Содержание

1. Теоретическая часть 2

1.1. Влажность углеводородных газов 2

1.2. Методы осушки газов 3

2. Практическая часть 7

Заключение 9

Список используемой литературы 10

В настоящее время газовая промышленность занимает одну из ведущих отраслей РФ. Основной процент добытого газа идет на экспорт, следовательно, потребность в газе растет, а это ведет к развитию газодобывающей промышленности. Как то: Разработка новых месторождений, прокладка новых газопроводов, постройка перерабатывающих заводов, применение новых технологий.

Осушка углеводородных газов - важное звено в процессе подготовки природных газов к транспорту по магистральным газопроводам, установок охлаждения природных и нефтезаводских газов, циркуляции газов риформинга, установок получения этана, этилена, пропилена и т. п. Все газы, подаваемые в магистральные газопроводы, подвергаются обязательной осушке от влаги. Глубина осушки определяется требованиями отраслевых стандартов и технологией процессов дальнейшей переработки газов.

1. Теоретическая часть

1.1. Влажность углеводородных газов

Наличие водяных паров в газе приводит к коррозии трубопроводов и оборудования, а так же к образованию в трубопроводах гидратов – снегоподобного вещества, способного полностью перекрыть сечение трубопровода и осложнить его эксплуатацию и работу компрессоров.

Вода, присутствующая в углеводородных газах в виде паров, удаляется из газа в процессе осушки. Влажный газ как влагособиратель характеризуется следующими параметрами: абсолютной и относительной влажностью и влагосодержанием. Масса паров воды, выраженная в кг, содержащихся во влажном газе, в пересчете на 1 кг абсолютно сухого газа, называется влагосодержанием газа.

Абсолютная влажность определяется количеством водяного пара (в кг), содержащегося в 1 м³ влажного газа. Относительной влажностью называется отношение массы водяного пара в 1 м³ влажного газа при данных температуре и давлении к максимально возможной массе водяного пара в 1 м³ газа при тех же условиях.

Важной характеристикой влажных газов является так называемая точка росы. Это - температура, охлаждаясь до которой газ при постоянном влагосодержании становится насыщенным водяными парами.

При нормальных условиях влажность углеводородных газов выше влажности воздуха, однако, с повышением температуры эта разница уменьшается.

1.2. Методы осушки газов

Существует несколько способов осушки газов. Они основаны на использовании дроссельного эффекта при расширении газа, расширении газа с отдачей внешней работы, впрыске антифриза, поглощении влаги из газа жидкими или твердыми поглотителями и др. Наибольшее распространение получил споооб осушки газов с помощью жидких и твердых поглотителей.

Осушка углеводородных газов с применением жидких поглоти­телей относится к абсорбционным процессам, т. е. пары воды погло­щаются растворителями. Одним из первых абсорбентов, применяв­шихся еще в 1929 г. для осушки топливного газа, был глицерин. С 1936 г. для этих целей стали применять диэтиленгликоль, а не­сколько позже и триэтиленгликоль. Применяют также растворы солей, например хлористого кальция.

Сущность процесса осушки газа жидкими поглотителями заклю­чается в следующем. При контакте абсорбента с газом в цилиндрическом аппарате — абсорбере, в который снизу подается газ, а сверху жидкость — абсорбент, пары воды поглощаются абсор­бентом. Внутри абсорбера помещены перегородки (тарелки) для улучшения контакта между абсорбентом и газом. Процесс ведется при температуре около 20° С и давлении 20—60 am. Сверху абсорбера выходит осушенный газ, а снизу — обводненный абсорбент. Обвод­ненный абсорбент поступает в другой аппарат — десорбер для отгонки воды. Этот процесс проводят при повышенных температурах, но не выше 170° С для диэтиленгликоля и 191° С для триэтиленгликоля, так как выше этих температур гликоли разлагаются. Десоробер, как и абсорбер, представляет собой цилиндрический тарельчатый аппарат. Обводненный гликоль, предварительно подогретый в теплообменнике, подается в середину десорбера. Сверху его выходят пары воды, которые конденсируются в конденсаторе-холодиль­нике, и конденсат частично возвращается наверх десорбера в качестве орошения. Вниз десорбера подводится тепло путем подогрева части гликоля в паровом подогревателе. Регенерированный гликоль, содержащий 1—5 вес. % воды, охлаждается в теплообменнике и возвращается в абсорбер.

Недостатками абсорбционной осушки газа являются унос аб­сорбента и относительная сложность его регенерации.

Осушка газа твердыми поглотителями основана на явлении ад­сорбции — концентрирования одного из компонентов паровой или жидкой фазы на поверхности твердого вещества (адсорбента).

При­рода сил, удерживающих эти компоненты на поверхности адсор­бента, полностью не выяснена. Предложено много теорий, объясня­ющих это явление. Согласно теории Лэнгмюра, на поверхности твердых адсорбентов имеются участки со свободными остаточнымы валентностями. Когда адсорбируемая молекула из газовой фазы попадает на незанятый активный центр поверхности, молекула не отталкивается в газовую фазу, а остается связанной с поверхностью. В начальный момент адсорбции существует весьма большое число активных центров и число молекул, связанных поверхностью, превышает число молекул, отрывающихся от нее. По мере покрытия всей поверхности вероятность попадания молекул газа на незанятый активный центр уменьшается, наступает состояние равновесия, при котором скорость адсорбции и десорбции выравнивается. В соот­ветствии с теорией Лэнгмюра, адсорбированное вещество удержи­вается на поверхности адсорбента в виде пленки мономолекулярной толщины. Допускается вместе с тем, что силовые поля адсорбирован­ных молекул могут претерпеть такие изменения, что они будут спо­собны притягивать к себе второй такой слой, третий и т. д. С повышением давления и понижением температуры количество адсорбированного вещества увеличивается.