Промышленность \ Добыча, хранение и транспортировка нефти и газа

Физические методы переработки и использования газа: Учебное пособие, страница 27


где рж, рп — плотности соответственно жидкости и пара при рабочих условиях; Kv — эмпирическая константа», приведенная в табл. III.3; 0,305 — коэффициент перево­да. Расчетную скорость в абсорбере принимают обычно-равной 0,8—0,85 от максимально допустимой. Диаметр абсорбера определяют из выражения


D =


ypacx°>785


где V — рабочий секундный объем газа; v — расчетная: скорость газа в абсорбере.

Десорбер — это колонный массообменный аппарат насадочного или тарельчатого типа, в котором регене­рируют гликоли. При диаметре колонны до 600 мм де­сорбер обычно засыпают насадкой, свыше 600 мм обо­рудуют 14—18 колпачковыми тарелками. Жидкость вводят в середину колонны. Тепло в нижнюю часть ко­лонны подводят выносным испарителем (рибойлером)^ где носитель нагревается керосином или водяным па­ром.

В последние годы широкое распространение получи­ла система огневого подогрева гликолей. При этом на установках десорбер монтируют в одном блоке с на­гревателем и засыпают насадкой.

60


На верх десорбера подают орошение — конденсат водяных паров, выделяющихся при регенерации раство­ров. Пары охлаждаются в воздушных конденсаторах или в трубчатых водяных холодильниках. Десорберы рассчитывают графически или аналитически по методу Кремсера.

В схемах установок осушки включают выветривате-ли, которые обеспечивают нормальный переток жидко­сти из абсорбера в десорбер через теплообменники, так как они способствуют ликвидации газовых пробок в коммуникациях. Устанавливают выветриватели между первым и вторым теплообменниками.

Примеррасчетапроцессаосушки

Необходимо провести расчет осушки природного газа с отно­сительной плотностью 0,6. Расход осушаемого газа Ы0в м3/сут. Давление осушки 6 МПа. Температура газа 25 °С. Требуемая точка, росы минус 15 °С. Абсорбент—диэтиленгликоль.

1.   Определяем количество извлекаемой влаги. Влагосодержание   газа   на   входе   и   выходе   из   абсорбера   (см. рис. III.IV
Wi = 0,540 г/м3; W2 = 0,042 т/и3,

тогда

W = Qo (Wi — W2) = 1 • 106 (о,540 — 0,042) = 498 кг/сут,

или 20,75 кг/ч.

2.  Для достижения точки росы минус 15° С согласно рис. III.I
на осушку необходимо подать раствор диэтиленгликоля с концент­
рацией xi = 0,985. В расчетах осушки обычно задают или концентра­
цию насыщенного гликоля на выходе из абсорбера, или расход,
гликоля на осушку. При этом принимают расход гликоля не менее
25 л на 1 кг извлекаемой влаги. Зададимся концентрацией гликоля
на выходе из абсорбера ^2 = 0,96. Тогда расход    ДЭГа составит

Wx2         20,75-0,96

Q=^^r= 0,985-0,96

3. Определим число тарелок в абсорбере.

Для этого построим оперативную линию. Координаты этой линии следующие:

#1 = 0,000 672 мольН2О/моль газа; г/2 = 0,000 052 моль Н2О/моль газа; х2=0,0898 моль Н2О/моль ДЭГа; *i = 0,2456 моль Н2О/моль ДЭГа.

Для построения равновесной кривой определим точки росы газа, равновесные с раствором ДЭГа различной концентрации. Расчет приведен в табл. II 1.4.

По полученным данным на рис. ШЛО построены оперативная и равновесная линии, графическим способом определено теорети­ческое число тарелок — 2,8 шт.

61


Таблица III.4

Концентрация ДЭГа

Точка росы, °С

В л агосо дер­жание, г/м*

У

0,95 0,96 0,97 0,98 0,99

— 1

—25 —5 —10 —18

0,12 0,11 0,09 0,063 0,033

0,310 0,246 0,182 0,120 0,059

0,000149 0,000156 0,000112 0,000078 0,000041

Для определения числа рабочих тарелок примем к.п.д. тарелки ] = 0,2. Тогда число рабочих тарелок составит

= 2,8/0,2= 14 шт.

4. Определим максимально допустимую скорость газа в абсор­бере. Примем высоту гидравлического затвора 50 мм и расстояние между тарелками 400 мм. Тогда по табл. III.3 Kv = 0,104 и плот­ность водного раствора гликоля принимаем рж = 1100 кг/м3. Плот­ность газа при рабочих условиях будет

Скачать файл