Tài liệu Hàm lượng nước trong HC doc

 Phương pháp tính tốn, dự đốn  Xác định từ đồ thị:    Giản đồ McKetta Wehe (1958): khí Giản đồ Campbell: khí chua Dùng công thức  Xác định hàm lượng nước dụng cụ đo  Đơn vị: [mg/Sm3]; [lb/MMscf] Sm3 : mét khối chuẩn; đo điều kiện chuẩn ISO 2533 101.35 kPa; 15oC MMscf : triệu feet khối chuẩn, đo 14.7 psi (101.35kPa); 60 oF (15.56 o C) lb = 0.454 kg atm = 14.696 psia = 101.3 kPa ?  01 Hàm lượng nước khí Giản đồ McKetta Wehe A  01 Xác định hàm lượng nước bão hồ cho dịng khí hydrocacbon có SGg 0.9; nhiệt độ 70 oC áp suất 6000 kPa - Từ Hình 1: W = 4500 mg/Sm3 - Hệ số hiệu chỉnh cho SGg 0.9: CG = 0.98 ->Hàm lượng nước: W = 0.98 x 4500 = 4410 mg/Sm3 ?  02  Hàm lượng nước khí chua Tính hàm lượng nước cho dịng khí: 80% C1, 10% H2S 10% CO2, 70 o C 6000 kPa A  02 a) Áp dụng công thức: W = yHCWHC + yH2SWH2S + yCO2WCO2 = 0.8x4500 + 0.1x6000 + 0.1x4700 = 4670 mg/Sm3 Đọc WHC, WH2S, WCO2 từ Hình 1, b) Dùng giản đồ Campbell với nồng độ H2S tương đương: yH2S* = yH2S + 0.75 x yCO2 = 0.175 = 17.5% Đọc hàm lượng nước từ Hình 4: W = 4500 mg/Sm3 (6900 kPa); 12000 mg/Sm3 (2100 kPa) -> 6000 kPa: W = 4514 mg/Sm3 Dùng công thức W [g/m3] = A/P [atm] + B W = (A/P + B) x CG x CS cho SGg = 0.6 cho SGg > 0.6 A, B: Các hệ số tra từ Bảng CG; CS: Các hệ số hiệu chỉnh tỷ trọng tương đối nồng độ muối, đọc từ Hình ?  03 Làm lại ví dụ 01 02 sử dụng công thức A  03 - P= 6000 kPa = 60 atm - T = 70 oC : A = 238.5; B = 0.793 ?  01 W = (238/60 + 0.793) x 0.98 = 4.66 g/m3 = 4660 mg/m3 ?  02 SGg = (16 x 0.8 + 34 x 0.1 + 44 x 0.1) / 228.97 = 0.7 -> CG = 0.96 (từ Hình 1) W = (238/60 + 0.793) x 0.96 = 4.66 g/m3 = 4560 mg/m3 10  Bảng chuyển đổi đơn vị F = 0C x 1.8 + 32 R (Rankine Temperature) = oF + 460 psi = 0.068 bar = 6.8 kPa lb = 0.454 kg ft = 0.305 m inch = 0.0254 m MMscfd ~ milion standard cubic feet per day 56  Bảng điều kiện chuẩn Hệ SI Universal scientific Nat gas industry American engineering T 273.15K 0oC 60oF 32oF P 101.325 kPa V 22.415 m3/kmol 22.415 L/mol 760 mm Hg 14.7 psi atm 379.4 ft3/lb mol 359.05 ft3/lb mol 57 58 ?  08 Cho dịng khí: Lưu lượng: 35 MMscfd (QG) Mw: 18; tỷ trọng 1.5lbs/ft3 Điểm sương: 1000F Điều kiện vận hành tháp hấp phụ: 1100F; 500 psi u cầu hàm lượng nước khí khơ: 1ppm Hãy thiết kế tháp hấp phụ cho trình làm khơ dịng khí 59 A  08 Các bước thiết kế: Chọn khả hấp phụ có ích X (vd 12 lb H20/100lb chất hấp phụ) Tính khối lượng chất hấp phụ phụ chu kỳ WB= (1/X)QG x W / (chu kỳ 8h) -> VB Chọn VSG từ Hình 19 Tính D - > LB Tính mW Tính LMTZ Kiểm tra lại X Tính thời gian tới hạn, kiểm tra