天然气集输 第二章课件.ppt
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* 甲醇可溶于液态烃中,其最大质量浓度约3% 。 甲醇具有中等程度的毒性,可通过呼吸道、食道及皮肤侵入人体,甲醇对人中毒剂量为5~10毫升,致死剂量为30毫升,空气中甲醇含量达到39~65毫克/米3时,人在30~60分钟内即会出现中毒现象,因而,使用甲醇防冻剂时应注意采取安全措施。 * 甘醇类防冻剂(常用的主要是乙二醇和二甘醇)无毒,沸点较甲醇高,蒸发损失小,一般都回收、再生后重复使用,适用于处理气量较大的井站和管线, 但是甘醇类防冻剂粘度较大,在有凝析油存在时,操作温度过低时会给甘醇溶液与凝析油的分离带来困难,增加了凝析油中的溶解损失和携带损失。 * 1)注入抑制剂防冻计算 抑制剂富液浓度计算 * 式中: △T——形成水合物的温度降℃ M——抑制剂的分子量 K——常数,对于甲醇Kc=1297;乙二醇和二甘醇,取Kc=2220。 x——在最终的水相中抑制剂的重量百分数(即富液的重量浓度) t1——对于集气管线,t1是在管线最高操作压力下天然气的水合物形成的平衡温度(℃),对于节流过程,则为节流阀后气体压力下的天然气形成水合物的平衡温度(℃); t2——对于集气管,t2是管输气体的最低流动温度(℃),对于节流过程,t2为天然气节流后的温度℃。 * (3)抑制剂最低富液浓度校核 甘醇类化合物在低温下会丧失流动性。 重量浓度为60%~75% * 图2.14三种甘醇的“凝固点”图 * (4)抑制剂注入量计算 ①注入甘醇时: Ge—新鲜甘醇注入量,kg/d; qv—天然气流量,Nm3/d; G—新鲜甘醇注入速率,kg/ kg水;查图2-16; W1、W2—天然气在膨胀前后温度和压力条件下的饱和含水量,mg/m3; Wf—天然气中的游离水,mg/m3。 * 图2-16 甘醇注入速率与浓度的关系 * ②注入甲醇时: Gm—甲醇注入量,kg/d; qv—天然气流量,Nm3/d; Gs—液相中甲醇量,mg/m3; Gg—甲醇气相损失,mg/m3。 * Gs—液相中甲醇量,mg/m3; Gg—甲醇气相损失,mg/m3; x—甲醇富液浓度,%(质); C—注入甲醇溶液的浓度,%(质); W1、W2—天然气在膨胀前后温度和压力条件下的饱和含水量,mg/m3; Wf—天然气中的游离水,mg/m3。 * Gg—甲醇气相损失,mg/m3; X—甲醇富液浓度,%(质); α—甲醇在气体中的含量(g/m3)与甲醇在水中质量百分数的比值;查图2-17。 C—注入甲醇溶液的浓度,%(质); * 2)防冻剂的注入方式 采用计量泵泵送 三、动力学抑制剂法 (1)动力学抑制剂作用原理 分为水合物生长抑制剂、水合物聚集抑制剂和具有双重功能的抑制剂。 * 动力学抑制剂的使用浓度一般在0.01%~0.5%之间,分子量从几千到几百万,与热力学抑制剂相比,使用成本可降低50%以上,并可大大减小储存体积和注入容量,使用和维护都很方便。 * ①表面活性剂类 聚氧乙烯壬基苯基酯、十二烷基硫酸钠、12-14羧酸与二乙醇胺的混合物、聚丙三醇油酸盐等。 在管道中应用非离子表面活性剂,将产生大量小直径的水合物微粒,能有效防治其聚集。 * ②聚合物类 N-乙烯基吡咯烷酮、(N,N二甲胺)甲基丙烯酸乙酯、N-乙烯基己内酰胺、N-酰基聚烯烃亚胺、聚异丙基甲基丙烯酰胺、N,N烷基丙稀酰胺、丙烯酸酯、N-甲基-N-乙烯基乙酰胺等。 作用机理是通过共晶或吸附作用,阻止水合物晶核的生长,或使水合物微粒保持分散而不发生聚集,从而抑制水合物的形成。 * 四、降低管线压力 用放空管对管线泄放气体降压 放空气量: P0、T0—起始压力(Pa)、温度(k); K—气体绝热指数; d—放空管内径,m; Z—气体压缩系数; Ra—气体常数,Ra=287.1J/(kg.k); g—重力加速度。 * * 第二章 天然气水合物的形成及防止 * 第一节 天然气含水量的计算 一、天然气含水量表示方法 1、湿含量 1)绝对湿含量 2)饱和湿含量 3)相对湿含量 * 4)天然气的露点和露点降 天然气的露点是指在一定的压力条件下,天然气中开始出现第一滴水珠时的温度。天然气的露点降是在压力不变的情况下,天然气温度从一个露点降至另一个露点时产生的温降值。 通常,要求埋地输气管道所输送的天然气的露点温度比输气管道埋深处的土壤温度低5℃左右。 * 2、天然气含水量的各种物理量之间的关系 1)露点—饱和温度 2)饱和—相对湿度最大值 3)露点降—干燥程度高低、相对湿度大小 * 二、天然气含水量的估算 (一)非酸性天然气的含水量 1、Mcketta-Wehe算图 * * 2、公式法 * * 2)Bukacek法 3)Kaziam法 压力为2 ~8MPa,温度小
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