Сбор и подготовка к транспорту природных газов, страница 69

а) определяют константу равновесия воды в системе природный газ— ДЭГ—вода

„      0,05[(1-0,98) -106,1 + 18.0,98]

К» =--------------- 748,4. 106,1-(1-0,98)

б) рассчитывают число молен осушаемого газа

 1000-293       лп  4U

_


 24,05-299


К== °'000622>

в) вычисляют число молей  абсорбента, подаваемого вверх абсорбера, по уравнению (IV.11):

/       15 [106,1(1-0,08)+ 18» 0,98]

Li ~                       18~ПобЛ     г"~~~~"     '

г)   определяют фактор абсорбции по уравнению

л —__ ~1__ f_________ /ту,

л                          0Л552        ..

0,000622-40,7

д)  коэффициент извлечения воды равен

0,465-0,05      А оп

~          0Й65-°'89-

Из диаграммы (рис. 30), при известных значениях фактора абсорбции А и коэффициента извлечения ц\ находим, что число теоретических тарелок в аб­сорбере должно быть порядка 1,2. Число тарелок, определенное графическим методом, равно 1,1. Как видно из сравнения, по методу Кремсера и графи­ческим способ получаем результаты близкие по значению.

Расчет степени извлечения метанола из газовой фазы.

При добыче, сборе и подготовке природного газа к транспорту для борьбы с гидратообразованием в скважины и шлейфы подается метанол, часть которого вместе с водой и газовым конденсатом выделяется в сепараторах, а другая часть остается в газовой фазе и поступает на установку комплексной подготовки газа.

116


О      0,1  0,2   0,3  0,U   0,5  0,7   0,9   f,2   /,S   2     3     *t     В    10   Я Рис. 30. Номограмма Крсмссра:

А — фактор абсорбции; ф — степень извлечения (S—степень отпарки)

При осушке газа наряду с извлечением из газа влаги происхо­дит также поглощение части метанола из газовой фазы растворами гл и кол ей.

Для расчета степени извлечения метанола из газовой фазы необходимо знать значение константы равновесия метанола (Км) в системе природный газ—вода—гликоль—метанол.

м рассчитывают по уравнению


Ри

Рв

__    pu    Yb

Ym


К в,


(IV.26)


где рм и рв ~ давление насыщенных паров соответственно метанола и воды при температуре процессов осушки; ум и ув — коэффици­енты активности паров метанола и воды соответственно.

Уравнение для расчета константы равновесия воды получено с использованием графических зависимостей между содержанием воды в гликоле и точкой росы осушенного газа в реальной системе.

Проведенные исследования показали возможность использова­ния с небольшой погрешностью номограммы Льюиса, Монэ, Кея (прил, 4, рис. 1) для определения коэффициента активности воды и метанола.

Расчет степени извлечения метанола ведут в такой последова­тельности. После вычисления значений /Св, Ym. Yn и Км определяют удельный расход гликоля и фактор абсорбции А. Затем при изве­стных значениях А и числе теоретических ступеней п из диаграмм

Ф\   | ^| £i TV ft /~* fTt ~f~\ *^k     T-T О \^ /f^\ Tf П ГХ^    /*ъ ГТЧ f\ П f\ T T T      Т Т ^"> Т> ff f\ Т Т f~\ Т Т ТИ С~Т     % Щ f\ ГХ*^ ^Л Т Т f~\ ТТ О

117


Пример IV.3. На осушку поступает газ, содержащий 0,7 г/м3 паров мета­нола. Режим осушки: /? = 6,9 МПа, Т = 293 К. Газ осушается до точки росы — 22 °С. Массовое содержание диэтиленгликоля в регенерированном и насыщен­ном растворах составляет: Xi = 0,99; X2 = 0,965. Число теоретических тарелок r абсорбере равно 1,2. Требуется определить степень извлечения метанола из газа.

Решение. По уравнениям (IV.2) и (IV.3) определяют количество извлекае­мой воды и удельный расход ДЭГа. Предварительно находим

Ъ, = 0,370;  Ь2 = 0,023 кг/1000 м3.
W = Ь, - Ь2 = 0,370 - 0,023 = 0,347 кг/1ОЭЭ м3.
„_    0,347- 0.965.                                                                ^ ^

0,99 — 0,965

2. Определяют коэффициент активности воды и метанола:

а)   находят приведенные параметры воды и метанола;

б)   при   известных   приведенных   параметрах  номограммы   Льюиса,   Моне
и Кея находят коэффициенты активности воды и метанола;