WWW.MASH.DOBROTA.BIZ
БЕСПЛАТНАЯ  ИНТЕРНЕТ  БИБЛИОТЕКА - онлайн публикации
 

«МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА АБСОРБЦИОННОЙ ОСУШКИ ГАЗА В ПРОГРАММНОМ КОМПЕКСЕ ASPEN HYSYS А.Р. Гатиятов Научный руководитель профессор, доктор ф.-м. наук С.Н. Харламов ...»

ПРОБЛЕМЫ ГЕОЛОГИИ И ОСВОЕНИЯ НЕДР

МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА АБСОРБЦИОННОЙ ОСУШКИ ГАЗА

В ПРОГРАММНОМ КОМПЕКСЕ ASPEN HYSYS

А.Р. Гатиятов

Научный руководитель профессор, доктор ф.-м. наук С.Н. Харламов

Национальный исследовательский Томский политехнический университет, г. Томск, Россия

В настоящее время один из самых эффективных методов осушки природного газа является абсорбция .

Применяется данная технология на многих российских и зарубежных месторождениях для выделения из газовых смесей водного компонента. Абсорбционный метод осушки газа, основанный на разности парциальных давлений водяных паров в газе и осушителе, имеет широкое распространение в газопереработке. Процесс извлечения влаги из газа проходит в абсорбере при контакте жидкого осушителя с влажным газом до тех пор, пока величины парциального давления воды и над раствором осушителя не примут равные значения [2] .

Обзор литературы по данной теме затронул различные современные источники, в которых говорится, что довольно часто аппараты для осушки газа (абсорберы) требуют модернизации. Необходимость совершенствования установок абсорбционной осушки газа на газодобывающих предприятиях обуславливается, в частности, ухудшением показателей эффективности их работы, а также изменениями свойств осушаемого газа, что требует в таком случае моделирование технологического процесса .



Целью данной работы является поиск новейших технологий физико-математического моделирования процесса абсорбционной осушки природного газа .

Наиболее часто для моделирования процессов добычи, транспортировки и переработки природного газа и нефти используется моделирующей комплекс Aspen HYSYS, который представляет собой интегрированную систему, позволяющую рассчитывать, как стационарные, так и динамические режимы работы, причем для моделирования стационарного и динамического режимов работы используются одни и те же термодинамические модели. Одни и те же объекты можно рассчитывать последовательно с разной степенью детализации .

Все это представляет собой принципиально новое слово в моделировании технологических систем [1]. В данном комплексе используется уравнение состояния Пенга-Робинсона или его расширенная модификация .

Модернизация абсорбера В ходе обзора литературы было выяснено, что в настоящее время модернизации подвергается массообменная часть абсорбера, которая заключается в замене массообменных тарелок на регулярные насадки. Как правило, используется два типа насадок: отечественная насадка, изготовленная по проекту ДОАО «ЦКБН» и зарубежная «Mellapak» фирмы «Sulzer chemtech» (рисунок 3а и 3б соответственно). Подобной модернизации подверглись два абсорбера на Западно-Таркосалинском газовом промысле: в абсорбере А4 была установлена зарубежная насадка, в А6 – отечественная .

а) ДОАО «ЦКБН б) «Mellapak»

–  –  –

Были проанализированы результаты испытаний производственных насадочных абсорберов. Для сравнения эффективности производственных абсорберов в работе было проведено моделирование программном комплексе Aspen HYSYS, где был смоделирован процесс абсорбционной осушки газа с технологическими параметрами, приближенными к реально существующим на Западно-Таркосалинском газовом промысле. В качестве теоретического абсорбера (смоделированного в Aspen HYSYS) был выбран тарельчатый абсорбер с количеством тарелок 10 штук .



