文档介绍：第八章天然气脱水
第一节天然气水合物
第二节甘醇脱水
第三节固体干燥剂脱水
第四节脱水方法选择
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第一节天然气水合物
一、天然气饱和含水量
二、天然气水合物
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一、天然气饱和含水量
天然气饱和水含量的大小取决于天然气的温度、压力和气体组成。确定天然气饱和水含量的方法有三类:图解法、实验法和状态方程法。
根据气体内是否含有酸气,天然气饱和含水量与压力、温度的关系分为两类:一类为不含酸气(或含量较少)的称甜气图,另一类为含酸性气体的称酸气图。
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1、甜气图
如图,天然气饱和水含量随压力、温度的变化关系。可见,压力越高、温度越低,饱和水含量越小。
在一定压力下与天然气饱和水含量相对应的温度称为天然气水露点。
在某一压力下,水露点愈低,饱和含水量愈小。当气体实际温度高于水露点时,气体处于未饱和状态,无液态水析出;当气体实际温度低于水露点时,气体过饱和,有液态水析出。
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如图,水合物生成线。温度低于水合物生成温度时,物系内是气体和水合物(温度低于水冰点时,为气体、冰、水合物)之间的平衡;温度高于水合物生成温度时,是气体和液态水之间的平衡。
当天然气相对密度>,会使气体饱和水含量降低,可乘以相对密度修正系数进行修正。
天然气与含盐水接触也会降低天然气的饱和水含量,可乘以含盐修正系数进行修正。
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——水中含盐量,g/L;
——气体相对密度;
——气体温度,℃。
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2、酸气图
,酸气浓度对天然气含水量的影响不大,可以按甜气图查得。
高压时,天然气饱和含水量随酸气浓度的增高而增大。 MPa时常用Robinson酸气图或Campbell图求酸性天然气含水量。
Campbell法:
——按甜气查得的天然气中水的质量浓度,mg/m3;
——CO2中水的质量浓度,mg/m3;
——H2S中水的质量浓度,mg/m3;
——气体组分摩尔分数。
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天然气内饱和CO2的有效水含量天然气内饱和H2S的有效水含量
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3、饱和含水量的测试方法
有多种气体含水量测定方法,常见的有露点法、(卡尔-费希尔)法。
1)露点法:在恒定压力下,气体以一定流量流经露点仪,仪器的测量腔室内有抛光金属镜面,其温度可人为控制精确调节并准确测定。随着镜面温度逐步降低,气体被水饱和时镜面上开始结露,此时的镜面温度即为水露点。由水露点查表可得气体饱和含水量。
2)吸收法:气体通过充满P2O5的吸收管,吸收剂P2O5吸收气体内的水分,精确测定P2O5的质量增加值和通过吸收管的气体量,即可求得气体内的含水量。
3)Karl-Fischer法:利用卡尔-费希尔试剂吸收天然气中的水分,测出中和卡尔-费希尔试剂所需的天然气量即可求得气体的含水量。卡尔-费希尔试剂的配制:
8 mol吡啶+2 mol二氧化硫+15 mol甲醇+1 mol碘
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二、天然气水合物
在一定温度和压力条件下、天然气的某些组分与液态水生成的一种外形像冰、但晶体结构与冰不同的笼形化合物称为天然气水合物。
1、物理性质
①白色固体结晶,外观类似压实的冰雪;
②轻于水、重于液烃,;
③半稳定性,在大气环境下很快分解。
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