天然气的作业

精选优质文档-----倾情为你奉上精选优质文档-----倾情为你奉上专心---专注---专业专心---专注---专业精选优质文档-----倾情为你奉上专心---专注---专业1.由下面的P-T相图回答问题？（图无法上传，请参照教材图2-4）①简述沿HJ线相态变化；②简述沿KL线的相态变化；③解释M点温度，N点压力?答：①.位于H点的蒸气，其温度高于临界点温度Tc，在等温下增压至露点压力时开始冷凝，进一步压缩时将有更多液体析出但是的，当压力增加至某一点再继续增压时，析出的液体量反而减少，直至达另一露点（J）压力时全部气化。②位于K点的压力的蒸气，其压力高于临界压力Pc,在等压下降温至露点温度时开始冷凝，进一步降温将有更多的液体析出。但是，当温度降至某一点再继续降温时，析出的液体量也反而减少，至直达另一露点（L）温度时全部气化。③M点：气、液能够共存的最高温度。即临界冷凝温度。N点：气、液能够共存的最高压力。即临界冷凝压力。2.简述水合物的形成条件、危害？答：水合物形成的主要条件①天然气处于水蒸汽过饱和状态或由液态水存在。②有足够的高压力和足够低的温度。③在①②条件满足的情况下，气体压力产生波动、流向突然改变而产生扰动、或有晶种存在都会促进产生水合物。所以，水合物容易产生的地方有：阀门处（压力突变）、弯头部位（流向改变）等危害：在天然气管道输送过程中，天然气水合物是威胁输气管道安全运行的一个重要因素。能否生成水合物与天然气组成(包括含水量)、压力、温度等条件有关。天然气通过阻力件(如节流阀、调压器、排污阀等)时，天然气压力升高，气体温度下降。温度的降低会使管路、阀门、过滤器及仪表结霜或结冰降低管道的输送效率，严重时甚至会堵塞管道，以导致管道上游压力升高，引起不安全的事故发生，造成设备及人员的伤害，从而影响正常供气。天然气水合物一旦形成后，它与金属结合牢固，会减少管道的流通面积，产生节流，加速水合物的进一步形成，进而造成管道、阀门和一些设备的堵塞，严重影响管道的安全运行。我国某长距离输气管道，在投产后多次出现水合物堵塞。因此，研究和讨论天然气输送过程中水合物的防治和处理，对保障天然气管道的安全运行具有十分重要的实际意义。简述防止天然气水合物形成的方法？答：①脱除天然气中水分，使天然气水露点降低到操作温度以下；②向气体中加入水合物抑制剂，抑制水合物的增长或使水合物的形成温度降低到操作温度以下。2.简述热力学抑制剂、动力学抑制剂和防聚剂的作用机理及应用特点答：1）热力学抑制剂=1\*GB3①作用机理：改变水溶液或水合物的化学位，使水合物的形成温度更低或压力更高。=2\*GB3②应用特点：热力学抑制剂必须应用在高浓度下（质量分数为6%以上），一般为10%～60%(质量分数，下同)；低浓度(1%～5%)的热力学抑制剂非但不能发挥抑制效果，而且事实上可以促进水合物的形成和生长2）动力学抑制剂=1\*GB3①作用机理：动力学抑制剂在水合物成核和生长的初期吸附于水合物颗粒的表面，防止颗粒达到临界尺寸或者使已达到临界尺寸的颗粒缓慢生长，从而推迟水合物成核和晶体生长的时间，因而可起到防止水合物堵塞管道的作用。=2\*GB3②应用特点：a.动力学抑制剂注入后在水溶液中的浓度很低（＜0.5％，热力学抑制剂为10％～50％）,综合成本低于热力学抑制剂。b.对于海上油气田开采,动力学抑制剂可有效降低输送成本(用量少)。c.目前一些动力学抑制剂的过冷度不大于8～9℃,还不能完全满足一些气田的需要。d.目前所开发的动力学抑制剂从结构上看还远远不是最佳的，还可能有其它抑制效果更好的动力学抑制剂有待进一步开发。3)防聚剂=1\*GB3①作用机理:防聚剂是一些聚合物和表面活性剂，使体系形成油包水（W/O）型乳化液，水相分散在液烃相中，防止水合物聚集及在管壁上粘附，而是成浆液状在管内输送，因而就不会堵塞管道。=2\*GB3②应用特点：a.防聚剂的注入浓度也较低（＜0.5％）；b.只有当有液烃存在，且水含量（相对于液烃）低于30％～40％时，采用防聚剂才有效果。c.防聚剂不受过冷度的影响，温度、压力范围更宽。3简述注入抑制剂的低温分离法的工艺流程？答：=1\*GB3①由气井来的井口流出物（井流物）先进入游离水分器脱除全部游离水。=2\*GB3②分离出来的进料气含水，经气/气换热器中用来自低温分离器的冷干气预冷后进入低温分离器。=3\*GB3③由于进料在气、气换器中将会冷却至水合物形成温度以下，所以在进入换热器要注入贫甘醇。=4\*GB3④预冷后的进料气经过节流阀时产生焦耳-汤姆逊效应，温度进一步降低。=5\*GB3⑤在低温分离器中，冷干气与富甘醇和液烃分离后，在气/气换热器与进料气换热。=6\*GB3⑥复热后的干气作为销售气进入管道向外输送。=7\*GB3⑦由低温分离器分出的液体送至稳定塔中进行稳定。=8\*GB3⑧优稳定塔脱出的气体供给内部使用，稳定后的特体经冷却器后去醇—油分离器进行分离。=9\*GB3⑨分离出的稳定凝析油（稳定液烃）送至储罐。富甘醇去再生器再生，再生后的贫甘醇用气动泵增压后循环使用4.甲醇类抑制剂与甘醇类抑制剂使用性能比较？答：①甲醇抑制剂投资费用低，但气相损失大，故操作费用高；甘醇类抑制剂投资费用高，但操作费用低；②甲醇的抑制效果最好，其次为乙二醇，再次为二甘醇；③为防止甲醇气相损失，甲醇适于低温操作；甘醇类抑制剂适合较高温度操作，低温可能导致其粘度太大。④当操作温度低于-10℃时，甲醇更适合；操作温度高于-7℃，首选二甘醇，它比乙二醇气相损失小。⑤甲醇具有中等程度的毒性，可通过呼吸道、食道及皮肤侵入人体，人