Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Химия -> Афанасьев А.И. -> "Технология переработки природного газа и конденсата" -> 29

Технология переработки природного газа и конденсата - Афанасьев А.И.

Афанасьев А.И., Бекиров Т.М., Барсук С.Д. Технология переработки природного газа и конденсата: Справочник — М.: Недра, 2002. — 517 c.
ISBN 5-8365-0107-6
Скачать (прямая ссылка): pererabotkaprirgaza2002.pdf
Предыдущая << 1 .. 23 24 25 26 27 28 < 29 > 30 31 32 33 34 35 .. 157 >> Следующая

из-за необходимости поддерживать и даже несколько увеличивать расход газа регенерации при снижении давления происходит значительный рост перепадов давления в схеме; в дальнейшем необходимо сделать реконструкцию схемы с отбором сырого газа до ДКС и сбросом его до осушки (с компрессорами).
В целом при эксплуатации адсорбционных установок имеют место следующие проблемы:
увеличение перепада давления по мере "старения" адсор-
7 - 2364
97
бента; путем периодической высыпки адсорбента и его очистки от мелких частиц можно устранить этот недостаток;
трудности в управлении процессом, особенно при переходе с одного цикла на другой;
образование пыли в системе из-за разрушения адсорбента; последнее происходит также ввиду низкой эффективности входного сепаратора: в адсорбер попадает капельная жидкость; наряду с этим, необходимо отметить также теплопотери на установке, меньшие единичные мощности адсорберов (по сравнению с абсорберами), большие не производительные затраты на рециркуляцию отработанного газа регенерации и т.д.
ПЕРЕРАБОТКА ПРИРОДНОГО ГАЗА И КОНДЕНСАТА
3.1. МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ ПЕРЕРАБОТКИ ГАЗА И КОНДЕНСАТА * .
3.1.1. ФАЗОВЫЕ РАВНОВЕСИЯ
В МНОГОКОМПОНЕНТНЫХ СМЕСЯХ, СОДЕРЖАЩИХ КОМПОНЕНТЫ ПРИРОДНОГО ГАЗА, ВОДУ, , t МЕТАНОЛ, ГЛИКОЛИ
ь, >
При расчетах процессов переработки природного газа наиболее важной и трудной задачей является расчет фа зового равновесия жидкость - пар При этом требуется опре делить состав фаз и их количество В смесях, содержащих воду, метанол, гликоли, возможно выделение второй жидкой фазы
Равновесие жидкость - пар
Запишем уравнения материального баланса для одного моля смеси и каждого компонента
V+ L = I, (3 1)
Vy1 + Lx1 = z„ (3 2)
I*. = 5>, =1*, = 1. (3 3)
где V - мольная доля газовой фазы, L - мольная доля жидкой фазы, yt - мольная доля г компонента в газовой фазе, х, -мольная доля г компонента в жидкой фазе, Z1 - мольная доля г компонента в смеси
Распределение компонентов между фазами наиболее часто выражают через константы фазового равновесия
К. = У,/X1 (3 4)
7* 99
Комбинируя приведенные уравнения, можно получить
у=-^- (3.5)
V+ H-V)ZK1
Решая эти уравнения методом последовательных приближений, получают составы фаз и доли паровой и жидкой фаз в смеси.
Чтобы избежать лишних вычислений следует сначала убедиться, что смесь при данных условиях находится в двухфазном состоянии Для этого рекомендуется предварительно вычислить следующие функции:
S1=1Lt1K1; П (3.6)
S2 = Lz1ZK1. (3.7)
Если 5, и S2 больше единицы, то смесь находится в двухфазном состоянии, если 5, меньше единицы, то одна жидкая фаза, если S2 меньше единицы, то одна газовая фаза. Точка росы соответствует S, = 1, точка начала кипения — 5", = 1.
Константы фазового равновесия зависят от температуры, давления и состава фаз. Современные методы расчета констант фазового равновесия основаны на строгих термодинамических соотношениях и уравнениях состояния.
Условиями фазового равновесия являются равенство температур, давлений и химических потенциалов всех компонентов в каждой из фаз. Для практических расчетов более удобной является функция - летучесть f, эквивалентная химическому потенциалу.
Ґ, =/¦/• (3.8)
Разделим летучести г компонента в паровой и жидкой фазах на давление и мольную долю компонента:
ф! =¦?-; * ¦ " (3.9)
РУх
ф[ =u_, Л ." Ui/ 8 г- і "« . . • .. Л<о." • (3.10)
где ф] и ф' - коэффициенты летучести і компонента в паровой и жидкой фазах.
Из уравнений (3.8)-(3.10) получим уравнения равновесия компонентов смеси:
100
а* >" •
¦мі и
(3.11) (3 12)
Коэффициент летучести і компонента в смеси может быть определен по следующему термодинамическому уравнению:
ЯПпф, = J
дп
RT
V
dV-RT\nz,
(3 13)
где п, - количество молей і компонента в смеси; г - коэффициент сжимаемости смеси
Для вычисления коэффициентов летучести по уравнению (3.13) используют уравнения состояния, которые связывают между собой давление, температуру, объем и состав смеси.
В случаях, когда жидкая фаза не может быть описана уравнением состояния, уравнение (3.10) записывают в следующем виде:
(3.14)
где fte - летучесть чистой жидкости при данной температуре и стандартном давлении; у, - коэффициент активности. В этом случае вместо уравнений (3.11) и (3.12) получаем
%У,Р = /",8Y,*,;
К =
Ух
ZfY1
V
Ф, P
(3.15) (3.16)
Летучесть чистой жидкости в стандартном состоянии может быть вычислена по корреляциям, основанным на принципе соответственных состояний, или по уравнениям состояния.
Для вычисления коэффициентов активности применяются эмпирические или полуэмпирические уравнения, удовлетворяющие уравнению Гиббса - Дюгема:
Z*,dln у, = 0.
(3.17)
К таким уравнениям относятся уравнения Маргулиса, Ван-Лаара, Скетгарда - Хамера, Вооля, Вильсона, NRTL, UNIFAC [6].
101
Для углеводородов и других компонентов, содержащихся в природном газе, наиболее эффективно применение уравнений состояния для расчета коэффициентов летучести ф, (в уравнениях (3.11), (3.12)) в паровой и жидкой фазах.
Предыдущая << 1 .. 23 24 25 26 27 28 < 29 > 30 31 32 33 34 35 .. 157 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed