Технология переработки природного газа и конденсата - Афанасьев А.И.
ISBN 5-8365-0107-6
Скачать (прямая ссылка):
Viscosity Theta A -0.0020
Viscosity Theta B 0.025S
111.63 Kelvin 299.39 Kg/m3 16.04
190.70 Kelvin
46.41 Bar 0.0990 M3/kgmol 0.0115 0.0074
0.0994 M3/kgmol 0.0 Debye
Ideal Enthalpy Coefficients (KJ/kg at 0 K, ideal gas)
Hideal = -1.29800E+01
+ 2.36459E+00 * T
+ -2.13247E-03 * TA2
+ 5.66180E-06 * Тл3
+ -3.72476E-09 * TA4
+ 8.60896E-13 * Тл5
Entropy Coeff 1.000OOE+00 Cavett Parameter 0.2937
Ideal Gas Gibbs Free Energy Gibbs = -7.5261E+04
+ 7.5925E+01 * T
+ 1.8699E-02 * TA2
Heat of Form -7.4900E+04 KJ/fcgmol Heat of Comb -8.0270E+05 KJ/kgmol Radius of Gyration 1.12 Ang
Рис. 3.7. Данные по термодинамическим свойствам чистого компонента в HYSIM
зования и сгорания, вязкости, поверхностного натяжения, и т.п.
Например, в системе моделирования "HYSIM" данные по термодинамическим свойствам чистого компонента (в данном случае - метана) выглядят так, как изображено на рис 3.7.
Обычно моделирующие системы имеют встроенные базы данных свойств чистых компонентов. Число чистых компонентов обычно превышает 1000, что дает возможность использовать программу практически для любых случаев. На практике при решении задач, характерных для газовой и нефтяной промышленности, используются не более 50 компонентов.
Средства представления и анализа свойств нефтей и газовых конденсатов
Эти средства необходимы, чтобы на основе данных лабораторных исследований свойств нефтей, газоконденсатов и нефтепродуктов получить необходимые данные для адекватного представления этих смесей в моделирующей системе. Потоки углеводородов могут быть определены (заданы) с помощью лабораторных данных разгонки. Обычно эти данные состоят из собственно данных разгонки (ИТК, ASTM D86, ASTM Dl 160 или ASTM D2887), данных по удельному весу (средний удельный вес и, возможно, кривая удельного веса) и, может быть, данных по молекулярному весу, содержанию легких компонентов, а также данных по специальным товарным свойствам, таким как температура застывания и содержание серы. Эта информация используется для генерации набора дискретных псевдокомпонентов, которые потом применяются для представления состава каждого потока, характеризуемого кривой разгонки.
Методы расчета термодинамических свойств
Обычно моделирующая система включает различные методы расчета термодинамических свойств, таких как коэффициента фазового равновесия, энтальпии, энтропии, плотности, растворимости газов и твердых веществ в жидкостях и фугитивности паров. Данные методы включают в себя:
обобщенные корреляции, такие как метод расчета коэффициентов фазового равновесия Чао - Сидера и метод расчета плотности жидкости API;
уравнения состояния, такие как метод расчета Соава -
140
Редлиха - Квонга для коэффициента фазового равновесия, энтальпий, энтропии и плотностей;
методы коэффициентов активности жидкости, такие как метод NRTL (Non-Random Two-Liquid - неслучайное двужидко-стное) для расчета коэффициента фазового равновесия;
методы фугитивности паров, такие как метод Хайдена -О'Коннела для димеризующихся веществ;
специальные методы расчета свойств специфических систем компонентов, таких как спирты, амины, гликоли и системы кислой воды.
Большинство из этих методов подробно описаны в монографии [58]. Наиболее часто для моделирования процессов обработки природного газа и нефти используются уравнения состояния Пенга - Робинсона [56] и Соава - Редлиха - Квонга [61] и их модификации. Вопросы применения этих уравнений состояния при моделировании термодинамических свойств га-зоконденсатных флюидов очень подробно описаны в монографии [8]. Эти методы позволяют решить большую часть технологических проблем, возникающих при моделировании задач газопереработки.
Средства моделирования процессов
Как правило, от состава средств моделирования отдельных процессов зависят функциональные возможности всей моделирующей системы. Как правило, все моделирующие системы включают средства для моделирования следующего набора процессов:
сепарация газа и жидкости (2-х несмешивающихся жидкостей);
однократное испарение и конденсация; дросселирование;
адиабатическое сжатие и расширение в компрессорах и детандерах;
теплообмен двух потоков;
нагрев или охлаждение потока; :
ветвление и смешение потоков;
процессы ректификации с возможностью подачи и отбора боковых материальных и тепловых потоков, осуществляемые в абсорберах, конденсационных (укрепляющих) колоннах, отпар-ных (исчерпывающих) колоннах, дистилляционных колоннах.
Все программы позволяют моделировать сложные дистил-ляционные системы со стриппингами, боковыми орошениями, подогревателями и т.д., т.е. решать наиболее сложные задачи
141
первичной переработки нефти. Большинство задач дистилляции применительно к процессам переработки природного газа и конденсата, имеющимся на действующих производствах, с помощью рассматриваемых пакетов решаются успешно и с высокой скоростью.
Такого набора процессов достаточно для моделирования основного круга задач газопереработки. Системы моделирования могут содержать также средства для моделирования процессов, расширяющих сферу их использования на химическую и нефтехимическую промышленность:
