов происходит вспенивание поглотителей.

Для осушки газа на промышленных установках применяют силикагель (наиболее распространенный осушитель), алюмогель, активированный боксит (флорид) и молекулярные сита.

Установки адсорбционной осушки имеют 2-4 адсорбера. Полный цикл процесса осушки твердыми поглотителями состоит из трех последовательных стадий: адсорбции продолжительностью 12-20 ч; регенерации адсорбента в течение 4-6 ч и охлаждения адсорбента в течение 1-2 ч.

Газ после сепаратора 1 (рис. 3.10), где происходит его очистка от механических примесей, капельной влаги и жидких углеводородов, поступает в адсорбер с регенерированным осушителем. Адсорбент поглощает влагу, содержащуюся в газе, после чего очищенный газ из адсорбера направляется в магистральный газопровод. Часть сырого отсепарированного газа подается в подогреватель, а затем в адсорбер с увлажненным осушителем для регенерации. Горячий газ после регенерации осушителя охлаждают и направляют в сепаратор для отделения влаги, удаленной из осушителя и выделившейся при охлаждении газа. После отделения влаги газ сливается с основным потоком сырого газа и направляется на осушку. Охлаждение адсорбента проводят холодным осушенным газом.

Рис. 3.10. Технологическая схема осушки газа твердыми поглотителями:

1 - сепаратор; 2 и 7 - слив воды; 3 - подогреватель; 4 и 5 - адсорберы; 6 - сепаратор; 8 - теплообменник;

I - влажный газ; II - осушенный газ; III - обводная линия

В установках с адсорбционным процессом достигается весьма низкая точка росы (-40 °С и ниже).

Количество адсорбента, необходимое для осушки газа

, (3.1)

где - количество поступающего на осушку газа, приведенного к 20 °С и 0,1013 МПа, м/сут; - содержание влаги соответственно во влажном и осушенном газе, кг/м; - продолжительность поглощения, ч; = 0,040,05 активность адсорбента.

Пример 3.2. Определить количество адсорбента, необходимое при 12-часовом цикле работы для осушки 1000000 м /сут газа, относительная плотность которого равна 0,6, температура 15 °С, абсолютное давление 6 МПа. Требуемая точка росы осушенного газа -20 °С, поглотительная способность адсорбента составляет 4 %.

Решение

По графику (см. рис. 3.5) определяют: влагосодержание влажного газа = 0,35 г/м = 0,00035 кг/м;

влагосодержание осушенного газа: = 0,017 г/м = 0,000017 кг/м.

Количество адсорбента при 12-часовом цикле

= 3787,5 кг.

3.4. ОСУШКА ГАЗА ЖИДКИМИ ПОГЛОТИТЕЛЯМИ

На большинстве промыслов осушку газа выполняют жидкими поглотителями. Для абсорбционной осушки газа применяют в основном диэтиленгликоли (ДЭГ) и триэтиленгликоли (ТЭГ); при осушке впрыском как ингибитор гидратообразования используется этиленгликоль (ЭГ).

Свойства химически чистых гликолей приведены в табл. 3.3, а технические условия на товарные гликоли, выпускаемые отечественной промышленностью, - в табл. 3.4.

Таблица 3.3

Свойства химически чистых гликолей

#G0Показатели	ЭГ	ДЭГ	ТЭГ
Относительная молекулярная масса	62,07	106,12	150,17
Плотность, г/см
при 20 °С	1,11	1,118	1,126
" 15 °С	1,117	1,119	1,1274
Температура кипения (в °С) при давлении, МПа:
0,1013	197	245	285
0,0073	123	164	198
0,0015	91	128	162
Температура, °С:
начала разложения	164	164,5	206
замерзания	-12,6	-8	-7,6
вспышки (в открытом тигле)	115	143,3	165,5
воспламенения на воздухе	-	350,3	173,9
Скрытая теплота парообразования при давлении 0,1013 МПа, кДж/г	799,3	628	416,2
Коэффициент объемного расширения при температуре 0-50°С	0,00062	0,00064	0,00069
Коэффициент рефракции при 20 °С	1,4318	1,4472	1,4559

Таблица 3.4