СЕКЦИЯ 18. СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИИ ТРАНСПОРТИРОВКИ И ХРАНЕНИЯ НЕФТИ И ГАЗА

ПОДСЕКЦИЯ 1. МЕТОДЫ МАТЕМАТИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССОВ ТРАНСПОРТА И ХРАНЕНИЯ

УГЛЕВОДОРОДНОГО СЫРЬЯ

–  –  –

Результаты данных испытаний производственного тарельчатого и насадочных абсорберов сведены в таблицу 1. Так же в данную таблицу занесены результаты расчета теоретического тарельчатого. Результаты таблицы 1 позволяют сравнить абсорберы в зависимости от типа заполнителя (массообменные тарелки или структурированные насадки). По результатам, приведенным в таблице 1, видно, что смоделированный теоретический тарельчатый абсорбер 1 позволяет достичь точки росы минус 18,7 °С, производственный насадочный А6 (ДОАО «ЦКБН»), в свою очередь, с такой же концентрацией гликоля только минус 11 °С, А4 (mellapak) – минус 10,5°С. При этом и потери гликоля с осушенным газом выше у производственных абсорберов – 0,4-1,5 г/1000 м3 по сравнению с теоретическим тарельчатым – 0,16 г/1000 м3. Сравнивая теоретический абсорбер с производственными видно, что теоретический абсорбер показывает более высокую степень осушки газа и меньшие потери ТЭГа с осушенным газом при данных технологических параметрах установки. Это связано с тем, что при моделировании процесса создаются идеальные условия и среда. В данном абсорбере мы видим потери гликоля с осушенным газом, которые неизбежны .

Таблица 1 Сравнение результатов испытания производственных абсорберов с теоретическими, смоделированными в программном комплексе HYSYS

–  –  –

Давление и расход абсорбента Для более детального изучения влияния давления и количества абсорбента на эффективность осушки была построена 3D диаграмма данной зависимости (рисунок 3). По ней мы видим, что при снижении давления процесса уменьшается количество воды в газе. Во многих источниках говорится о том, что увеличение расхода гликоля положительно сказывается на эффективность осушки, однако, полученная диаграмма свидетельствует о том, что при пониженном давлении абсорбент хуже справляется с влагой, чем при повышенном. На диапазоне от 3 МПа до 6 МПа увеличение расхода абсорбента увеличивает содержание влаги в осушенном газе, что отрицательно скажется на точку росы. А на диапазоне 6-7 МПа, с увеличением расхода абсорбента уменьшается количество влаги в газе, что говорит о более эффективном извлечении воды из природного газа .

ПРОБЛЕМЫ ГЕОЛОГИИ И ОСВОЕНИЯ НЕДР

Рис. 3. 3D диаграмма зависимости давления абсорбции, расхода абсорбента и количества влаги в осушенном газе Заключение По результатам работы можно с уверенность сказать, что моделирующий программный комплекс Aspen HYSYS максимально близко моделирует процесс абсорбционной осушки. В первой части работы выявлено, что максимальная температура точки росы по воде при данных технологических параметрах может достигать минус 18,7°С .



Сравнивая отечественную и зарубежную насадку видно, что насадка, изготовленная по проекту ДОАО «ЦКБН» не уступает импортной по температуре точки росы и уносу гликоля с осушенным газом. Во второй части работы выявлено, что расход абсорбента по-разному влияет на количество воды в осушенном газе при пониженном и повышенном давлении. Однако, в работе были использованы некоторые допущения: поток «влажный газ» (рисунок 1) в моделирующем комплексе не имеет длины, т.е. выход из сепаратора есть вход в абсорбер, однако на промысле это не так. Для перехода потока из сепаратора в абсорбер используется трубопровод диаметром dу=1000 мм и длиною 50 м. Поэтому в дальнейшем планируется максимально приблизить модель данную математическую модель к Западно-Таркосалинского газоконденсатного месторождения, учитывая допущения, которые присутствуют в данной модели .

–  –  –

1. HYSYS. Руководство пользователя, Aspen Tech, 2014 .

2. Колокольцев С. Н. Совершенствование технологий подготовки и переработки углеводородных газов:

Монография. – М.: ЛЕНАНД, 2015. – 600 с .

–  –  –

Трассировкой трубопроводов называется комплекс инженерных и геодезических мероприятий по изысканию трассы.

Трассировка включает в себя два основных элемента:

• План трассы, который является точной проекцией трассы на горизонтальной плоскости .

