Технология переработки природного газа и конденсата - Афанасьев А.И.
ISBN 5-8365-0107-6
Скачать (прямая ссылка):
На установках комплексной подготовки газа некоторая часть осушителя попадает в водоемы и на почву, поэтому он должен быть неядовитым и способным к полному биологическому разрушению. Кроме того, осушители должны быть дешевыми и нетоксичными.
Этим требованиям в той или иной степени отвечают глико-ли - этиленгликоль (ЭГ), диэтиленгликоль (ДЭГ), триэти-ленгликоль (ТЭГ), пропиленгликоль (ПГ), смеси гликолей с их эфирами и т.д.
Некоторые производные ди- и триэтиленгликоля и побочные вещества, получаемые при их производстве (этилкар-битоль, тетраэтиленгликоль), хотя и обладают высокой гигроскопичностью, практически не применяют для осушки природного газа, что объясняется трудностями, связанными с регенерацией их насыщенных растворов и низкой избирательностью в отношении компонентов природного газа.
На практике в схемах установок абсорбционной осушки газа в качестве осушителей применяются высококонцентрированные растворы ДЭГа и ТЭГа.
Водные растворы других гликолей, а в частности этилен-гликоля и пропиленгликоля, нашли применение в качестве ингибитора гидратообразования.
Гликоли являются двухатомными спиртами жирного ряда и с водой смешиваются во всех отношениях. Их водные растворы не вызывают коррозию оборудования. Это обстоятельство, по сравнению с другими абсорбентами, дает им дополнительное преимущество, так как позволяет изготовить оборудование из дешевых марок стали.
11
Важное свойство гликолей - способность понижать температуру замерзания водных растворов, что дает возможность использовать водные растворы гликолей как антигидратный ингибитор при минусовых температурах контакта. Чем ниже дипольный момент гликоля, тем больше его способность к ассоциации, понижению температуры замерзания раствора.
Основные свойства гликолей приведены в табл. 2.1-2.10 и на рис. 2.1-2.20, по данным [6, 11, 12, 26, 28, 30, 31, 32, 34].
По данным табл. 2.2 можно отметить следующее - не приводится расшифровка состава органических примесей, содержащихся в гликолях (в ДЭГе - 1,3 и ТЭГе - 1,9 %). Эти примеси являются побочными продуктами их производства. Представляет интерес их физико-химические свойства с тем, чтобы оценить их термическую стабильность и влияние на надежность эксплуатации блока регенерации.
Указывая на отсутствие расшифровки органических примесей, обращаем внимание на то, чтобы при закупке гликолей Заказчик потребовал от Поставщика состав этих примесей.
Таблица 2.1
Основные физико-химические свойства чистых ДЭГа и ТЭГа
Показатели ДЭГ ТЭГ
Химическая формула C4H8(OH)2 C6H12(OH)2
Относительная молекулярная масса 106,12 150,17
Плотность при 20 °С, г/см3 1,1184 1,1254
Вязкость при 20 °С, МПа-с 35,7 47,8
Теплоемкость при 20 0C, кДж/кг-К 2,09 2,2
Теплота парообразования (при давлении 0,1 МПа), 629 416
кДж/кг
Температура, °С:
начала разложения 164,4 206,7
воспламенения на воздухе 150,5 173,9
вспышки (в открытом тигле) 143,3 165,5
замерзания -9,0 -7,6
Поверхностное натяжение, 10~3 м 48,5 45,2
Коэффициент рефракции (преломления) при 20 °С 1,4472 1,4559
Температура кипения, °С:
при 101,3 кПа 244,8 278,3
при 6,66 кПа 164 198
при 1,33 кПа 128 162
Скрытая теплота парообразования при 101,3 кПа, 628,1 367,0
кДж/кг
Теплота растворения воды в гликолях при 90 °С, 134,9 210,0
кДж/кг
Коэффициент объемного расширения в интервале 0-50 0C 0,00064 0,00069
Критическая температура, °С 410 440
Критическое давление, МПа 5,1 3,72
12
Таблица 2.2
Основные показатели ДЭГа и ТЭГа, производимых на предприятиях РФ
Показатель , Дпэтнлен-гликоль по ГОСТ 10136-77 (ТУ) Трпэтпленгликоль по ТУ 6-01-5-88
Марка А Марка Б Марка А Марка Б
1 Внешний вид Бесцветная или Бесцветная или жел-
желтоватая товатая жидкость без
прозрачная механических прнме-
жидкость сей
2 Плотность при 20 °С, t/cmj 1,116- -1,117 1,123-1,124 He ниже
1,121
3. Массовая доля органических 0,4 1,8 2
примесей, %, не более, 0,15 1,0 0,1 0,8
в т.ч моноэтиленглнколя
4. Массовая доля основного веще- 99,5 98,0 98 90
ства, %, не менее
5 Массовая доля воды, %, не бо- 0,05 0,2 0,1 0,3
лее
6. Массовая доля кислот в пере- 0,005 0,01 0,002 -
счете на уксусную кислоту, %, не
более
7. Число омыления, мг гидроокиси 0,1 0,3 - -
калия (КОН) на 1 г продукта, не
более
Таблица 2.3
Соотношения коэффициентов теплопередачи гликолей и воды
Гликоли Нагрев или охлаждение жидкости Нагрев или охлаждение паров Конденсация паров Кипение жидкости
Я>2100 Ж2100
ЭГ ДЭГ ТЭГ Прш приооре вание Д 0,49 0,50 0,49 чечание. Пре; :ти ДЭГ пері ЭГа второго с 0,12 0,11 0,09 ідриятнями г ый сорт и T орта. 0,60 0,60 0,60 азовой промь ЭГ марки А. і 0,28 0,17 0,15 гшленности ре Зозможно такж 0,30 0,30 0,30 комендуется е использо-
Таблица 2.4
Растворимость природного газа в водных растворах ДЭГа [29]
Концентрация раствора ДЭГа, % мае. р, МПа Растворимость газа (м^/м3) при температуре, °С
20 30 40 50 60
100 2,0 1,84 1,60 1,40 1,19 1,00
4,0 3,68 3,20 2,80 2,30 2,00
6,0 5,44 4,77 4,10 3,50 3,0
