остаточная концентрация ингибитора изменяется в сравнительно узком диапазоне от 70,1 до 73,8 % масс.
2 3 4 5 6 7
Номер теоретической тарелки и число ступеней массопереноса
Рис. 2. Изменение концентрации метанола в абсорбере А-2 в зависимости от растворимости метанола в конденсате и от количества ТСМ
Данные рис. 2 позволяют сделать заключение о том, что изменение числа ТСМ в интервале 2...7 также незначительно сказывается на конечной концентрации метанола в BMP. Важность данного заключения обусловлена прежде всего тем, что число ТСМ для условий работы абсорбера А-2, оборудованного десятью мас-сообменными тарелками, можно оценить весьма приближенно (по экспертной оценке от 3 до 6). Благодаря выявленному обстоятельству минимальная концентрация метанола в BMP для различных режимов работы абсорбера А-2 может быть определена с сохранением точности расчета при одном и том же числе ТСМ, равном, например, пяти.
Данные для оценки "гидратных" условий работы абсорберов А-2 при эксплуатации УКПГ-1в по проектной схеме представлены на рис. 3.
|
|
90
|
70 - — |
80
60
50
40
30
20
10
0
Диапазон изменения температуры в А-2
Граничные условия образования гидратов
При расходе метанола
При расходе метанола
1,53 кг/1000 м3
-10
|
-5 |
|
-30 |
|
-25 |
-20 -15
Температура, С
Рис. 3. Минимальные концентрации метанола в водном растворе в абсорбере А-2 при расходе ингибитора 1,8 и 1,53 кг/1000 м3
При фиксированном расходе ингибитора наиболее уязвимые с точки зрения предупреждения гидратообразования условия в абсорбере А-2 имеют место при повышенных температурах в этом аппарате. Это объясняется тем, что основная часть метанола, подаваемого с конденсатом-абсорбентом на орошение в А-2, испаряется вследствие высокой летучести паров и уносится с обработанным газом. В итоге, например, при расходе метанола 1,8 кг/1000 м3 и температуре минус 5 °С (Р=7 МПа) концентрация ингибитора в BMP в нижней части А-2 составляет всего 15 % масс, (для предупреждения гидратообразования требуется не менее 38 % масс). По мере снижения температуры в А-2 и, соответственно, уменьшении летучести паров метанола равновесная концентрация ингибитора в BMP растет. В результате при том же расходе, начиная с темпера-
туры -минус 8 °С, водометанольный раствор, поступающий в нижнюю часть А-2, обладает достаточными антигидратными свойствами, и гидратообразование при температурном уровне процесса НТА ниже -14 ... -17 °С не происходит.
Таким образом, минимально-необходимый расход метанола для предупреждения гидратообразования (-1,8 кг/1000 м3), установленный опытным путем в процессе эксплуатации УКПГ-1в по проектной схеме, обусловлен не самой низкой температурой в абсорбере А-2, а наоборот, самой высокой.
На рис. 3 для сравнения приведена зависимость, характеризующая изменение минимальной концентрации метанола в BMP при уменьшении расхода ингибитора на 15 % (до 1,53 кг/1000 м ). Минимальная концентрация метанола в водной фазе в А-2 в этом случае становится близкой к критической, при которой начинается гидратообразование. Поскольку в реальных условиях промысловой обработки газа для обеспечения стабильной безгидратной работы оборудования необходим определенный "запас" по концентрации ингибитора, это и обусловило поддержание расхода метанола на уровне -1,8 кг/1000 м3 газа.
Расчетные данные по равновесному содержанию реагента в обработанном газе и в водной фазе, выводимой из А-2, приведены на рис. 4. Вследствие изменения структуры фазового распределения реагента в А-2 по мере снижения температуры НТА увеличивается его доля в водной фазе и снижаются потери с газом. Содержащийся в BMP метанол, в отличии от паровой фазы, может быть регенерирован и использован повторно. В итоге при достижении проектной температуры в А-2 (-25 °С) даже с учетом необходимого "запаса" по концентрации ингибитора в водной фазе требуется меньший его расход, чем при работе установки с гликолевой осушкой.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.
