Измерение и контроль влажности в газопроводах. РЕФЕРАТ_2019. Реферат по дисциплине Измерения и контроль в технологических процессах
 Скачать 250.9 Kb.
|
1 2 МИНОБРНАУКИ РОССИИ РГУ нефти и газа (НИУ) имени И.М. Губкина
РЕФЕРАТ
СодержаниеВведение 3 3 1.Осушка газа на месторождениях и газоперерабатывающих заводах 3 2. Транспортировка природного газа 5 3. Коммерческий учет газа 6 4. Что необходимо учитывать при измерениях влажности газа? 6 5. Различные типы анализаторов влажности природного газа 7 6. Характеристики влагосодержания газов 7 7. Основные методы измерения влаги в газах 8 Литература 13 ВведениеВлажность газа является одним из основных параметров при добыче, транспортировке и переработке природного (или попутного нефтяного) газа. Надежное и точное измерение этого параметра требуется на всех этапах - от скважины до газоперерабатывающего завода, и существенно влияет на экономичность и эффективность процессов. Задачи измерения влажности можно разделить на три большие группы по различным процессам газовой промышленности, а именно: - в процессах осушки газа на месторождениях и газоперерабатывающих заводов; - при транспортировке газа; - в коммерческом учете газа. Осушка газа на месторождениях и газоперерабатывающих заводахГаз, поступающий из скважины, как правило, насыщен водой. Поэтому, еще до перекачки он должен быть осушен до определенного уровня во избежание коррозии трубопроводов и образования гидратов, разрушающих арматуру и другие элементы трубопроводной системы (см. рис. 1). К тому же перекачка воды на тысячи километров просто убыточна.  Рис. 1. Образование гидратов в газопроводе. Наиболее распространенным способом осушки на установках подготовки газа до настоящего времени остается поглощение воды ди- или триэтиленгликолем. Это обеспечивает осушку газа до уровня порядка 100 – 200 ppm (-20…-15ºС в единицах температуры точки росы при 40 бар, соответственно), что достаточно для решения проблем транспортировки газа по магистральным газопроводам. Осушка требует больших затрат энергии, поэтому необходимо автоматическое поддержание влажности газа в заданных пределах. Таким образом, анализатор влажности становится основным прибором, управляющим процессом осушки. Типичная схема процесса, а также место установки анализатора, приведены на рис. 2.  Рис.2. Установка дегидратации диэтиленгликолем Главной проблемой измерения на таких установках является наличие в газе диэтиленгликоля (ДЭГ), уносимого потоком. Хотя концентрация паров ДЭГ невелика, но анализатор непрерывно находится под их воздействием. Это может влиять на показания большинства промышленных анализаторов влажности. При транспортировке газа под высоким давлением и низкой температуре окружающей среды (например, для подводных газопроводов) необходима гораздо более глубокая осушка природного газа - менее -40ºС в единицах температуры точки росы. Обычно это осуществляется с помощью молекулярных сит или цеолитов. Типичной задачей автоматического регулирования при этом является управление временем переключения осушающих барабанов. Поскольку процесс регенерации осушителя также энергоемкий, то переключение с осушки на регенерацию по показаниям анализатора, а не по среднему расчетному времени, позволяет значительно улучшить экономичность процесса. «Глубокая» осушка газа молекулярными ситами порождает сразу несколько проблем. С одной стороны, после прохождения молекулярных сит газ относительно «чистый» и возможно только присутствие механических примесей. Однако, его абсолютная влажность 1 – 2 ppm (или – 80o C в единицах точки росы) ниже порога чувствительности большинства анализаторов. Так, анализаторы на основе охлаждаемого зеркала (см. далее) сложно использовать в диапазоне ниже -40ºС. Другие типы анализаторов не измеряют температуру точки росы непосредственно, и для показаний в этих единицах используют пересчет по таблицам ГОСТ 20060-83 или ASTM 1492. Однако, эти таблицы ограничены снизу значением -40ºС, ниже которого какие-либо нормированные алгоритмы пересчета отсутствуют. К этой задаче примыкает также измерение влажности на установках газоразделения методом глубокого охлаждения (иначе называемых турбоэкспандерами). На этих установках происходит выделение непредельных углеводородов: этилена, пропилена, - стоимость которых как химического сырья во много раз выше стоимости природного газа. Для эффективной и безопасной работы такой установки необходима фантастически низкая влажность газа – менее 100 ppb. Измерение столь низких значений влажности возможно только с помощью специальных анализаторов и систем пробоотбора. 1 2 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||