Bài tập công nghệ chế biến khí doc

Nồng độ của dung dịch DEG tưới vào tháp hấp thụ có nồng độ cao hơn 3% so với nồng độ dung dịch DEG bão hoà hơi nước... # Khối lượng dung dịch DEG đã tái sinh tưới vào tháp# Lưu lượng DEG

0,0104 0,0979 0,1522 0,1852 0,1995 0,2280 0,2514 0,2994 0,3494 0,3977 0,4445 0,4898

14,19 24,37 34,63 44,74 44,24 55,30 55,27 65,58 75,88 86,19 96,53 106,86

4,60 4,88 4,25 3,65 3,80 3,39 3,37 3,01 2,74 2,49 2,29 2,10

666 707 617 528 551 491 489 437 397 361 332 305

191 305 370 408 425 460 470 507 540 569 595 618

343 550 666 734 765 829 845 913 972 1024 1070 1112

0,29 0,29 0,28 0,28 0,27 0,27 0,27 0,26 0,26 0,26 0,25 0,25

16,043 30,070 44,097 58,124 58,124 72,151 72,151 86,178 100,205 114,232 128,259 142,286

K

0 R

Thừa số acentric

ω

EMR

áp suất tới hạn

Nhiệt độ tới hạn

z c

Khối l−ợng phân tử

Cấu

tử

Các tính chất vật lý của Hydrocacbon và N2, CO2, H2S

0 254

, 4

068 ,

2

90 ,

0 370

15 , 333

c r

P

P P

T

T T

140 O F.

47 15

, 333 00831

, 0 70 , 0

1 , 44 068

Bài tập 2

17,87 4,590

202,85 Σ

0,36 72,15

0,0169 3,37

2,35 470

0,005

nC5H12

0,58 58,12

0,038 3,8

4,25 425

0,010

C4H10

0,88 44,10

0,085 4,25

7,38 369

0,020

C3H8

1,20 30,07

0,1952 4,88

12,12 305

0,040

C2H6

14,84 16,04

4,255 4,6

176,67 191

0,925

CH4

MW’ MW

Tra bảng xác định Tc , Pc và MW của hỗn hợp

Xác định Tc’, Pc’ và MW’của hỗn hợp

5 ,

=

3

/ 84

,

113 330

00831 ,

0 83 , 0

8 , 17 5

,

14

m kg

Bµi tËp 3

TÝnh T c ’, P c ’ vµ M’ cña hçn hîp

1,504 30,07

35,3 706,5

27,5 549,6

0,05

C2H6

9,624 16,04

399,8 666,4

205,8 343,0

0,60

CH4

1,401 28,02

24,7 493,1

11,4 227,2

0,05

N2

6,816 34,08

260,0 1300,0

134,4 672,1

0,20

H2S

4,401 44,01

107,1 1071,0

54,8 547,6

0,10

CO2

M’ M

P P

c

c

c c

1 '

"

'

"

− +

48 ,

1 1

, 404

600 =

=

63 ,

2 7

, 761

2000 =

=

psia

7 ,

761 8

, 29 8

, 0 2 , 0 9

, 433

1 , 404 9

, 826

=

×

× +

×

=

= 433,9 - 29,8 = 404,1 O R

ε = 29,8

9 600

73 , 10 78

, 0

746 ,

23

2000

ft lb

,

=

Khí cần sấy tới nhiệt độ điểm sương -3OC

Nồng độ của dung dịch DEG tưới vào tháp hấp thụ có nồng độ cao hơn 3% so với nồng độ dung dịch DEG bão hoà hơi nước

# Khối lượng dung dịch DEG đã tái sinh tưới vào tháp

# Lưu lượng DEG tuần hoàn

# Lưu lượng thể tích DEG cho 1 kg nước cần tách ra

Bµi tËp 4

¾ Khèi l−îng dung dÞch DEG t−íi vµo th¸p:

G khèi l−îng DEG 96% t−íi vµoG+W khèi l−îng DEG 93%

G x 96% = (G + W) x 93%

¾ Khèi l−îng riªng DEG tinh khiÕt 1118 kg/m3

Khèi l−îng riªng DEG 96%:

0,96 x 1118 + 0,04 x 1000 = 1113 kg/m3

h kg

W

03 , 0

93 , 0 85 , 23 93

, 0 96

, 0

93 , 0

Bμi Tập 4b

Hỗn hợp khí (tỷ trọng = 0,90) được đưa vào tháp hấp thụ

T = 30 O C P = 750 psi Khí bão hoà hơi nước

Khí cần sấy tới nhiệt độ điểm sương - 20 O C

DEG tưới vào tháp hấp thụ có nồng độ cao hơn 2,5% so với dung dịch DEG bão hoà hơi nước.

ắ Tính khối lượng riêng của khí nguyên liệu

ắ Xác định lượng DEG cần thiết để sấy 100 000 m 3 /h

ắ Tính số đĩa lý thuyết của tháp tái sinh (P = 120 kPa)

biết hệ số tái sinh Es = 0,8

Trình tự tính toán

ắ Đổi đơn vị: P = 750 psi = 5,17 MPa

ắ Tính khối lượng riêng của hỗn hợp khí từ giản đồ III.7

ắ Xác định lượng ẩm cần tách ra từ hỗn hợp khí

ắ Xác định nồng độ dung dịch DEG

ắ Tính:

# Khối lượng dung dịch DEG đã tái sinh tưới vào tháp

# Lưu lượng DEG tuần hoàn

# Lưu lượng thể tích DEG cho 1 kg nước cần tách ra

# Số đĩa lý thuyết

TÝnh khèi l−îng riªng cña hçn hîp khÝ

68 303

00831 0

75 0

17 5 073

26

m

kg zRT

MP

/

, ,

Xác định nồng độ dung dịch DEG

Từ đồ thị phụ thuộc nhiệt độ điểm sương và nhiệt độ tiếp xúc với dung dịch DEG:

T = 30OC và T điểm sương = -20OC DEG 99,3%

Khèi l−îng dung dÞch DEG t−íi vµo th¸p

G khèi l−îng DEG 99,3% t−íi vµo

G+W khèi l−îng DEG 96,8%

G x 99,3% = (G + W) x 96,8%

h kg

W

,

, ,

, ,

,

2946 025

0

968 0

085 76

968 0

993 0

Lưu lưîng dung dÞch DEG tưíi vµo th¸p

¾ Khèi lưîng riªng DEG 99,3%:

Tính số đĩa lý thuyết cho tháp tái sinh

Bμi Tập 4b

Hỗn hợp khí (tỷ trọng = 0,90) được đưa vào tháp hấp thụ

T = 30 O C P = 750 psi Khí bão hoà hơi nước

Khí cần sấy tới nhiệt độ điểm sương - 20 O C

DEG tưới vào tháp hấp thụ có nồng độ cao hơn 2,5% so với dung dịch DEG bão hoà hơi nước.

ắ Tính khối lượng riêng của khí nguyên liệu

ắ Xác định lượng DEG cần thiết để sấy 100 000 m 3 /h

ắ Tính số đĩa lý thuyết của tháp tái sinh (P = 120 kPa)

biết hệ số tái sinh Es = 0,8

Trình tự tính toán

ắ Đổi đơn vị: P = 750 psi = 5,17 MPa

ắ Tính khối lượng riêng của hỗn hợp khí từ giản đồ III.7

ắ Xác định lượng ẩm cần tách ra từ hỗn hợp khí

ắ Xác định nồng độ dung dịch DEG

ắ Tính:

# Khối lượng dung dịch DEG đã tái sinh tưới vào tháp

# Lưu lượng DEG tuần hoàn

# Lưu lượng thể tích DEG cho 1 kg nước cần tách ra

# Số đĩa lý thuyết

TÝnh khèi l−îng riªng cña hçn hîp khÝ

68 303

00831 0

75 0

17 5 073

26

m

kg zRT

MP

/

, ,

Xác định nồng độ dung dịch DEG

Từ đồ thị phụ thuộc nhiệt độ điểm sương và nhiệt độ tiếp xúc với dung dịch DEG:

