маси насиченої водяної пари, який міг би перебувати в даному обсязі газу при тих же температурі і тиску. Відносну вологість вимірюють у відсотках або частках одиниці.
Якщо газ, насичений за даних умов водяними парами, охолодити або ізотермічні стиснути, то з нього буде виділятися вода. При певних поєднаннях температур і тисків виділилася вода, контактуючи з газом, здатна утворювати гідрати - білі кристалічні речовини, схожі, залежно від умов утворення, на лід або спресований сніг. Щільність їх коливається в межах 880-900 кг/м3. Основний каркас (решітка) гідрату складається з молекул води, а міжмолекулярні проміжки у формі клітин, каналів, шарів зайняті молекулами вуглеводневих газів.
За певних умов молекули вуглеводнів не можуть покинути порожнину в кристалічній решітці молекул води. Гідрати компонентів природних газів мають формули: СН4 * 6Н2О; С2Н6 * 8Н2О; С3Н8 * 17Н2О; i-С4Н10 * 17Н2О; H2S * 6H2O; N2 * 6H2O; CO2 * 6H2O. Ці формули гідратів газів відповідають ідеальним умовам, т. Е. Таким умовам, при яких всі великі й малі порожнини гідратної решітки заповнені на 100%. У гідратах вуглеводневих газів зазвичай великі порожнини кристалічної водної решітки заповнені рідким пропаном і ізобутаном, а малі порожнини - метаном, етаном, азотом, сірководнем, двоокисом вуглецю.
Гідрати природних газів - типові змішані гідрати, в яких гідратообразователямі є не окремі вуглеводні, а суміш газів. Присутність Н2S або N2 в суміші природних і нафтових газів значно підвищує температуру гідратоутворення. У той же час наявність в газі H2S і CO2 знижує рівноважний тиск гідратоутворення, причому вплив H2S значно сильніше, ніж CO2. Умови утворення змішаних гідратів не збігаються з умовами гідратоутворення окремих компонентів і залежать від складу газу.
Освіта гідратів збільшується з підвищенням тиску і зниження температури газу. Гідрати можуть утворюватися на всьому шляху руху газу від вибою свердловини до пункту збору газу, причому сама неприємна особливість гідратів полягає в тому, що вони здатні утворюватися при температурах значно вище нуля (до +22 0С).
Освіта гідратів в трубопроводах або апаратах, якими рухається вологий газ, можливо лише при певному поєднанні температур і тисків та наявності вільної води. Гідрати ростуть подібно кристалам і утворюють пробки в трубопроводах, в прорізах тарілок і вентилях, якщо кристалики гідрату НЕ несуться з газом.
Гідрати важчих вуглеводнів, ніж метан, утворюються при значно нижчих тисках. Чим більше молекулярна маса вуглеводню, тим нижче критична температура існування гідрату, і чим більше щільність газу, тим при більш низьких тисках (при одній і тій же температурі) він утворює гідрат.
Підігрів газу запобігає утворенню гідратів, але він може бути ефективний тільки в межах промислу, так як газ при перебігу по газопроводах швидко охолоджується. Введення в Газозбірні систему ПАВ, що утворюють на кристалах гідратів плівки, запобігає прилипання (адгезію) їх до стінок труб. Кристалогідрати з ПАР на поверхні не коалесціруют і легко можуть транспортуватися потоком газу, не отлагаясь на стінках труб. Однак найефективнішим методом для попередження і ліквідації вже утворилися гідратів є подача в газопроводи різних інгібіторів гідратоутворення - спиртів і гліколів.
Найбільш поширеним інгібітором гідратоутворення є метанол. Метанол, введений в потік газу в розпиленому стані, поглинає водяні пари і переводить їх в спиртово-водний розчин, при цьому знижується точка роси газу, що створює умови для розкладання гідрату або попереджає його освіту. Спиртово-водний розчин має низьку температуру замерзання. Захоплюється потоком газу рідкий розчин збирається в спеціальних відстійниках (дріппах) і звідти видувається в атмосферу, т. Е. Безповоротно втрачається.
2.2 Очищення і осушення газу короткоциклової безнагревной адсорбцією
газоподібний паливо адсорбція домішка
Осушення газу. Осушка необхідна в тих випадках, коли газ направляється для каталітичної переробки з використанням чутливого до води каталізатора або коли фракціонування і подальша переробка газу проводяться при низьких температурах. Якщо неосушений газ охолоджувати до температур нижче 0 ° С, це може призвести до забивання льодом апаратури і трубопроводів.
При осушенні газу застосовують тверді і рідкі поглиначі води, які повинні відповідати наступним вимогам: висока вологоємність, хороша регенеріруемой, великий термін служби, невисока вартість і простота отримання. Найкращим поєднанням цих якостей з числа твердих поглиначів володіють активована окис алюмінію, силікагель, синтетичні цеоліти (молекулярні сита), а з рідких - ди- і триетиленгліколя.
Рідинна осушка на НПЗ проводиться, як п...
