Форумы Проектант
Размещение
рекламы



ПОИСК ПО ФОРУМАМ
перед созданием новых тем используйте поиск,
возможно ответ на Ваш вопрос уже есть на форумах

Расширенный поиск
 
ТочкаВсего пользователей - 19561
ТочкаВсего тем - 27528
ТочкаВсего сообщений - 257913
Страниц: [1]   Вниз
ВЕРСИЯ ДЛЯ ПЕЧАТИ

Фазовые состояния этана при изменении давления в составе ПНГ

Количество просмотров - 945
(ссылка на эту тему)
Вmb
Участник форумов


Сейчас отсутствует Сейчас отсутствует
 
Сообщение #1 : 13 Августа 2019 года, 17:34
(ссылка на это сообщение)

Добрый день!
Возникла проблема с определением фазового состояния этана, входящего в состав попутного нефтяного газа после компримирования.

Поступила задача использовать один из продуктов переработки ПНГ - сжиженный отбензиненный газ (СОГ) в качестве моторного топлива, аналогично КПГ. Но в отличие от природного газа у нас огромное количество этана, в связи с этим возникает вопрос не будет ли содержащийся этан переходить в жидкое состояние в баллонах автомобиля под давлением 200 атмосфер.

Кратко основные параметры проекта:
1. Давление газа на входе 17 бар, температура газа в зависимости от сезона +25-32оС
2. Далее происходит компримирование до 250 атмосфер и газ отправляется в блок хранения
3. После этого из данного блока происходит заправка автомобилей до давления в топливном баллоне 200 атм.
4. После того как автомобиль заправлен температура газа в баллонах может опуститься до -40оС (в случае простоя)

Состав газа
         
1   Род газа   -   Сухой очищенный газ (СОГ)
2   Состав газа на входе АГНКС,  % моль      моль   масс
    Н2                                        0,0046       0,0005
    Не                                        0,0149       0,0031
    О2                                        0,0181       0,0300
    N2                                        1,8258       2,6533
    CO2                                       3,6633     8,3634
    CH4                                       80,7524    67,2061
    C2H6                               13,5335    21,1110
    C3H8                               0,0301       0,0687
    C4H10 - i                               0,0237       0,0713
    C4H10 - n                               0,0489       0,1474
    C5H12 - i                               0,0206       0,0771
    C5H12 - n                               0,0273       0,1022
    ∑C6+                                0,0371       0,1659
    
 По информации одного из производителей компрессоров 25% содержащегося этана по массе будет сконденсировано во время сжатия и уйдет в дренажную емкость, однако, его все равно останется довольно много. Не будет ли он находится в жидком состоянии в баках автомобиля из-за высокого давления из-за относительно низких температур?

Если кто-то сможет хотя бы подтолкнуть на мысль как разобраться с этой проблемой буду признателен.           

Foxson
****
Активный участник форумов


Сейчас отсутствует Сейчас отсутствует
 
Сообщение #2 : 13 Августа 2019 года, 18:39
(ссылка на это сообщение)

Определяете парциальное давление (гугль в помощь) нужного вещества и по таблицам (диаграммам) этого вещества на всём интересующем диапазоне температур смотрите его агрегатное состояние.

Монтажник (Челябинск, Россия)
Dinosaur
****
Активный участник форумов


Сейчас отсутствует Сейчас отсутствует
 
Сообщение #3 : 13 Августа 2019 года, 21:02
(ссылка на это сообщение)

Это традиционная задача для технологов, связанных с углеводородами. И алгоритм решения немного сложнее, чем описал камрад Foxson. Задача решается методом итерационных приближений на основе законов Рауля-Дальтона в процессе однократной конденсации. Если задача научиться решать такие кейсы - гуглите "расчет однократного испарения". Для таких высоких давлений нужно учитывать сжимаемость компонентов - при расчетах учитывать активность ( тоже гуглите). Для инженерных расчетов проще использовать специализированные программы типа HYSYS, PRO II. Интерфейс хайсиса осилить сможете для данного применения. Считают ли хайсисы и прочие такие давления? Не знаю, может форумчане подскажут.