T = 30OC và T điểm sương = -20OC DEG 99,3%

Khèi l−îng dung dÞch DEG t−íi vµo th¸p

G khèi l−îng DEG 99,3% t−íi vµo

G+W khèi l−îng DEG 96,8%

G x 99,3% = (G + W) x 96,8%

h kg

W

,

, ,

, ,

,

2946 025

0

968 0

085 76

968 0

993 0

Lưu lưîng dung dÞch DEG tưíi vµo th¸p

¾ Khèi lưîng riªng DEG 99,3%:

Tính số đĩa lý thuyết cho tháp tái sinh

bài tập 6

ắ Nhiệt độ tạo hydrat: 17OC

Nhiệt độ thấp nhất của hệ: 5OC

Độ giảm nhiệt độ tạo hydrat d = 17 - 5 = 12OC

ắ Hàm ẩm ban đầu tại 40OC và 8000 kPa =

Hàm ẩm khi vào bờ tại 5OC và 6500 kPa =

Lượng nước ngưng tụ:

ngày

) 160 1000

( 10

5 ,

3

2 3

6

3 6

O H

kg m

Chất ức chế là metanol

J Tính toán nồng độ chất ức chế:

J Khối l−ợng chất ức chế cần dùng:

M d

ì

ì

=

0 X X

X m

m

I

I w

kl

%

, )

)(

(

) )(

)(

(

8

22 32

12 1297

100 32

) , )(

(

868 8

22 100

8 22

−

=

m kg

%

10

/ 17

3 6

ngµy 22,8% 1357 /

10 5

, 3

%

10

/ 17

3 6 3

6

kg MeOH

m kl

ChÊt øc chÕ lµ metanol

Lưîng mÊt m¸t theo pha láng:

0,4 kg MeOH/m3 condensatTæng lưîng mÊt m¸t theo pha láng:

Tæng lưu lưîng chÊt øc chÕ metanol

868 + 1357 + 84 = 2309 kg/ngµy = 0,12 m3/h

gµy

m m

condensat m

condensat m

MeOH

kg

/ 84

10 5

, 3 10

60 4

,

0

3 6

3 6

=

M d

X m

m

I

I w

ngµy /

,

) , )(

0941 0

2467 5

36 80

5 36

−

=

% 5 ,

36 )

62 )(

12 ( 1297

) 100 )(

62 )(

=

M d

X m

m

I

I w

ngµy /

, ,

) , )(

1817 0

5

4771 5

49 80

5 49

)(

(

) )(

)(

(

5

49 106

12 1297

100 106

Bài tập 7

Khí tự nhiên đi vào tháp tách ở P = 8 MPa và

T = -15oC Thành phần phần mol cho trong bảng

Xác định lượng và thành phần pha khí và pha lỏng sau tháp tách

Khi tính toán coi gần đúng condensat có tính chất tương tự C8H18

0,0051 0,8706 0,0536 0,0257 0,0052 0,0054 0,0323 0,0021

Bài tập 7

88,8957 11,1043

1,00002 1,00000

1,0000 Tổng

0,4993 82,0176 4,2142 1,4932 0,2165 0,1891 0,0800 0,1859

0,0107 5,0425 1,1458 1,0768 0,3035 0,3509 3,1500 0,0241

0,00560 0,92263 0,04741 0,01680 0,00244 0,00213 0,00090 0,00209

0,00097 0,45410 0,10319 0,09697 0,02733 0,03160 0,28367 0,00217

5,794 2,032 0,459 0,173 0,089 0,067 0,003 0,963

0,0051 0,8706 0,0536 0,0257 0,0052 0,0054 0,0323 0,0021

L, mol

yiPhần mol

xi Phần mol K

CiPhần mol Cấu tử

Xác định K ở 8MPa và -15 O C

Tính xTính yiiTính V Tính L Xác định e = 0,888957