Образование гидратов в трубопроводах и аппаратах, по которым движется влажный газ. Характеристика сырья, готовой продукции, вспомогательных материалов. Описание технологического процесса и технологической схемы установки осушки очищенного нефтяного газа.
Аннотация к работе
Содержание водяных паров в газе зависит от температуры и давления сепарации нефти. Температура, при которой происходит конденсация водяных паров, содержащихся в газе или в воздухе, называется точкой росы. Таким образом, точка росы соответствует максимальному содержанию водяных паров в газе при данном давлении. Абсолютная влажность (влагосодержание) газа - это масса водяных паров, находящихся в единице объема или единицы массы газа. Относительная влажность - это отношение массы водяного пара, фактически находящегося в газовой смеси, к массе насыщенного водяного пара, который бы мог находиться данном объеме газа при тех же температуре и давлении.Исходным сырьем установки осушки влажного нефтяного очищенного газа является газ, поступающий с установки получения легких углеводородов после сероочистки. Осушка газа данным адсорбентом основана на разности парциальных давлений водяных паров в газе и осушителе. Влага извлекается из газа до тех пор, пока величины парциального давления воды в газе и над раствором осушителя не станут равными. В огневом подогревателе блока осушки, насыщенный раствор ТЭГА нагревается и при достижении температуры свыше 100°С происходит выделение влаги из насыщенного раствора в виде водяного пара, далее водяной пар вместе с газами регенерации поступает в сепаратор газов регенерации D - 1705, где происходит отделение влаги от газа. Установка осушки влажного нефтяного очищенного газа предназначена для удаления влаги из газа, поступающего после сероочистки с установки получения легких углеводородов, для осушки, с получением точки росы ? - 15°С.
Введение
Содержание водяных паров в газе зависит от температуры и давления сепарации нефти. При заданных значениях температуры и давления количество водяных паров в единице объема газа не может быть больше предельной (максимальной) величины. Если снизить температуру газа, содержащего максимальное количество водяных паров, то часть их конденсируется. Температура, при которой происходит конденсация водяных паров, содержащихся в газе или в воздухе, называется точкой росы. Таким образом, точка росы соответствует максимальному содержанию водяных паров в газе при данном давлении. Различают абсолютную и относительную влажность газа. Абсолютная влажность (влагосодержание) газа - это масса водяных паров, находящихся в единице объема или единицы массы газа.
Относительная влажность - это отношение массы водяного пара, фактически находящегося в газовой смеси, к массе насыщенного водяного пара, который бы мог находиться данном объеме газа при тех же температуре и давлении. Относительную влажность измеряют в процентах или долях единицы.
Нефтяные газы содержат не только метан, относительная плотность которого близка к 0,6, но и этан, пропан и более тяжелые углеводороды, а также азот, сероводород и двуокись углерода.
Сжиженные газы (пропан, бутан, изобутан), а так же газовый бензин способны растворять некоторое количество влаги, причем с повышением температуры растворимость воды в этих продуктах увеличивается. Вода в сжиженные газы переходит из перерабатываемого нестабильного бензина, иногда она может попадать из кипятильников (рибойлеров), в которых теплоносителем служит водяной пар.
Если газ, насыщенный при данных условиях водяными парами, охладить или изотермически сжать, то из него будет выделяться вода. При определенных сочетаниях температур и давлений выделившаяся вода, контактируя с газом, способна образовывать гидраты - белые кристаллические вещества, похожие, в зависимости от условий образования, на лед или спрессованный снег. Плотность их колеблется в пределах 880-900 кг/ .
Образование гидратов в трубопроводах или аппаратах, по которым движется влажный газ, возможно лишь при определенном сочетании температур и давлений и наличии свободной воды. Гидраты растут подобно кристаллам и образуют пробки в трубопроводах, в прорезях тарелок и вентилях, если кристаллики гидрата не уносятся с газом.
Нормальный бутан, по данным исследований Ю. А. Коротаева, А. М. Кулиева, Р. М. Мусаева гидратов не образует. Не образуют гидраты и более тяжелые углеводороды.
Для предупреждения гидрато-образования применяют специальные ингибиторы - спирты и гликоли. Наиболее распространенным ингибитором является метанол. Метиловый спирт - метанол (химическая формула , молекулярная масса 32,04) представляет собой бесцветную прозрачную жидкость с резким запахом без механических примесей.
Наиболее эффективный способ борьбы с гидратами - осушка газа, при которой резко уменьшается содержание влаги. Точка росы осушенного газа должна быть на 5 - 7° С ниже, чем самая низкая рабочая температура процесса отбензинивания или транспортирования газа.
Осушка газа необходима также и потому, что содержащаяся в газе вода при понижении температуры выделяется, собирается в пониженных местах, препятствует движению газа и уменьшает пропускную способность газопровода. Кроме того, если в газе содержатся даже в небольших концентрациях двуокись углерода или сероводород, то, растворяясь в воде, они образуют слабые кислоты, вызывающие интенсивную коррозию трубопроводов и аппаратуры.
Таким образом, осушка газа предупреждает гидрато-образование, уменьшает гидравлические потери в трубопроводе и пропускная способность его сохраняется на высоком уровне, замедляет процесс коррозии и удлиняет срок службы трубопроводов и аппаратуры.
Для газа и сжиженных углеводородов в промышленности наиболее широко распространены способы осушки: жидкими поглотителями - гликолями (моно-, ди-, три-этиленгликолями);
Осушка газа жидкими поглотителями получила наибольшее применение в газовой промышленности. Преимущества этого способа перед другими: относительно небольшие капиталовложения и эксплуатационные расходы, малые перепады давления газа в системе осушки, возможность осушать газ, содержащий вещество, которое отравляет твердые поглотители, непрерывность процесса. Недостатки: меньшее снижение точки росы (по сравнению с твердыми поглотителями), вспенивание гликолей при наличии в газе легких углеводородных жидкостей.
1. Характеристика сырья, готовой продукции и вспомогательных материалов