三甘醇與水的分離

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1、天然氣脫水第一節(jié)天然氣水合物第二節(jié)甘醇脫水第三節(jié)固體干燥劑脫水第四節(jié)脫水方法選擇第一節(jié)天然氣水合物一、天然氣飽和含水量二、天然氣水合物一、天然氣飽和含水量天然氣飽和水含量的大小取決于溫度、壓力和氣體組成。確定天然氣飽和水含量的方法有三類：圖解法、實(shí)驗(yàn)法和狀態(tài)方程法。根據(jù)氣體內(nèi)是否含有酸氣，天然氣飽和含水量與壓力、溫度的關(guān)系分為兩類：一類為不含酸氣(或酸氣含量較少)的稱甜氣圖，另一類為含酸性氣體的稱酸氣圖。1、甜氣圖如圖，天然氣飽和水含量隨壓力、溫度的變化關(guān)系?？梢?，壓力越高、溫度越低，飽和水含量越小。在一定壓力下與天然氣飽和水含量相對(duì)應(yīng)的溫度稱為天然氣水露點(diǎn)。在某一壓力下

2、，水露點(diǎn)愈低，飽和含水量愈小。當(dāng)氣體實(shí)際溫度高于水露點(diǎn)時(shí)，氣體處于未飽和狀態(tài)，無液態(tài)水析出；當(dāng)氣體實(shí)際溫度低于水露點(diǎn)時(shí)，氣體過飽和，有液態(tài)水析出。當(dāng)天然氣相對(duì)密度>0.6時(shí)，氣體飽和水含量降低，可乘以相對(duì)密度修正系數(shù)進(jìn)行修正。天然氣與含鹽水接觸也會(huì)降低天然氣的飽和水含量，可乘以含鹽修正系數(shù)進(jìn)行修正?！泻}量，g/L；——?dú)怏w相對(duì)密度；——?dú)怏w溫度，℃。2、酸氣圖當(dāng)壓力小于2.0MPa時(shí)，酸氣濃度對(duì)天然氣含水量的影響不大，可以按甜氣圖查得。高壓時(shí)，天然氣飽和含水量隨酸氣濃度的增大而增大。壓力大于2.0MPa時(shí)，可用Campbell法求酸性天然氣含水量。Campbell

3、法：——按甜氣查得的天然氣中水的質(zhì)量濃度，mg/m3；——CO2中水的質(zhì)量濃度，mg/m3；——H2S中水的質(zhì)量濃度，mg/m3；——?dú)怏w組分摩爾分?jǐn)?shù)。天然氣內(nèi)飽和CO2的有效水含量天然氣內(nèi)飽和H2S的有效水含量3、飽和含水量的測(cè)試方法有多種氣體含水量測(cè)定方法，常見的有露點(diǎn)法、吸收質(zhì)量法和Karl．Fischer（卡爾-費(fèi)希爾）法。1)露點(diǎn)法：在恒定壓力下，氣體以一定流量流經(jīng)露點(diǎn)儀，儀器的測(cè)量腔室內(nèi)有拋光金屬鏡面，其溫度可人為控制精確調(diào)節(jié)并準(zhǔn)確測(cè)定。隨著鏡面溫度逐步降低，氣體被水飽和時(shí)鏡面上開始結(jié)露，此時(shí)的鏡面溫度即為水露點(diǎn)。由水露點(diǎn)查表可得氣體飽和含水量。2)吸收法：氣

4、體通過充滿P2O5的吸收管，吸收劑P2O5吸收氣體內(nèi)的水分，精確測(cè)定P2O5的質(zhì)量增加值和通過吸收管的氣體量，即可求得氣體內(nèi)的含水量。3)Karl-Fischer法：利用卡爾-費(fèi)希爾試劑吸收天然氣中的水分，測(cè)出中和卡爾-費(fèi)希爾試劑所需的天然氣量即可求得氣體的含水量?？?費(fèi)希爾試劑的配制：8mol吡啶+2mol二氧化硫+15mol甲醇+1mol碘二、天然氣水合物在一定溫度和壓力條件下、天然氣的某些組分與液態(tài)水生成的一種外形像冰、但晶體結(jié)構(gòu)與冰不同的籠形化合物稱為天然氣水合物。1、物理性質(zhì)①白色固體結(jié)晶，外觀類似壓實(shí)的冰雪；②輕于水、重于液烴，相對(duì)密度為0.96?0.98；

5、③半穩(wěn)定性，在大氣環(huán)境下很快分解。2、結(jié)構(gòu)采用X射線衍射法對(duì)水合物進(jìn)行結(jié)構(gòu)測(cè)定發(fā)現(xiàn)，氣體水合物是由多個(gè)填充氣體分子的籠狀晶格構(gòu)成的晶體，晶體結(jié)構(gòu)有三種類型：I、II、H型。1）I型晶體結(jié)構(gòu)：體心立方結(jié)構(gòu)，由46個(gè)水分子構(gòu)成，共有8個(gè)籠狀晶格，可容納8個(gè)氣體分子。其中6個(gè)大的（12個(gè)正五邊形、2個(gè)正六邊形組成的十四面體，平均自由直徑0.59納米）、2個(gè)小的（正五邊形組成的十二面體，平均自由直徑0.52納米）。分子式為S2L6·46H202）II型晶體結(jié)構(gòu)：金剛石晶體立方結(jié)構(gòu)，由136個(gè)水分子構(gòu)成，共有24個(gè)籠狀晶格，可容納24個(gè)氣體分子。其中8個(gè)大的（12個(gè)正五邊形、4個(gè)正

6、六邊形組成的十六面體，平均自由直徑0.69納米）、16個(gè)小的（正五邊形組成的十二面體，平均自由直徑0.48納米）。分子式為S16L8·136H2012個(gè)正五邊形、2個(gè)正六邊形正五邊形12個(gè)正五邊形、4個(gè)正六邊形3）H型晶體結(jié)構(gòu)：對(duì)H型水合物尚處于研究中，知之甚少，H型水合物由34個(gè)水分子構(gòu)成，共有6個(gè)籠狀晶格，可容納6個(gè)氣體分子。其中1個(gè)大的（12個(gè)正五邊形、8個(gè)正六邊形組成的二十面體）、2個(gè)中的（3個(gè)正四邊形、6個(gè)正五邊形、3個(gè)正六邊形組成的十二面體）、3個(gè)小的（正五邊形組成的十二面體）。分子式為S3S?2L1·34H20由于晶格空腔有大有小，因此不同直徑的氣體分子會(huì)形

7、成不同類型的氣體水合物。天然氣中CH4、C2H6、C02、H2S可形成穩(wěn)定的I型水合物。每個(gè)氣體分子周圍有6?8個(gè)水分子，即：CH4·6H2OC2H6·8H2OH2S·6H2OC02·6H2O大分子量組分C3H8和i-C4H10(異丁烷)僅能進(jìn)入II型水合物內(nèi)的大腔室，形成II型水合物。每個(gè)氣體分子周圍有17個(gè)水分子，即：C3H8·17H2Oi-C4H10·17H2O。氣體分子填滿腔室的程度取決于外部壓力和溫度，腔室內(nèi)充滿氣體分子程度愈高、水合物愈穩(wěn)定。腔室未被氣體分子占據(jù)時(shí)，結(jié)構(gòu)處于亞穩(wěn)定狀態(tài)，稱為β相；氣體分子占有腔室后形