Главная  Переработка нефти и газа 

Скачать эту книгу

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 [ 137 ] 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239 240 241 242 243 244 245 246 247 248 249 250 251 252 253 254 255 256 257 258 259 260 261 262 263 264 265 266 267 268 269 270 271 272 273 274 275 276 277 278 279 280 281 282 283 284

4.2.2.6. Определение состава СПГ

Определение состава СПГ требует выполнения следующих операций:

- отбор проб СПГ;

- анализ образца (хроматография в газовой фазе).

4.2.2.6.1. Отбор проб СПГ

Он состоит в отборе из СПГ пробы газовой фазы, состав которой идентичен составу СПГ и заключается в следующих операциях:

- отбор пробы жидкости;

- полное испарение жидкости;

- приведение к стандартным условиям полученной газовой пробы.

Различают два способа отбора проб.

4.2.2.6.1.1. Непрерывный отбор пробы

Пробоотборное устройство может быть в виде пробоотборного вентиля на трубопроводе СПГ или в виде пробоотборного зонда в форме трубки Пито, отбирающего пробу СПГ из центра трубопровода, имеющего изоляцию, предотвращающюю нагрев пробы перед ее испарением.

Испаритель должен быть выполнен или в виде злектрического устройства, использующего тепло, производимое за счет эффекта Джоуля для быстрой регазификации СПГ во избежание фракционной дистилляции, или в виде устройства, использующего пар, горячую воду или даже работающего

при температуре окружающей среды для регазификации пробы за счет теплообмена.

Полученная таким образом проба газа может бьпъ:

- или направлена прямым путем в газоанализатор nocpcuCTBOM трубок малого диаметра, позволяющий делать анализы, например, в течение всего времени пофузки или разгрузки судна-метановоза;

- или отобрана порционно в бутылки (пробоотборники);

- или может храниться в емкости - газометре в течение всей операции погрузки-разфузки с тем, чтобы получить в конце операции представительную пробу СПГ, перекачанного во время операции, отбирая в газометр ряд проб с помощью бутылок.

Примеры непрерывного отбора проб:

- Пробоотборное устройство системы Таз де Франс* (Gaz de France).

Нижеприведенный рисунок показывает устройство для отбора проб, содержащее пробоотборный зонд и электрический испаритель.

Антипульсационное устройство, дополняющее прибор, позволяет избежать пульсаций, вызываемых фазовыми переходами (жидкость-ч-аз), которые могли бы нарушить процесс анализа.

Пробоотборное устройство имеет систему безопасности, которая предохраняет его в случае повышенного давления, внезапной остановки отбора и т.д.

к газоанализатору

V.

Элактроиспаритвль

Обратный клапан

Пробоотборный зонд

Антипульсационная емкость

Пробоотборное устройство типа GDF (Газдв Франс).

Газопровод

Испаритель пробы

Бутылки с пробами

xн--r-ixRp-ixb ®

Регулятор давления

Компрессор

л л л л л у

Газометр

ПробоотИорнов устройство с газометром

Проба газа нстравляется непосредственно в газоанализатор.

- Пробоотборное устройство с газометрической емкостью

На рисунке с. 438 представлена пробоотборная система с пробоотборным вентилем на трубопроводе СПГ, снабженная паровым испарителем пробы СПГ и газометрической емкостью; большое количество проб газа отбирается в бутылки для анализа.

4.2.2.6.1.2. Точечный (разовый) отбор проб

Он может быть реализован отбором определенного объема СПГ в специальный контейнер, кото-

рый предварительно вакуумируется. Проба СПГ испаряется полностью в контейнере, из которого в последующем можно отбирать пробы газа на анализ.

4.2.2.6.2. Система анализа

В общем случае это хроматографический анализ. В нижеследующей таблице представлены основные характеристики газоанализаторов, наиболее используемых на заводах и терминалах СПГ.

Хроматографы чаще всего соединены с ЭВМ для хранения результатов анализов, для расчетов свойств, таких как теплота сгорания, плотность и др. (§4.2.3).

Основные характеристики газоанализаторов, наиболее используемых на заводах и терминалах СПГ.

