десорбері регулюється кількістю водяної пари, яка подається в трубний змієвик. При зменшенні температури подача водяної пари збільшується. Зменшення тиску в десорбері покращує процес десорбції поглинутого компоненту,
так як зростає швидкість їх виходу із абсорбента.
Тиск в десорбері складає від 0.15 до 1.1 МПа. Він залежить від природи поглинутого компоненту і типу абсорбента. Тиск регулюється автоматично клапаном, який встановлюється на лінії виводу вилученого компоненту.
Таблиця 1.5 - Параметри контролю і регулювання на установці
Назва параметру | № позиції на ФСА | Одиниця вимірювання | Межі коливання
Тиск в абсорбері | МПа | 2-7
Температура в абсорбері | С | 20 35
Питома витрата абсорбента | кг/кг | 2-4
Рівень рідини | м | 0,5-2,0
Концентрація абсорбента | % | 97,5-99,5
Кількість абсорбента | м3/год | 25-35
Температура в десорбері | С | 115-167
Тиск в десорбері | МПа | 0,15-1,1
Матеріальний баланс абсорбера
Початковий вміст вологи в газі при температурі tc=300C і тиску рівний Кузнецов А.А. ст.58.
Кінцевий вміст вологи в газі при температурі tр=-100C і тиску
рівний Кузнецов А.А. ст.58.
Таблиця 1.6 -Розрахунок псевдокритичних параметрів газової сировини абсорбера(без вологи)
Компонент |
Вміст
мольні долі | Критичні параметри | Псевдокритичні параметри
Темпе-ратура Ткр.і,К |
Тиск
кр.і,МПа |
Темпе-ратура Тпс.кр.і= ,К |
Тиск
CH4 | 0.95995 | 190.55 | 4.604 | 182.92 | 4.42
C2H6 | 0.01681 | 305.43 | 4.88 | 5.13 | 0.08
C3H8 | 0.0053 | 369.82 | 4.249 | 1.96 | 0.023
н-C4H10 | 0.0012 | 425.16 | 3.796 | 0.51 | 0.0046
і- C4H10 | 0.00073 | 425.16 | 3.796 | 0.31 | 0.003
н- C5H12 | 0.00037 | 481.15 | 3.205 | 0.178 | 0.0012
і- C5H12 | 0.00038 | 481.15 | 3.205 | 0.183 | 0.0012
C6H14 | 0.00079 | 541.1 | 2.79 | 0.43 | 0.002
CO2 | 0.00452 | 304.20 | 7.382 | 1.375 | 0.033
N2 | 0.00995 | 301.53 | 4.83 | 3.00 | 0.048
1.000 | - | - | 196 | 4.6
Для суміші газів коефіцієнт стиску визначається в залежності від приведених температур і тиску.
; (1.1)
(1.2)
Коефіцієнт стиску при і рівний z=0,93 [22,ст.17].
Об’ємну кількість вуглеводневої сировини знаходимо за формулою:
(1.3)
де G=1155176кг/год-кількість газу(за технологічним регламентом),
(1.4)
Мі- мольна маса і-го компонента,
- вміст і-го компонента(в мольних долях) в газі.
Тоді за формулою (1.4) маємо:
Кількість свіжого розчину ДЕГу(кг/год), який подається в колону знаходимо
за формулою:
(1.5)
де -кількість вологи,що поглинається(кг/год) (1.6)
x1=0,995,x2=0,98-концентрація ДЕГу в свіжому і насиченому розчині(%)
Отже,
Об’ємна кількість свіжого розчину рівна:
, (1.7)
де густина розчину при температурі 300С.
[Кузнецов А.А.ст.60]
Кількість зволожуючої газової суміші :
(1.8)
Розчинність вуглеводневих газів при тиску і температурі tc=300C
визначаємо з графіка [Кузнецов А.А.ст.62].
Vр.у=5,7(м3/м3).
Густина розчинності газової суміші рівна:
(1.9)
Тоді Gр.у-кількість вуглеводневих компонентів (кг/год)рівна:
(1.10)
Рівномірні втрати гліколя при tc=300C і дорівнює:
[Кузнецов А.А.ст.63]
Кількість втраченого ДЕГУ :
(1.11)
Кількість осушеного газу:
(1.12)
Кількість насиченого розчину ДЕГУ:
(1.13)
Матеріальний баланс осушення приведемо в таблицю 1.6.
Таблиця 1.6 - Матеріальний баланс абсорбера
Потік,що поступає
в абсорбер | Кількість
кг/год | Потік, що виводиться з апарату | Кількість
кг/год
Зволожена парогазова суміш Gу | 1155203,4 | Осушена газова суміш Gо | 1154845,6
Свіжий розчин глыколя Gгл | 1633,3 | Насичений розчин гліколя Gгл.н | 1991,1
1156836,7 | 1156836,7
Як бачимо з таблиці матеріальні потоки, які входять в апарат дорівнюють матеріальним потокам,що виводяться з нього.Отже,баланс пораховано вірно.
Висновки до розділу
Осушення газу є одним із основних технологічних процесів в ланцюгу промислової підготовки газу. Наявність вологи в газі призводить до гідратоутворень і непродуктивних затрат потужності на перекачування води; зумовлює витрату коштів на оплату штрафів за невідповідність газу контактним умовам. Система керування даним процесом характеризується якістю осушення газу, яку вона забезпечує і затратами на функціонування установки, які впливають на собівартість продукції.
В даному розділі дипломного проекту розглянуто технологічний процес осушення газу, описано призначення установки і суть процесу абсорбції.Дано характеристику природного газу і ДЕГу. Описано технологічний процес абсорбційного осушення природного газу.Розглянуто характеристику техноглогічного устаткування.Приведено параметри контролю і регулювання. Здійснено розрахунок матеріального балансу абсорбера і отримано наступні дані:
Потік, що поступає в абсорбер:
зволожена парогазова суміш Gу=1155203,4(кг/год);
свіжий розчин гліколя Gгл=1633,3(кг/год).
Потік, що виводиться з апарату:
осушена газова суміш G0=1154845,6(кг/год);
насичений розчин гліколя Gгл.н=1991,1(кг/год).