Файл: подготовка газа к транспорту. Выбор оборудования подготовки газа к транспорту.docx

Преимущество вертикального масляного пылеуловителя по сравнению с другими конструкциями пылеуловителей заключается в высокой степени очистки (общий коэффициент очистки достигает 97—98 %); недостатки — большая металлоемкость, наличие жидкости и ее унос (допускается не более 25 г на 1000 м3 газа), большое гидравлическое сопротивление (0,035—0,05 МПа), чувствительность к изменениям уровня жидкости и др.

Циклонный пылеуловитель (рисунок 2.8) представляет собой сосуд цилиндрической формы с встроенными в него циклонами. Газ поступает через боковой верхний входной патрубок в распределитель, к которому приварены своими входными патрубками, звездообразно расположенные циклоны, которые закреплены неподвижно на нижней решетке.

Отсепарированная жидкость и твердые частицы по дренажному конусу циклона попадают в грязевик. Для автоматического удаления собранного шлама имеется дренажный штуцер. Качество очистки повышается с уменьшением диаметра циклона. Поэтому созданы батарейные циклоны, объединяющие в общем корпусе группу циклонов малого диаметра. Закручивание потока осуществляется в циклонах типа «розетка» пли «улитка».

При работе по системе «газ — твердая взвесь» пропускная способность батарейных циклонов обычно рассчитывается, исходя из допустимых скоростей газа, обеспечивающих достаточно полное удаление твердой взвеси из газового потока. Эффективность очистки газа батарейными циклонами колеблется в пределах 85—98 % и уменьшается с увеличением его пропускной способности.



Рисунок 2.8 – Циклонный пылеуловитель пропускной способностью

20 млн. м3/сут и рабочим давлением 7,5 МПа:

1 — выходной патрубок для газа, 2 — входной парубок; 3 — циклоны; 4 — люк; 5 — штуцеры контролирующих приборов; 6 — дренажный штуцер


В настоящее время широко применяются циклонные пылеуловители диаметром 1600 мм на рабочее давление до 7,36 МПа. Пропускная способность циклонного пылеуловителя Q при заданной степени очистки меняется от Qmin до Qmах (ρ = 0,65 кг/м3, Т = 283 К, рисунок 2.9).

---

Рисунок 2.9 – Зависимость пропускной способности Q циклонного аппарата от давления: D= 1600 мм, ρ=0,65 кг/м3, t= 100С
Расчет пропускной способности при иных рабочих параметрах ведется с учетом поправочного коэффициента α, зависящего от температуры и плотности ρ газа (рисунок 2.10).



Рисунок 2.10 – График для определения поправочного коэффициента в

зависимости от плотности и температуры газа

При небольшой пропускной способности и незначительной, запыленности применяют висциновые фильтры. Фильтрующий элемент, состоящий из колец Рашига, периодически смачивают висциновым маслом.

Фильтры этого типа выполняют диаметрами 500, 600 и 1000 мм.

---

3. МОДЕРНИЗАЦИЯ СИСТЕМЫ СБОРА И ПОДГОТОВКИ ПОПУТНОГО НЕФТЯНОГО ГАЗА

3.1 Анализ эффективности осушки газа

Абсорбер предназначен для очистки и осушки природного газа перед подачей в магистральный газопровод и представляет собой колонный аппарат, состоящий из трех функциональных секций. Эскиз абсорбера изображен на рисунке 3.1.

Технологический расчет включает в себя:

- определение числа теоретических тарелок;

- расчет фильтрующей секции;

- расчет количества ТЭГа;

- расчет массообменной секции;

- определение сечения ситчатых и контактно-сепарационных тарелое;

- расчет гидравличекого сопротивления тарелок;

- выбор расстояния между тарелками;

- расчет переливного устройства;

- расчет глухой тарелки;

- расчет труб для перетока РТЭГа

- расчет входной сепарационной секции;

- расчет сепарационной тарелки, находящейся под фильтрующей секцией;

- гидравлический расчет верхней сепарационной тарелки;

- проверку высоты кубовой части аппарата;

- расчет штуцеров аппарата, расчет сливной трубы с контактно-сепарационной тарелки и гидрозатвора.