4.2.2.7. Измерение плотности

Датчики плотности помещаются непосредственно в СПГ.

Существуют три типа датчиков, приводимых ниже в соответствии с их принципом работы:

- Архимедова сила:

плотность рассчитывается по замеру силы Архимеда, действующей со стороны жидкости на чувствительный элемент, выполненный так, что его плотность по величине близка к плотности данного СПГ;

- емкостной эфект:

плотность определяется по замеру диэлектрической постоянной СПГ с помощью емкостного цилиндра;

- вибрация тонкой пластины или трубки: плотность определяется по резонансной частоте чувствительного элемента, погруженного в СПГ (пластина или трубка), доведенного до частоты собственного резонанса в воздухе.

Этот метод измерения наиболее распространен. -

Датчики плотности или денсиметры мало используются дня замеров плотности в процессе перекачки СПГ по трубопроводам, чаще всего дня оценки изменения величины этого параметра по высоте резервуара, заполненного СПГ по причинам безопасности (см. § 4.10.2).

Разработаны так называемые мобильные дек-симетры, которые определяют вместе с плотностью температурный профиль СПГ в резервуаре.

Мобильный денсиметр, состоящий из чувствительного элемента, представленного вибрирующей трубкой, и терморезисторного зонда, перемещается в вертикальном направлении с помощью ленты и электрического каоеля, которые приводятся в движение одним или двумя электромоторами, расположенными в измерительной головке, смонтированной на крыше резервуара. Эти приборы управляются дистанционно из поста управления, где размещены электронные блоки.

Результаты замеров, такие как плотность, температура и положение датчиков, воспроизводятся на цифровых экранах и регистраторах или непосредственно подаются на вход ЭВМ, которая обеспечивает их обработку.

Точность наиболее распространенных датчиков плотности составляет несколько кг/м с порогом срабатывания 0,1 кг/м, точность датчиков температуры составляет около 0,ГС.

4.2.2.8. Измерение теплоты сгорания

Прямое измерение теплоты сгорания СПГ невозможно, но оно может быть сделано на газообразных пробах СПГ с помощью обычных калориметров для природного газа. В этом случае точность замера зависит главным образом от качества проб, то есть от качества используемых пробоот-борных устройств (см. § 4.2.2.6).

4.2.2.9. Внутренний осмотр резервуаров, наполненных СПГ

в настоящее время имеется устройство, предназначенное для детальной экспертизы, которое позволяет контролировать:

- состояние стенок (сварные швы, оболочки, трещины и др.);

- положение систем безопасности (донный клапан и др.);

- состояние измерительной аппаратуры (измеритель уровня и др.).

Прибор состоит из:

- осмотровой камеры, то есть неподвижного линзового эндоскопа, состоящего из окуляра, телескопических труб и объектива; призмы, расположенной перед объективом и позволяющей за счет изменения ее угла наклона переходить от аксиального обзора к горизонтальному;

осветительной аппаратуры, состоящей из галогенных ламп на низкое напряжение с пучком света, направленным и управляемым дистанционно по кабелю, а также трубчатых телескопических элементов, позволяющих перемещать лампы на желаемую глубину;

системы защиты, представленной камерой для работы под давлением, продуваемой подогретой сухой и инертной средой, для каждого из вышеописанных аппаратов, которая их изолирует от холодной среды газового пространства резервуара (проблемы обмерзания и электробезопасности).

4.2.3. Расчет физических свойств СПГ

Если известен состав СПГ, определяемый с помощью измерительных средств, описанных в § 4.2.2.6, методы расчета, основанные на уравнениях состояния смесей углеводородов или эмпирических уравнениях в зависимости от конкретного случая, позволяют определить:

- плотность данного СПГ в состоянии равновесия пар-жидкость, кг/м;

- плотность данного СПГ в регазифицированном

Х(кг/ст.мЗ) и его теплоту сгорания

Наиболее часто используются следующие расчетные методики:

- метод Клозека Маккинли (Klosek MacKinley);

- правила ISO 6976.

Другие физические свойства, такие как вязкость, теплопроводность, могут быть рассчитаны по соответствующим формулам.