1.2. Очистка и осушка природных газов

Из предыдущего подраздела видно, что ПГ, который может быть направлен на ожижение, в основном в своем составе содержит метан. Из углеводородов более высокого порядка лишь незначительное содержание в газе приходится на этан и пропан. Однако содержание N₂ и CO₂ может быть довольно значительным. Кроме того, даже при точке росы, равной минус 40 °С, в газе содержится некоторое количество водяных паров.

Физические свойства основных компонентов природного газа приведены в табл. 1.2.1.

Из данных, приведенных в табл. 1.2.1, видно, что удаление примесей этана, а также очень незначительного содержания углеводородов более высокого порядка не вызывает значительных трудностей, так как они могут быть отделены методом дробной конденсации при охлаждении ПГ, а затем образовавшийся конденсат отводится на различных температурных уровнях.

Наличие в ПГ азота не оказывает осложнений в процессе его ожижения, так как незначительная часть N₂ растворится в СПГ, а остальная часть уйдет с несконденсированной газовой фазой.

При этом даже наличие некоторого количества С₂Н₆ и С₃Н₈ с тяжелыми углеводородами укладывается в показатели качества СПГ в соответствии с ТУ 51–03–03–85, которые приведены в работе [23] и даны в табл. 1.2.2.

Таблица 1.2.1

Физические свойства основных компонентов природного газа

Газ	Хими- ческая фор- мула	Атомная или молекулярная масса М, кг/моль	Плотность при Т=273 К и Р=0,101 МПа, кг/м3	Газовая постоянная R, Дж/(кг·К)	Критические параметры			Температура тройной точки, К*	Теплота испарения при нор-мальной температуре кипения r, кДж/кг	Темпе- ратура кипения при Р=0,1013 МПа, К	Теплота плавления, кДж/кг	Плотность жидкости при нормальной температуре кипения, кг/м3	Теплоем- кость ср/сv при Р=0,1013 МПа и Т=293 К, кДж/(кг·К)
					Температура Ткр, К	Давление Ркр, МПа	Плотность Ркр кг/м3
Метан	СН4	16,04	0,7168	518,27	190,77	4,626	163,5	90,68 (117,2)	509,0	111,66	58,72	426	2,180/1,704
Азот	N2	28,013	1,2507	296,8	126,20	3,40	313,1	63,15 (125,3)	197,6	77,35	25,8	808	1,041/0,737
n-Бутан	С4Н10	58,124	2,703	143,0	425,15	3,85	227,0	134,85	386	272,6	79,97	601	1,590/1,382
изо-Бутан	С4Н10	58,124	2,668	143,0	408,14	3,80	–	115,56	381	261,43	78,3	580	–
Кислород	О2	31,999	1,429	259,8	154,88	5,043	436	54,36 (1,46)	212,3	90,18	13,94	1136	0,917/0,653
n-Пентан	С5Н12	72,151	–	115,0	470,35	3,37	232	143,45	357,6	309,25	116,8	620	1,453/1,294
Пропилен	С3Н6	42,081	1,915	197,5	365,05	4,64	231	87,85	438	225,35	71,4	609	1,480/1,298
Пропан	С3Н8	44,097	2,019	188,5	370,0	4,27	225	85,45	427	231,1	80	582	1,650/1,445
Этан	С2Н6	30,070	1,357	276,7	305,5	4,87	205	90,348 (1,13·10–2)	490	184,53	95,5	546	1,754/1,445
Диоксид углерода	СО2	44,011	1,977	188,9	304,19	7,38	468	216,55 (0,517 МПа)	571,1	194,7	199	1180	0,854/0,649

___________________________

* В скобках указано равновесное давление в гПа.

** Температура сублимации, теплота сублимации.

Таблица 1.2.2