Рисунок 3.1 – Эскиз абсорбера с колпачковыми тарелками
Исходные данные для расчета приведены в таблице 3.1.

Таблица 3.1 - Исходные данные для расчета

Параметр	Значение
Температура росы, Тросы, оС	-5
Рабочее давление, Рраб, МПа	1,8
Плотность газа ρг, кг/м3	14,217
Плотность РТЭГа ρРДЭГ,кг/м3	1123
Плотность воды ρв, кг/м3	1000
Объемная производительность, Qоб, тыс. м3/сут	1000
Поверхностное натяжение ТЭГа, σ, Н/м	30 10-3
Поверхностное натяжение воды, σ, Н/м	733 10-4
Массовая концентрация НТЭГа, Х2 %	98,25
Массовая концентрация РТЭГа, Х1 %	99,50
Температура контакта Т, 0С	35

---

Компонентный состав газа, на входе в УКПГ приведен в таблице 3.2.

Таблица 3.2 – Компонентный состав газа

Yi	%	Tкр,0C	Тпк Yi	Pкр,МПа	Рпк Yi	ρ,кг/м3	ρ Yi	М	М Yi
СН4	91,63	190,5	174,55	4,88	4,471	0,717	0,656	16,04	14,69
С2Н6	3,66	305,4	11,177	5,07	0,185	1,344	0,049	30,07	1,101
С3Н8	0,95	369,8	3,513	4,42	0,0419	1,967	0,0187	44,09	0,4188
iС4H10	0,35	408,1	1,4283	3,80	0,0133	2,6	0,0091	58,12	0,2034
nC4H10	0,31	425,5	1,3191	3,95	0,0122	2,6	0,0081	58,12	0,1802
iC5H12	0,2	460,4	0,9208	3,51	0,0070	3,22	0,0064	72,15	0,1443
nC5H12	0,08	469,7	0,3757	3,50	0,0028	3,22	0,0026	72,15	0,0577
ΣC6H12	0,13	574	0,7462	3,13	0,0041	3,88	0,0050	86,18	0,112
N2	0,72	304	2,1888	3,53	0,0254	1,251	0,0090	28,02	0,2017
H2O	0,5	647,1	3,235	9,06	0,0453	1,539	0,0077	34,08	0,170
CO2	1,47	304	4,4688	7,64	0,1123	1,977	0,0291	44,01	0,6469
Σ			203,92		4,9215		0,8018		17,9336

---

Определение числа теоретических тарелок

Для расчета числа теоретических тарелок аппарата строим равновесную линию водяного пара и раствора ТЭГа и рабочую линию абсорбции.

Построение равновесной и рабочей линии для температуры контакта 35 ^оС и точки росы минус 5 ^оС ведется по данным таблице 3.3.

Из таблицы 3.2 получаем: Тпк=210,22; Рпк=4,93

По известным данным Тпк и Рпк определим приведенные параметры газа при нормальных и рабочих условиях:

Т_пр = =

Р_пр = =

Т_пр = =

Р_пр = =
По графикам Брауна-Катца определяем значения коэффициентов сверхсжимаемости газа при нормальных Zn и рабочих Zp условиях: Zn=1; Zp=0,95.

Секундный расход газа:
q= = м³/c
Плотность газа в рабочих условиях:
р = кг/м³
Таблица 3.3 – Зависимость влагосодержания ТЭГа и газа от точки росы

Влагосодержание ТЭГа, % масс.	0,1	0,2	0,5	2,0	3,0	3,5	5,0
Точка росы, оС	-17	-10	-4	0	3	6	11
Влагосодержание газа, г/м3	0,083	0,142	0,222	0,296	0,365	0,448	0,625

---