P.S. Технологам интересно будет - есть подобие хайсиса для сотового телефона. DWSIM называется. Дубовенько, но уже что-то. Авось дальше полноценным будет

UPD - немного теории. После сжатия и охлаждения газовая фаза будет  находиться в равновесном состоянии с жидкостью. Это значит, что при любом увеличении давления или снижении температуры будет образовываться конденсат. С другой стороны, средуцированный до 200 ати газ уже ге будет равновесным и для решения задачи при минус 40 см. первый абзац.

? (Уфа, Россия)
Вmb
Участник форумов


Сейчас отсутствует Сейчас отсутствует
 
Сообщение #4 : 14 Августа 2019 года, 10:13
(ссылка на это сообщение)

Попробую, спасибо!
Foxson
****
Активный участник форумов


Сейчас отсутствует Сейчас отсутствует
 
Сообщение #5 : 14 Августа 2019 года, 10:38
(ссылка на это сообщение)

И алгоритм решения немного сложнее, чем описал камрад Foxson.
Да, погорячился. Состав указан наверняка не финальный, а исходный. Тогда много сложнее. Возможно придётся учитывать и растворимость газовой фазы при таких не малых давлениях и термодинамическое охлаждение газовой фазы при понижении давления с 250 до 200

Монтажник (Челябинск, Россия)
Dinosaur
****
Активный участник форумов


Сейчас отсутствует Сейчас отсутствует
 
Сообщение #6 : 14 Августа 2019 года, 17:48
(ссылка на это сообщение)

Попробуйте найти в сети методичку Кондрашовой Н.В. по расчету сепараторов гидроочистки дизтоплив. Там был алгоритм решения этой задачи именно с учетом коэффициентов активности компонентов. А может и готовый курсач найдете

? (Уфа, Россия)
Shvet
****
Активный участник форумов


Сейчас на форумах Сейчас на форумах
 
Сообщение #7 : 15 Августа 2019 года, 12:40
(ссылка на это сообщение)

Если кто-то сможет хотя бы подтолкнуть на мысль как разобраться с этой проблемой буду признателен.

Решению таких задач учат 5 лет в институте и 5 лет тренируют в проектировании. Эта задача требует инженерного образования и опыта. Из-за некомпетентности сейчас Вы не можете задать вопрос и понятно описать проблему.

Рекомендую начать (!) с Reid&Prausnitz ru / en . Расчёт в модели Рeng-Robinson (без модификаций) даёт следующий результат.
https://d.radikal.ru/d30/1908/49/6260872fb72e.jpg
Фазовые состояния этана при изменении давления в составе ПНГ

Я упростил состав до основных компонентов.

Инженер (Полоцк, Беларусь)
Dinosaur
****
Активный участник форумов


Сейчас отсутствует Сейчас отсутствует
 
Сообщение #8 : 15 Августа 2019 года, 18:51
(ссылка на это сообщение)

Shvet, теперь охладите этот газ до минус 40 градусов. ТС переживает, что будет выпадать конденсат при охлаждении баллона зимой

? (Уфа, Россия)
Foxson
****
Активный участник форумов


Сейчас отсутствует Сейчас отсутствует
 
Сообщение #9 : 15 Августа 2019 года, 19:37
(ссылка на это сообщение)

Там ещё интересней: при -40 град заполнение ёмкости на 200 ат из ёмкости 250 ат как бы подогрев не лишний. 

