31.Определение основных характеристик осушки газа и регенерации дэг.

В пром.условиях осн.величинами влияющими на экономику пром. обработки и тр-та газа яв-ся глубина осушки газа на УКПГ, потери ДЭГ с осуш.газом, кратность циркуляции ДЭГ. Эти величины зависят от ряда параметров УКПГ: условие контакта, конц.РДЭГ, пр-ть УКПГ по газу, сос-е оборудования, технолог. режим работы регенерации.

1,Влагосодержание

В процессе добычи газ контактирует с несколькими фазами. В пластовых условиях газ нах-ся в равновесии с пл.водой. После выхода на пов-ть в р-те сниж.Т происх-т конденсация раств. в газе влаги. В р-те этого в системе сбора и входных сепараторах УКПГ газ контактирует с выпадающей из него конд-нной водой. в случае подачи метанола а устье скв. газ контактирует с вод.рас-ром мет-ла, затем в аб-ре газ конт-рует с вод.рас-ром ДЭГа. Влагосод. газа можно опред. исп-я ур-е, таблицы, номограммы описывающие равновесную газа с водой и р-ми ДЭГа. влогосод. тощего (Сеноманского) газа опред-ся:

Р_в⁰-давл.нас.вод.пара,МПа

Р-давл газа, МПа

В- поправка на не идеальность р-ра,г/м³МПа

Давл.нас.пара воды опред-ся по ур-ю:

поправка на неид-ть опис-ся след.зависимостью от t

Для операт. расч. на рис.1 предст. номогр. зависимости W,P,t. Номогр. позволяет опред-ть влагосод. газа равновесного с водой при заданных P и t. Точку росы по воде газа при зад. давл. насыщ.газа и при известной Т и влагосод-нии.

Влагосодержание газа равновесного с раствором ДЭГ.

В процессе осушки газ контактирует в аб-ре с р-ром ДЭГ. В реалбных аппаратах равновесие не достигаеться и влагосодержание газа выше чем равновесная с РДЭГом при условиях осушки. Однако расчет в.с. газа равновесного с ДЭГом позволяет определить потенциальные возможности процесса осушки т.е. мин. влагоемкость, которая может быть достигнута при контакте с гликолем заданной концентрации при известных условиях осушки. В.с. газа равновесного с ДЭГом опред-ся по формуле:

W^*=W*X* _в

где Х-мольная доля воды в р-ре ДЭГа

_в-к-т активности воды в р-ре

Мольная доля воды связанна с массовой концентрацией ДЭГа

_в-пред-ся по ур-ю справедливому для условия осушки в области Т=0..30⁰С

Для оператив-го опред-я W на рис.2 представлена номограмма.

С помощью нее можно определить точку росы по воде и влагосодержание газа равновесного с раствором ДЭГа известной концентрации при заданных условиях контакта. Р и Т контакта газ-гликоль необход.для достижения зад-ной влажности газа при осушке его р-ром известной концентр.

Кратность циркуляции ДЭГа

Глубина осушки газа в абс-ре зависит от условий контакта, конц. РДЭГа и и кратности циркуляции абс-та. Чем выше Р и ниже Тконтакта в абс-ре тем ниже в.с. осушаемого газа, однако Р и Т контакта в пром.условиях параметры обычно не регулируемые, поэтому играют пассивную роль.

Повышение конц.РДЭГа и увеличение подачи его в абс-р т.е. увеличение краности циркуляции, ведет к увеличению глубины осушки газа. Поскольку конц. ДЭГа зависит от технолог. режима и возм-тей уст-ки реген-ции, то экономическое соображение кратности циркуляции ДЭГа должна ус-ся не выше, той которая обеспечивает заданную глубину осушки газа. Для расчета требуемой кратности циркуляции необходимо выполнить тех-кий расчет абс-ра. Для операт. расчетов построены номограммы рис3.

за основу принят тарельчатый абс-р оснащ-нный 15-ю колпачковыми тарелками. Опыт эксплуатации таких абс-ров показывает, что КПД тарелок нах-ся в пределах 0,15-0,25, поэтому в номограмме КПД=0,2, а раб. давл.контакта7,5МПа, унос влаги из сепаратора 30г/тыс.м³.Опыт экспл.сев.газовых мес-ний показывает, что ас-р нового типа МФА с 5-ю ступенями контакта имеют близкие технолог. хар-ки.Поэтому представленная номограмма применима для оценочных расчетов всех типов абс-ров. С помощью нее можно выполнить расчеты требуемой крат-ти цирк-ции ДЭГа, конц. ДЭГа,В.С.,точку росы газа.

39. Адсорбционный способ осушки газа. Характеристики адсорбентов. Принципиальная схема установки осушки газа на месторождении Медвежье

Когда необходимо снизить содержание паров воды в газе до 0,01 г/м³ и ниже, часто используют твёрдые сорбенты, такие как боксит, активированная окись алюминия, силикагель, цеолиты (молекулярные сита) и др.

Сущность адсорбции заключается в том, что на огромной удельной поверхности сорбента, имеющей большое количество капиллярных пор, размер которых соизмерим с размерами молекул воды адсорбируются молекулы воды и других веществ. Размеры пор настолько малы, что в них значительно проявляются силы молекулярного притяжения, которые захватывают и удерживают молекулы адсорбируемого вещества. Чем выше удельная поверхность (т. е. чем выше пористость) адсорбента, тем большую сорбирующую способность он имеет. Удельная поверхность промышленных адсорбентов достигает несколько сот квадратных метров на один грамм адсорбента.

Промышленные адсорбенты должны удовлетворять следующим требованиям: 1) высокая равновесная адсорбционная ёмкость по отношению к воде; 2) обратимость адсорбции и простота регенерации; 3) высокая скорость адсорбции; 4) малое сопротивление потоку газа; 5) высокая механическая прочность, предотвращающая дробление и распыление поглотителя; 6) химическая инертность; 7) небольшие объёмные изменения в зависимости от температуры и степени насыщения.

Технологическая схема адсорбционной подготовки газа на месторождении Медвежье показана на рисунке 3. Система адсорбционной осушки газа включает в себя в качестве основного элемента двухсорберную адсорбционную установку с неподвижным слоем силикагеля. Режим работы осушителей на стадии адсорбции и регенерации противоточный. Время адсорбции – 16 – 18 ч, регенерации – 10 – 12 ч.

Направление потока осушаемого газа – сверху вниз, десорбционного – снизу вверх. Процесс десорбции осуществляется частью осушенного газа, отбираемого от основного сырьевого потока в объеме 8100 м³/час.

1 – сепаратор I-ой ступени; 2 – адсорберы; 3 – сепаратор газорегенерации; 4 – печь; 5 –дожимная газодувка; 6 – воздушный холодильник; 7 - замерная диафрагма