lại chu kỳ với thời gian tới hạn Kiểm tra lại độ giảm áp (nên nhỏ 8psi) 60 A  08 Chọn X = 12 lb nước / 100 lb chất hấp phụ = 0.12 WB = (QG x W)/(3 x 0.12) = 9722 W đọc từ Hình 1b = 100 lb nước/MMscf 3: chọn chu kỳ h VB = WB/ρB = 9722/45 = 216 ft3 Xác định VSG: Từ Hình 19, giả sử dùng hạt kích thước 1/8 inch -> VSG = 38 ft/min Tính đường kính lớp hấp phụ R D = 4.9 ft -> LB = 216 x / (3.14 x D2) = 11.5 ft 61 A  08 Tính mW = 7.72 Tính LMTZ xA RS = 100; A = 0.6 -> LMTZ = 45.07 inch = 3.76 ft 62 A  08 Kiểm tra lại X XS đọc từ Hình 20 : 14 lb nước / 100 lb chất hấp phụ LB = 11.5 LZ = 76 -> X = 11.94 ~ 12 Tính thời gian tới hạn = 8.04 ~ h 63 A  08 Tính độ giảm áp = 0.056 x 0.01 x 38 + 0.000089 x 1.5 x 38 x 38 = 0.21 Delta P = 0.21 x 11.5 = 2.46 psi ∆ P ~ 2.5 psi < psi 64 Lượng chất ức chế cần sử dụng Tính theo phương trình Hammerschmidt ΔT = K x I / [ (100 – I) x MI ] ΔT : K: I: MI : độ giảm nhiệt độ tạo thành hyđrát (oF) số cho chất ức chế nông độ tối thiều chất ức chế nước tự wt% khối lượng phân tử chất ức chế Chất ức chế M K Methanol 32 2335 EG 62 2200 PG 76 3590 DEG 106 4370 65 ?  09 Dịng khí: MMscfd, SGg = 0.6 1000 psi 100oF Vận chuyển vào bờ 800 psi 40oF Tính lưu lượng MeOH cần bơm vào để ức chế tạo thành hyđrat 66 Chống thành tạo Hydrat bằng các chất ức chế A  09 Hàm lượng nước dịng khí: Từ Hình 1b : 1000 psi ; 1000F : 60 lb/MMscf 800 psi ; 40 oF : 10.5 lb/MMscf -> Lượng nước tự do: (60 – 10.5)lb/MMscf x MMscfd = 99 lb/ngày Nhiệt độ tạo thành hydrát: Từ Hình 5-b: 800psi, 0.6 SGg : Thydrat = 57.50F -> ΔT = 17.5 0F Theo pt Hammerschmidt : K = 2335; M = 32 -> I = 19.4% -> Lượng MeOH cần cho 99 lb nước/ngày 99 x 19.4 /(100 -19.4) = 23.83 lb MeOH/ngày 67 Hình 5-b 68 A  09 Lượng methanol bốc vào pha khí: Từ Hình 23 nồng độ MeOH pha khí [lb MeOH / MMscf] C= nồng độ methanol pha nước [wt%] Tại 800 psi, 40oF, C = 1.1 -> nồng độ MeOH pha khí = 1.1 x 19.4 = 21.34 lb/MMscf Lượng MeOH pha khí = 21.34 x = 42.68 lb MeOH/ngày Tổng lượng MeOH cần dùng là: 23.83 + 42.68 = 66.51 lb MeOH/ngày 69 70 ... - >Hàm lượng nước: W = 0.98 x 4500 = 4410 mg/Sm3 ?  02  Hàm lượng nước khí chua Tính hàm lượng nước cho dịng khí: 80% C1, 10% H2S 10% CO2, 70 o C 6000 kPa A  02 a) Áp dụng công thức: W = yHCWHC...?  01 Hàm lượng nước khí Giản đồ McKetta Wehe A  01 Xác định hàm lượng nước bão hồ cho dịng khí hydrocacbon có SGg 0.9; nhiệt độ 70 oC... 0.1x4700 = 4670 mg/Sm3 Đọc WHC, WH2S, WCO2 từ Hình 1, b) Dùng giản đồ Campbell với nồng độ H2S tương đương: yH2S* = yH2S + 0.75 x yCO2 = 0.175 = 17.5% Đọc hàm lượng nước từ Hình 4: W = 4500 mg/Sm3