Institutt for petroleumsteknologi og anvendt geofysikk - NTNU

More documents

Recommendations

Info

TØRKING AV NATURGASS Fjerning av vann • Transportkrav for rørledninger • For å forhindre dannelse av hydrater • For å minimalisere korrosjon Metoder for fjerning av vann • Direkte kjøling (bruk flytende propan, f.eks.), må injisere inhibitor • Absorpsjon (store volumer vann), væskefase, mest vanlig i industrien • Adsorpsjon (små volumer vann), faststoff • Ekspansjonskjøling (f.eks. Troll/Kollsnes) • Membranseparasjon, lite vanlig (brukes for CO2 fjerning, H2O fjernes samtidig) Vann og glykol (absorpsjonsprosesser) • Total gjensidig løslighet (complete mutual solubility) • Diethylene glycol, DEG • Triethylene glycol, TEG • Tabell med fysiske egenskaper (se nedenfor) • Figur med TEG duggpunkt (se nedenfor) • Maksimum temperaturen når vann kokes av (stripper) bestemmer oppnåelig renhet til TEG. Vanlig maksimum temp 204 C, ved høyere temp dannes uønskede produkter fra TEG. • Stripper-gass (tørt naturgass) brukes for å oppnå høyere renhet enn kun oppvarming/koking. Kald finger (cold finger) metoden kan også brukes Absorpsjonskolonne • Platetårn (trinnvis absorpsjon), ikke så vanlig lenger • Våt gass innløp bunn, tørket gass topp • Tørr glykol innløp topp, våt glykol utløp bunn • Gassrate ”bestemmer” diameter, nødvendig separasjon ”bestemmer” antall plater • Renhet TEG og sirkuleringsrate bestemmer oppnådd duggpunkt • Pakket tårn (kontinuerlig absorpsjon), (random and structured packing), mest vanlig i industrien i dag TEG tørking av naturgass • Beskrivelse av TEG prosess (se nedenfor) • Absorpsjon ved lav temperature men gjerne høy trykk, desorpsjon ved lavere trykk og høyere temperature (mellom 200 og 300 C) • Ved desorpsjon (stripping) kan glykol tapes (vanlig å litt av absorpsjonsmiddelet tapes med vanndampen). • Tap av BTEX i andre desorpsjonprosesser vanskelig miljøproblem. Kolonneteori (motstrøms, flertrins kolonne/tårn) • G og L representerer molrate gass og væske, henholdsvis (mol G/s and mol L/s) • Molfraksjon (molbrøk) vann i gassfase og glykolfase, y og x • Skriver molbalanse for trinn som benevnes n 57
• Omorder slik at vannfjerning gassfase og vannopptak glykolfase vises (se ligning nedenfor) • Termodynamisk likevekt mellom vann i gassfase og vann i glykolfase y=kx (molbrøk), kalles for LIKEVEKTSLIGNINGEN • Likevekten kan plottes og kalles for likevektslinje, y mot x, trenger ikke å være lineær • Likevekten på plate n har koordinatene (x_n, y_n) • Også på likevektslinjer er punktene ovenfor og nedenfor i diagrammet (nedenfor og ovenfor i kolonnen), (x_n+1, y_n+1) og (x_n-1, y_n-1), osv. • Mellom platene møtes to strømmer, gass på vei oppover og glykol på vei nedover • Molbrøkene for møtende strømmer mellom platene kan også plottes på y mot x diagrammet, dette kalles for driftslinjen • I tørking av gass ved glykol, ligger driftslinjen høyere i y mot x diagrammet enn likevektslinjen • Trekking av horisontale og vertikale linjer mellom likevekt- og driftlinjen, viser antall nødvendige trinn • Antall vertikale linjer fra molfraksjon vann i gass inn til molfraksjon vann i gass ut, gir antall teoretiske trinn • Eller, antall horisontaler linjer fra molfraksjon vann i glykol inn til mofraksjon vann i glykol ut gir antall teoretiske trinn • Molbalanse, inn og ut fra plate, kalles for likevekstrinn (equilibrium