Осушка газа методом абсорбции
Дипломная работа - Химия
Другие дипломы по предмету Химия
В°кваторий океанов.
Гидраты, образующиеся в скважинах, шлейфах, газопроводах или аппаратах, разрушаются при снижении давления в системе, при разогреве аппарата или участка трубопровода, где произошло образование гидрата, а также при вводе ингибиторов - метанола, этанола и пропанола, гликолей, аммиака, хлорида кальция, способствующих разрушению гидратов.
Аммиак в качестве ингибитора гидратообразования применяется редко, так как он реагирует с диоксидом углерода, содержащимся в природном газе, и при этом образуется осадок карбоната аммония, который забивает запорную арматуру.
Рис. 1.3. Скорость перехода 100 мл. природного Рис. 1.4 "ияние метанола на объем пропана связанного в газа в гидратную решетку от давления гидрат при -10С и 354,6 кПа:
при разных температурах 1-1ч. 2-2ч. 3-3ч. 4-4ч. 5-5ч. 6-7ч.45мин.
Ингибиторы гидратообразования подаются из специальных бачков, дозировочными насосами, индивидуальными на каждую скважину, или централизованно одним насосом с регулятором подачи в каждую точку. Зону газопровода, в которой могут выделяться гидраты, определяют графическим методом.
Вначале находят температуру газа на заданном участке газопровода, распределение давления на этом же участке и расiитывают температуру гидратообразования. Затем полученные данные наносят на график (рис. 1.5). Заштрихованная площадь, расположенная между кривыми 2 и 3, показывает опасную зону гидратообразования.
Однако для образования гидратов необходимо присутствие воды, которая может выделиться при соответствующих термодинамических условиях или наличии капельной влаги, увлеченной газом.
Рис 1.5. Условия образования гидратов в газопроводе:
- кривая изменения давления;
- кривая гидратообразования;
- кривая изменения температуры.
Минерализованные пластовые воды способны понижать температуру гидратообразования природных газов. Это свойство следует учитывать при раiете количества антигидратных ингибиторов.
.3 Свойства жидких поглотителей
В настоящее время для абсорбционной осушки углеводородных газов в основном применяют ди- и триэтиленгликоли. При осушке впрыском как ингибитор гидратообразования находит применение этиленгликоль и метанол. Ряд производных ди- и триэтиленгликоля или побочные продукты, получаемые при их производстве, такие, как этилкарбитол, тетраэтиленгликоль, пропиленгликоль, эфиры диэтиленгликоля и др., хотя и обладают высокой гигроскопичностью, широкого применения в качестве осушающих агентов не нашли.
Гликоли представляют собой прозрачные бесцветные (химически чистые) или слабо окрашенные в желтый цвет гигроскопические жидкости, не имеющие запаха и обладающие сладким вкусом.
Качество товарных гликолей, выпускаемых отечественной промышленностью, отличается от качества химически чистых веществ. Технические требования на качество гликолей определяются областью их применения.
Гликоли являются веществами с относительно низкой токсичностью. Вследствие малой летучести гликолей при комнатной температуре опасности острого, отравления при вдыхании их паров нет. Попадая в организм через рот, гликоли представляют серьезную опасность, так как действуют на центральную нервную систему и почки, т. е. они обладают оральной токсичностью. Триэтиленгликоль обладает меньшей токсичностью, чем диэтиленгликоль, а пропиленгликоль вообще нетоксичен.
В зимнее время гликоли следует хранить в теплых помещениях, так как вследствие высокой вязкости при низких температурах транспортирование и слив затруднены.
Характерно, что диэтиленгликоль и триэтиленгликоль в сточных водах биологически не разрушаются, однако для диэтиленгликоля МКб.о.с составляет 200 мг/л, а для триэтиленгликоля - 10 мг/л.
Токсичность этиленгликоля и диэтиленгликоля в водоемах значительно превышает таковую для триэтиленгликоля и пропиленгликоля.
Глубина осушки в значительной степени зависит от температуры, при которой газ контактирует с абсорбентом. С повышением температуры контакта увеличивается парциальное давление воды над абсорбентом, при этом повышается точка росы осушаемого газа, и наоборот, с понижением температуры контакта точка росы осушаемого газа понижается. Обычно абсорбционная осушка применяется при температуре осушаемого газа не выше 45-50 С.
Важное значение для эффективности осушки имеет концентрация абсорбента: чем меньше воды содержится в абсорбенте, тем ниже точка росы осушаемого газа. Как правило, для осушки газов, имеющих температуру до 40 С, применяют растворы, содержащие 98,5 % (масс.) диэтиленгликоля или до 99 % (масс.) триэтиленгликоля.
При осушке газов, охлажденных до -30 С, путем впрыска используют раствор этиленгликоля концентрации 80 % (масс.). Для осушки газа, имеющего температуру выше 40 С, предпочтительно использовать диэтиленгликоль или триэтиленгликоль концентраций 98,5-99,8 % (масс.).
Первым реагентом, применяемым при осушке природных газов и бутенов, был гранулированный хлорид кальция и его растворы в воде. Затем он был заменен менее коррозийным поглотителем - гликолем или молекулярными ситами (цеолитами). В настоящее время раствор хлорида кальция на некоторых газовых промыслах применяют для борьбы с гидратами в скважинах. За рубежом находит применение осушка природных газов гранулированным и растворенным в воде хлоридом кальция.
Метанол широко применяют в газовой промышленности для борьбы с гидр?/p>