• Продольный профиль трассы, который представляет собой ее вертикальный разрез по линии проекции .

Этот план состоит из отрезков прямых линий с различным уклоном, которые при необходимости могут быть соединены круговыми кривыми .

Идеальная трасса должна быть прямолинейной, без отклонений и перегибов, которые на практике могут привести к значительному увеличению стоимости строительства и ее эксплуатации. Однако чаще всего прямой и продольный план не соответствуют друг другу, и впоследствии эти несоответствия решаются при помощи искривления общего плана трассы (кривые постоянного и переменного радиуса кривизны). Так, в плане должны быть отражены траектории обхода участков с негативными геологическими условиями, большими уклонами и другими неблагоприятными препятствиями .

На первых этапах трассирования магистрального трубопровода, осуществляемых на мелкомасштабных топографических картах, не всегда представляется возможным учесть структуру топографических условий .

В настоящее время проектирование трубопроводов является сложной задачей. Существует множество вариантов прохождения трассы трубопровода между начальной и конечной точками. Выбор трассы чаще основывается на экспертном мнении специалистов разрабатывающих проектную документацию. Однако автоматизация поиска трассы, обладающей наименьшими капитальными затратами является актуальной задачей .

Целью работы является минимизация капитальных затрат на строительство трубопровода, путем нахождения оптимальной трассы трубопровода.




Похожие работы:

«УДК 008 Курмаз Юлия Валерьевна аспирант, старший преподаватель кафедры архитектуры и дизайна Тюменского государственного архитектурно-строительного университета, Русская христианская гуманитарная а...»

«ТРУДЫ МФТИ Труды Московского физико-технического института (государственного университета) Том 9, № 2 (34) 2017 год Содержание Механика..........................................................»

«ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ТЕХНИЧЕСКОМУ РЕГУЛИРОВАНИЮ И МЕТРОЛОГИИ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ГОСТР СТАНДАРТ ИСО 17070РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ КОЖА Химические испы тания. Метод определения содержания пентахлорф енола и изомеров тетрахлорф е...»

«Баланс № 7 (1358) 23 января 2014 Стр.1 Баланс № 7 (1358) 23 января 2014 Стр.1 Баланс № 7 (1358) 23 января 2014 Стр.1 Баланс № 7 (1358) 23 января 2014 Стр.1 Содержание Документы и комментарии Стр. 05 Письмо Министерства доходов и сборов Украины от 06.12.13 г. № 26567/7/99-99-15-01-...»

«css Second Edition David Sawyer McFarland POGUE PRESS' O'REILLY@ Beijing • Cambridge • Farnham • Kбln • Paris • Sebastopol • Taipei • Tokyo БОЛЬШАЯ КНИГА css Дэвид Макфарланд ~nnTEPФ Москва Санкт-Петербург Нижний Новгород Воронеж · · · Ростов-на-Дону Екатеринбург Самара Но...»

«Ресиверы цифрового телевидения BBK SMP240HDT2: Инструкция пользователя SMP240HDT2 v2.0 ЦИФРОВОЙ ТЕЛЕВИЗИОННЫЙ РЕСИВЕР С ФУНКЦИЕЙ HD-МЕДИАПЛЕЕРА Руководство по эксплуатации с гара...»

«ЕРЮШЕВ МИХАИЛ ВЛАДИМИРОВИЧ ПОВЫШЕНИЕ МЕЖРЕМОНТНОГО РЕСУРСА ДИЗЕЛЕЙ ПУТЕМ АДАПТАЦИИ ФОРМЫ ПОРШНЕВЫХ КОЛЕЦ К ИЗНОШЕННОЙ ГИЛЬЗЕ ЦИЛИНДРОВ ПРИ ТЕКУЩЕМ РЕМОНТЕ (НА ПРИМЕРЕ ДВИГАТЕЛЯ ЯМЗ-236) Специальность 05.20.03 – Технологии и средства технического обслуживания в сельском хозяйстве АВ...»




 
2019 www.mash.dobrota.biz - «Бесплатная электронная библиотека - онлайн публикации»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.