stage). Følgende ligning viser vannfjerning gassfase = L/G (vannopptak glykolfase) for plate n (se figur nedenfor) L y n+ 1 − yn = ( xn − xn− 1) G • Følgende ligning kalles DRIFTSLIGNINGEN og gir molbalansen mellom trinn 1 og trinn n (kontrollvolum vist på figur nedenfor) Ln G1 y1 − L0 x0 y n+ 1 = xn + G G n+ 1 n+ 1 Løsningsmethoder (motstrøms, flertrinns kolonne) • Metodene gir antall teoretiske trinn/plater (N er antall trinn) • Grafisk løsning, McCabe-Thiele, to komponet (vann og TEG) • Analytisk løsning, Kremser-Brown, to komponet (vann og TEG) • Numerisk løsning, f.eks. HYSYS, flere komponenter • N_teoretisk = (0,25 til 0,40) N_reelle (gjelder ”alle” metoder) Grafisk løsning (McCabe-Thiele) • Utledning av driftsligningen (vannfjerning gassfase = (L/G) vannopptak glykolfase) • Likevektsligningen y = kx (ikke nødvendigvis lineær) • Antar konstant eller gjennomsnittlig verdier for L og G, men ikke nødvendigvis for k • Antar likevekt oppnår på hver teoretisk plate • Reelle plate, oppnår bare 25-40% likevekt • Graf som viser y mot x, med begge linjer/ligninger Analytisk løsning (Kremser-Brown) • Løser driftsligningen og likevektsligningen analytisk (utledning, f.eks. Lydersen 1985) • Bruker A = L/Gk, såkalt gjennomsnittlig (eller effektiv) absorbasjonsfaktor 58
Page 1 and 2:
NTNU Institutt for petroleumsteknol
Page 3 and 4:
Innholdsfortegnelse Trykktap og tem
Page 5 and 6:
• Ligning for temperatur ved nedk
Page 7 and 8:
Temperaturprofil mot avstand, når
Page 9 and 10: Omskrives ln T1 −Tu T −T 2 u U
Page 11 and 12: 4U dρ C p −3 4 ⋅ 2 ⋅10 = 0,3
Page 14 and 15: Universell hastighetsprofil (fra Mc
Page 16 and 17: Jahn et al. 1998 Flytdiagram av pro
Page 18 and 19: 6 Kristin Prosess Scavenger, back-u
Page 20 and 21: Pumpearbeid og -effekt Mekaniske st
Page 22 and 23: Logaritmisk midlere temperaturforsk
Page 24 and 25: Fouriers lov ΔT q = −kA Δx kan
Page 26 and 27: Re > 10 000 L/D > 60 0,7 < Pr < 700
Page 28 and 29: 1 ΔT2 ΔT2 − ΔT ln = U ΔT q u
Page 30 and 31: Adiabatisk prosess • Kompendium a
Page 32 and 33: 29 ( ) 1 2 1 2 ln 1 ln v v k T T
Page 34 and 35: ⇒ W = p v 1 1 ⎡ k ⎢⎛ p ⎢
Page 36 and 37: GASS-VÆSKE SEPARASJON OG SEPARATOR
Page 39: Crowe, C., Sommerfeld, M. & Tsuji,
Page 42 and 43: Dråpe- og boblemekanikk Synkehasti
Page 44 and 45: u D 4 g d = 3 f D ρL − ρG ρ G
Page 46 and 47: Synkehastighet dråper, eksempel St
Page 48 and 49: Gasskapasitet vertikal separator Ga
Page 50 and 51: Kombinering av ligninger gir maksim
Page 52 and 53: Forhindring av hydratavsetning (unn
Page 54 and 55: WATER CONTENT OF HYDROCARBON GAS Fi
Page 56 and 57: Fluidsammensetning Midgard, GOR ~ 6
Page 58 and 59: Hydratinhibering Dannelse av hydrat
Page 62 and 63: • Metoden gjelder også for strip
Page 64: Carroll (2003): Natural Gas Hydrate
Page 68 and 69: Knudsen, B. & Mo, A.F. (2002): Use
Page 71 and 72: MÅLETEKNIKK Produksjonsmåling (al
Page 73 and 74: • For gass må tettheten korriger
Page 75 and 76: Doebeling, E.O. (1990): Measurement
Page 77 and 78: TOFASE STRØMNING Tofase strømning
Page 79 and 80: Two-Phase Flow Variables Void fract
Page 81 and 82: Two-phase homogeneous flow u = u G
Page 83 and 84: Slip Ratio Equation Derivation of t
Page 85 and 86: Enheter Tradisjonelle måleenheter
show all

Institutt for petroleumsteknologi og anvendt geofysikk - NTNU

Create successful ePaper yourself

Delete template?

Save as template?