Повышение точности расчета равновесия метанола
Повышение точности расчета испарения метанола в природном газе Вопрос повышения точности предсказания фазового равновесия в системах природный газ – водные растворы метанола достаточно актуален по настоящее время, т.к. основным агентом, контролирующим гидратообразование в установках промысловой подготовки природного газа, является метанол. В "GIBBS" для повышения точности расчета фазового равновесия в системах природный газ – водометанольный раствор используется коррекция коэффициентов парного взаимодействия для некоторых пар компонентов как функции температуры и давления. Ранее такие корректирующие зависимости были разработаны для уравнений состояния Пенга-Робинсона (PR) и Редлиха-Квонга-Соава. Использование в качестве основного уравнения состояния уравнения Пенга-Робинсона в модификации Стрижека и Веры (PRSV) [4] позволяет существенно повысить точность описания фазового равновесия в системах природный газ – водометанольный раствор. Корректирующая зависимость коэффициента парного взаимодействия для пары метан-вода выглядит следующим образом: где Р,Т – давление (МПа) и температура (К). Для пары метан – метанол коэффициент парного взаимодействия не требует коррекции в зависимости от температуры и давления и равен 0.175. В таблицах 1 и 2 дано сравнение данных расчета испарения метанола и воды в сжатом метане с использованием корректирующих зависимостей коэффициентов парного взаимодействия для уравнения PR и PRSV. Сравнение с экспериментальными данными показывает, что использование уравнения состояния PRSV повышает точность расчета фазового равновесия более чем вдвое и позволяет снизит относительную ошибку расчета концентраций до менее чем 5 %. Использование уравнения состояния PRSV позволяет также более точно описать фазовое равновесие газ-жидкость-жидкость в смесях углеводородов и водометанольного раствора. Сравнение экспериментальных и расчетных данных дано в таблице 3. При этом значительно повышается точность описания состава углеводородной фазы. Таблица 1. Испарение метанола в сжатом метане.
Таблица 2. Влагосодержание сжатого метана.
Таблица 3. Равновесие газ-жидкость-жидкость в смеси углеводородов и водометанольного раствора при Р=1004 psia и Т=51.8 F (мольные доли).
Литература 1. Nielsen R.B., Bucklin R.W., Why Not Use Methanol for Hydrate Control. - Hydrocarbon Process.,1983, vol. 62, No 4, pp. 71-78. 2. Robinson J.N., Wichert E., Moore R.C., Hendemann R.A., Charts Help Estimate H2O Content of Sour Gases. Oil & Gas Journ., 6, 1978, pp. 76-78. 3. Ng, H-J and C.-J. Chen, Research Report 149 Vapor-Liquid and Vapor-Liquid-Liquid Equilibria for H2S, CO2, Selected Light Hydrocarbons and a Gas Condensate in Aqueous Methanol or Ethylene Glycol Solutions, Gas Processors Association, Tulsa Oklahoma, 1995. 4. R. Stryjek, J.H. Vera. РRSV: An Imрroved Рeng-Robinson Equation of State for Рure Comрounds and Mixtures. Canadian Journ. of Chem. Eng., Vol. 64, 1986, р. 323.
|