Технология переработки природного газа и конденсата - Афанасьев А.И.
ISBN 5-8365-0107-6
Скачать (прямая ссылка):
3,960 3,500 568,0 598,0 0,45724 0,46097 0,07780 0,07674 0,07780 0,08725 0,790000 0,830600
111
о
337
338
339
340
341
342 Т,К
Рис. 3.4. Равновесная кривая пар - жидкость для смеси пропилмеркаптан — гексан при давлении 0,1013 МПа
Все смеси сернистых соединений с углеводородами являются неидеальными и в большинстве случаев имеют азеотропные точки В качестве иллюстрации на рис 3 4 приведена равновесная кривая пар - жидкость для смеси пропилмеркаптан -гексан при давлении 0,1013 МПа (1 атм)
Используя опубликованные экспериментальные данные по фазовым равновесиям в бинарных смесях были определены коэффициенты бинарного взаимодействия, представленные в табл 3 б
Для системы сероокись углерода - пропан коэффициент бинарного взаимодействия представлен линейной функцией от температуры
0,073 + 0,000315 • T
(3 56)
112
Таблица 3.6
Коэффициенты бинарного взаимодействия
Компо- Сероокись Серо- Метилмер- Этнлмер- н-пропнл- и-бутил-
ненты углерода углерод каптан каптан меркаптан меркаптан
Метан 0,024 - 0,0200 0,0190 - -
Этан - - 0,0610 - - -
Пропан уравнение - 0,0670 0,0350 - -
(3,56)
ы-бутан - - - - - -
н-бутан - - 0,0670 - - -
и-пентан - -0,0232 - 0,0400 - -
н-пентан - -0,0300 - 0,0410 - -
Гексан - -0,0413 0,0300 - 0,0260 -
Гептан - - - 0,0264' - -
Октан - - - 0,0496' 0,0922' -
Нонан - - - 0,0519" 0,1030"
Декан - -0,0800 -0,0100 0,0373' 0,0927' 0,2420'
Ундекан - - - - - 0,2124'
Додекан - - - - - -
Тридекан - -0,1000 - - - -
Тетраде- - - - - - 0,1736'
кан
Пентаде- - -0,1220 - - - -
кан
Гексадекан - -0,1400 - -0,0146' - -
Бензол - 0,0277 0,0060 - - -
Сероводо- - -0,1800 - - - -
род Уравнение (3.57) Уравнение (3.58)
Метанол
Вода — - 0,0741 -0,1061 -0,1153 -0,1337
Использовались литературные данные по константам Генри.
Для бинарных смесей сероуглерода и метилмеркаптана с метанолом наблюдалась явная зависимость k, , от состава смеси. Для этих смесей были получены следующие уравнения:
сероуглерод - метанол
khJ = -0,1797 + 0,00085 • T + 0,4867 • X - 1,516 ¦ X2 + + 1,825-X3 - 0,6735-X4; (3.57)
метилмеркаптан - метанол = -0,1625 + 0,073X + 0,0353X2 + 0,000757\ ,. (3.58)
Фазовые равновесия в смесях с гликолями
Для осушки природного газа наиболее часто используются гликоли. Была предпринята попытка расчета фазовых равновесий в смесях гликолей с углеводородами и другими компонентами, содержащимися в природных газах, с по-
8-2364 ИЗ
мощью уравнения Пател-Тея, что позволило бы моделировать на ЭВМ процессы осушки газа и регенерации гликоля [35].
Диэтиленгликоль
Для расчета параметра F была выведена следующая зависимость от приведенной температуры:
F = 2,03 - 1,69(0,745 - T/ Гкр) при T/ Гкр < 0,745; (3.59)
F = 2,03 при Т/Т,р > 0,745.
По опубликованным данным были определены коэффициенты бинарного взаимодействия. В ряде случаев были получены зависимости к, у от температуры и содержания ДЭГа в жидкости.
В таблице 3.7 приведены экспериментальные и расчетные данные по растворимости углеводородов, двуокиси углерода и серодоворода в ДЭГе. Из таблицы видно, что парафиновые углеводороды слабо растворяются в диэтиленгликоле. Высокая растворимость наблюдается для ароматических углеводородов и сероводорода.
В таблице 3.8 приведены данные по растворимости углеводородов в водном растворе ДЭГа.
В таблице 3.9 приведены значения температур точек росы газа по воде для различных концентраций ДЭГа и температур контакта и соответствующие значения содержания воды в газе (экспериментальные и расчетные). Как видно из таблицы, расчетные значения содержания воды в газе, находящемся в контакте с водным раствором ДЭГа, хорошо согласуются с экспериментальными.
Таблица 3.7
Растворимость компонентов природного газа в диэтиленгликоле
Компонент Температура, К Давление, МПа Растворимость в ДЭГе, мол. доли
Эксперимент Расчет
Метана [49] 298,15 3 0,00968 0,01082
298,15 5 0,01685 0,01706
298,15 8 0,0254 0,0251
313,15 3 0,00917 0,00959
313,15 5 0,015 0,0153
313,15 8 0,0237 0,0229
Метана [50] 293,15 6 0,0217 0,0205
313,15 6 0,0165 0,0186
333,15 6 0,0121 0,0174
114
Продолжение табл 3 7
Компонент Температура, К Давление, МПа Растворимость в ДЭГе, мол доли
Эксперимент Расчет
Гептана [52] 284,15 0,102 0,0057 0,0060
326,15 0,102 0,0083 0,0079
Бензола [52] 298,15 0,102 0,39 0,40
313,15 0,102 0,417 0,391
Диоксида углерода [52] 269,26 0,5066 0,0240 0,0231
269,26 2,0265 0,090 0,088
297,04 0,5066 0,0126 0,013
297,04 2,0265 0,05 0,049
338,7 0,5066 0,0075 0,00718
338,7 2,0265 0,0265 0,0274
Сероводород [52] 310,93 0,1013 0,0265 0,0262
310,93 2,0265 0,428 0,438
338,7 0,1013 0,0165 0,0167
338,7 2,0265 0,286 0,286
366,48 1,013 0,1135 0,109
366,48 3,04 0,302 0,295
422,04 1,013 0,06365 0,0636
422,04 4,053 0,2378 0,2317
Таблица 3.8
Растворимость углеводородов в водном растворе диэтиленгликоля
Растворяемый компонент Температура, К Давление, МПа Состав жидкости, мол доли'
Компонент ДЭГ Вода
Гексан 394,26 0,5426 0,0102 0,6670 0,3228
