Расчет температур точек росы углеводородных газов в программной среде Mathcad

Введение…………………………………………………………………
1 Аналитический обзор …………………………………………………..
1.1 Требования к качеству углеводородных газов……………………...
1.2 Условия образования и разложения гидратов………………………
1.3 Методы осушки углеводородных газов……………………………..
1.4 Методы контроля и регулирования содержания влаги …………....
2 Экспериментальная часть………………………………………………
2.1 Работа в программном пакете MathCAD……………………………
2.2 Ход выполнения работы ……………………………………………..
2.2.1 Расчет температуры точки росы по углеводородам……………..
2.2.2 Расчет температуры точки росы по влаге………………………..
2.2.3 Дополнительные возможности программы………………………
3 Обсуждение результатов……………………………………………….
3.1 Анализ результатов расчета температуры точки росы по влаге…….
3.2 Анализ результатов расчета температуры точки росы по углеводородам……………………………………………………………..
3.3 Анализ результатов расчета содержания влаги……………………… Заключение………………………………………………………………
Библиография

Весь текст будет доступен после покупки

Важной характеристикой углеводородных газов является точка росы, которая представляет собой температуру, при которой содержание влаги в газе достигает насыщения при определенном давлении паров, в результате чего начинают образовываться капельки влаги. Чем ниже точка росы, тем меньше влаги в газе. Температура точки росы служит косвенным показателем содержания влаги (источник: стр. 159).
Как правило, углеводородные газы при нормальных условиях имеют более высокую влажность, чем воздух, но эта разница уменьшается с повышением температуры. Точное определение точки росы имеет решающее значение для удаления влаги из углеводородных газов и очистки газовых смесей в промышленных условиях. Охлаждение газов до температуры, близкой к точке росы, может привести к нежелательной конденсации, коррозии оборудования, намоканию фильтров и неполадкам в установках газоочистки. В процессе сушки удаляются водяные пары, содержащиеся в углеводородных газах.Помимо определения температуры влажности в точке росы, важно также рассчитать точку росы углеводородов. Это важно, поскольку охлаждение углеводородов ниже их точки росы может привести к намоканию фильтров., образованию газовых пробок, что, в свою очередь, приведет к гидравлическим ударам в газопроводах.

Весь текст будет доступен после покупки

1 Аналитический обзор
1.1 Требования к качеству углеводородных газов
Продуктами переработки природных и нефтяных попутных газов являются:
• товарный природный газ, направляемый по газопроводам как газовое промышленное и бытовое топливо;
• широкая фракция легких углеводородов (ШФЛУ) от С3 до С6, выделенных из состава газа в процессе переработки;
• сжиженный газ – концентрат углеводородов С3 и С4, выделенный из ШФЛУ;
• стабильный газовый конденсат;
• одорант – смесь тиолов (меркаптанов), выделенная из состава сернистых примесей природного газа и используемая для одорирования газа в газовых сетях.
Таблица 1.1 - Требования к качеству природного газа
Показатели Климатический район
умеренный холодный
Л* З* Л З
1 2 3 4 5
Точка росы, 0С, не выше:
по влаге
по углево- дородам 0
0 -5
0 -10
-5 -20
-10
Объемная доля кислорода, % об., не более 1,0 1,0 1,0 1,0
Содержание, г/м3, не более:
сероводорода
серы тиоловой
механических примесей

0,02
0,036
0,003

0,02
0,036
0,003

0,02
0,036
0,003

0,02
0,036
0,003
*Л - летний период (с 01.05 по 30.09); З – зимний период (с 01.10 по 30.04).
Показатели качества природного газа, подаваемого в магистральные газопроводы, регламентированы ГОСТ 16350-80 и приведены в таблице 1.1 /1, с. 39/. Как видно из этой таблицы , углеводородный состав не нормируется, а нормируются только примеси – вода (по точке росы по влаге), углеводородов (по точке росы по углеводородам), кислорода, сероводорода и тиолов, а также механические примеси, причем самые жесткие условия – для холодной климатической зоны.
ШФЛУ, выделяемая из природных газов в процессе их переработки (на ступенях сепарации высокого давления и отбензинивания), является исходным продуктом для получения сжиженного газа и газового бензина (углеводороды С5+). Нормами установлены три марки ШФЛУ, показатели качеств которых приведены в таблице 1.2 /3, с.11/. Эти три марки ШФЛУ различаются по составу: самый легкий – А и утяжеляется к В. В составе ШФЛУ свыше 35-40% бутанов и пентанов и до 50% и более тяжелых углеводородов С6+.
Таблица 1.2 – Технические требования на ШФЛУ (ТУ 38-101-524-75)
Показатели Марки
А Б В
Углеводородный состав, % масс.
С1+С2, не более
С3, не менее
С4+С5, не менее
С6+, не более
3
15
45
11
5
-
40
25
-
-
35
50
Содержание сернистых соединений в пересчете на серу, %, не более
в т.ч. сероводорода, не более 0,025
0,003 0,05
0,003 0,05
0,003
Содержание взвешенной воды отсутствие
Содержание щелочи отсутствие
Внешний вид Бесцветная прозрачная жидкость

Показатели качества сжиженных углеводородных газов, используемых для коммунально-бытового потребления, приведены в таблице 1.3 /1, с.40/. Они выпускаются трех марок: СПБТЗ – смесь пропан-бутановая техническая зимняя, СПБТЛ – смесь пропан-бутановая техническая летняя, БТ – бутан технический.
Из таблицы 1.3 видно, что в составе сжиженных газов по ГОСТ 20448-90 предусматривается содержание не только пропана и бутана (насыщенных углеводородов), на также олефинов от этиленов и выше, т.е. в их состав вовлекаются как пропан-бутановая фракция ШФЛУ из природных газов, так и олефины из вторичных газов.

Весь текст будет доступен после покупки

1. Мановян А.К. Технология переработки углеродных энергоносителей/А.К.Мановян.- М.: Химия, КолосС, 2004.-456с., ил.-(Учебник и учеб. Пособие для студентов высш. учеб. заведений).
2. Жданова Н.В. Осушка углеводородных газов/Н.В. Жданова, А.Л. Халиф.-М.:Химия,1984.-192с.,ил.
3. Бекиров Т.М. Первичная переработка природных газов/ Т.М. Бекиров.-М.: Химия, 1987.-256 с.
4. Жданова Н.В. Осушка природных и попутных газов/Н.В. Жданова, А.Л. Халиф.- М.: Гостоптехиздат, 1962.- 112 с.
5. Плис А.И. MATHCAD 2000 математический практикум для экономистов и инженеров/ А.И.Плис, Н.А. Сливина. - М.: Финансы и статистика, 2002.-656 с.: ил.
6. Физико- химические свойства индивидуальных углеводородов/ Под ред. В.М. Татевского.- М.: Гостоптехиздат, 1960. – 412 с.
7. ГОСТ 20060-83 Газы горючие природные. Методы определения содержания водяных паров и точки росы влаги. – М.: Изд-во стандартов, 1983. – 15 с.
8. Макаров, Л.В. Охрана труда в химической промышленности / Л.В. Макаров, О.Л. Васин. – М.: Химия, 1989. – 496 с.
9. ГОСТ 12.1.005-88 Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны. – введ. 2000-12-01. – М.: Изд-во стандартов, 2000.-75с.

Весь текст будет доступен после покупки