Монтажник (Челябинск, Россия)
Dinosaur
****
Активный участник форумов


Сейчас отсутствует Сейчас отсутствует
 
Сообщение #10 : 15 Августа 2019 года, 21:09
(ссылка на это сообщение)

Я так понял, предполагается технология такая:
- газ на выходе АГНКС приведенного состава компримируем до 250, хз сколько ступеней сжатия
- охлаждаем нагнетание до 30 и сепарируем газ/жидкость
- полученный газ 250-30 собираем в расходном аккумуляторе, состав получится как в сообщении Shvet
- перепускаем газ из аккумулятора в автобаллон с давлением 200
- нужно проверить выпадение конденсата при минус 40
Думаю понижением температуры при редуцировании до 200 можно пренебречь

? (Уфа, Россия)
Ixion
*
Участник форумов


Сейчас отсутствует Сейчас отсутствует
 
Сообщение #11 : 16 Августа 2019 года, 00:02
(ссылка на это сообщение)

Расчет данного состава в PetroSIM показывает, что в газообразном состоянии газ данного состава при давлении 25 МПа изб. будет только при температуре не ниже +9,89 С. При температуре ниже 9,89 С -- полностью жидкость, при температуре выше 9,89 С -- полностью газ. Температурный диапазон двухфазного состояния, когда одновременно присутствуют и газ и жидкость, при данном давлении отсутствует. При снижении давления ниже 7,64 МПа возникает разность между температурами начала конденсации и конца конденсации. Результаты расчета:
-- при давлении 25 МПа -- конденсация при +9,89 С;
-- при давлении 20 МПа -- конденсация при -7,09 С;
-- при давлении 15 МПа -- конденсация при -27,83 С;
-- при давлении 11,94 МПа -- конденсация при -40 С;
-- при давлении 10 МПа -- конденсация при -47,53 С.
Температура конденсации понижается при снижении давления вплоть до 7,64 МПа, при этом давлении конденсация происходит при -56,5 С. При более низком давлении конденсация уже начинает происходить в температурном диапазоне, например, при давлении 5 МПа конденсация начинается при -43,08 С (точка росы), а заканчивается при -69,4 С.
Уравнение состояния использовалось Пенг-Робинсон (модификация PetroSIM). Хотя для надкритических газов нужно что-то более специализированное юзать.
Гугл говорит, что критическая температура этана -- 32,18 С. Т.е. при температуре выше критической, каково бы не было давление, этан будет находиться в газообразном состоянии. Держите температуру выше 32 С и гарантированно не будет конденсата.
01.JPG
 
* 01.JPG
(52.52 Кб, 426x487)  [скачать]  [загрузок: 11]
02.JPG
 
* 02.JPG
(50.48 Кб, 629x258)  [скачать]  [загрузок: 15]
Foxson
****
Активный участник форумов


Сейчас отсутствует Сейчас отсутствует
 
Сообщение #12 : 16 Августа 2019 года, 11:45
(ссылка на это сообщение)

Думаю понижением температуры при редуцировании до 200 можно пренебречь
Можно, только если продолжительность этого процесса не актуальна.

Монтажник (Челябинск, Россия)
Shvet
****
Активный участник форумов


Сейчас на форумах Сейчас на форумах
 
Сообщение #13 : 16 Августа 2019 года, 13:36
(ссылка на это сообщение)

Shvet, теперь охладите этот газ до минус 40 градусов. ТС переживает, что будет выпадать конденсат при охлаждении баллона зимой

всё в парах, модель классический Peng-Robinson
https://c.radikal.ru/c16/1908/24/dffd61d38f02.jpg
Фазовые состояния этана при изменении давления в составе ПНГ

Инженер (Полоцк, Беларусь)
Вmb
Участник форумов


Сейчас отсутствует Сейчас отсутствует
 
Сообщение #14 : 21 Августа 2019 года, 18:15
(ссылка на это сообщение)

Всем огромное спасибо за ответы!
Понятно одно, что этан будет жидким при такой температуре и давлении. Этан нам точно нужно отделять. Теперь будем думать целесообразна ли реализация данного проекта. Пока все решения соизмеримы со стоимостью основного технологического оборудования АГНКС.
Dinosaur
****
Активный участник форумов


Сейчас отсутствует Сейчас отсутствует
 
Сообщение #15 : 21 Августа 2019 года, 19:40
(ссылка на это сообщение)

Откуда вы взяли, что будет жидким? Последний пост Shvet как раз обратное говорит. То что вам посчитали на другом форуме - там похоже сжимали и охлаждали состав из первого вашего поста

? (Уфа, Россия)
Yandex
Для отключения данного рекламного блока вам необходимо зарегистрироваться или войти с учетной записью.
Если же вы забыли свой пароль на форуме, то воспользуйтесь данной ссылкой для восстановления пароля.
Страниц: [1]   Вверх
ВЕРСИЯ ДЛЯ ПЕЧАТИ



Сейчас Вы - Гость на форумах «Проектант». Гости не могут писать сообщения и создавать новые темы.
Преодолейте несложную формальность - зарегистрируйтесь! И у Вас появится много больше возможностей на форумах «Проектант».


Здравствуйте, Гость
Сейчас Вы присутствуете на форумах в статусе Гостя.
Для начала общения надо зарегистрироваться или пройти авторизацию:
Вам не пришло письмо с кодом активации?
 
 
  (забыли пароль?)  
   

если Вы не зарегистрированы, то
пройдите регистрацию
Создать тему
Последние сообщения на Технологическом форуме
автор: Foxson
Сегодня в 06:11

Вчера в 09:54

автор: Ацетон
Вчера в 09:41

автор: Aleksey_Cherentaev
18 Октября 2019 года, 10:45

автор: Тимур 74
10 Октября 2019 года, 19:39

10 Октября 2019 года, 09:28

автор: ThinkingMonkey
09 Октября 2019 года, 04:31

автор: НиКиТоС
07 Октября 2019 года, 13:49

автор: Pyromaniac 92
07 Октября 2019 года, 09:36

автор: Сергеюшко
04 Октября 2019 года, 16:41

автор: Elizaveta
30 Сентября 2019 года, 20:16

автор: Андрей 37
27 Сентября 2019 года, 14:38

автор: ГК 67
23 Сентября 2019 года, 03:01

20 Сентября 2019 года, 11:15

автор: Pyromaniac 92
20 Сентября 2019 года, 09:09

Последние 10 cообщений чата:
Сегодня в 08:38
Доброе! Третий, а там и до тяпницы близко [улыбка]
Сегодня в 06:44
Доброе утро. АндроИД, пошел третий день?
Вчера в 16:28
Второй день понедяпницы подходит к концу...
18 Октября 2019 года, 18:11
Наступает пятнидельник
17 Октября 2019 года, 10:38
Доброе утро!
15 Октября 2019 года, 08:19
Всем хорошего дня!
04 Октября 2019 года, 12:45
=) https://vdcroasting.com/  тут подробности)
03 Октября 2019 года, 23:44
Приносим извинения. Ведутся работы по переносу сайта proektant.kz на новую систему. По не понятным причинам это сопровождается повышенной нагрузкой на сервер
03 Октября 2019 года, 14:26
Конкурс это хорошо, ждем подробности)
03 Октября 2019 года, 14:26
Конкурс это хорошо, ждем подробности)

Сейчас на форуме:
Сейчас на форумах: гостей - 1147, пользователей - 27
Имена присутствующих пользователей:
Виктop, Денис Еремин, Eвгeний 1, 703707, ПТЗ, Electroac 36, rustammm, Beroes Group, Imp, Ris, Михаилъ, Юра 123, Vlb, ТОЭ, Андрей 1, Аллександор, Алекcей, Sapient, Shvet, Антониони, Roman Yaz, Алексей96, Ната 1204, doctorRaz, Dmitriy52nnov, Ашторет, Posetitel
Контактные данные | Рекламно-информационные услуги | Баннерная реклама | Партнёрская программа | Подробная статистика
Настройка форумов © «Проектант» | Конфиденциальность данных
Powered by SMF 1.1.23 | SMF © 2017, Simple Machines