Разработка и исследование уголково-проточной насадки
ВВЕДЕНИЕ
В настоящее время в нефтегазоперерабатывающей промышленности увеличивается рост переработки нефти и газа. Существенное увеличение ассортимента продуктов нефтепереработки и последующее повышение качества в связи с активным развитием технологий, обусловили необходимость применения использования технологических процессов в нефтеперерабатывающей индустрии такие как: адсорбция, экстракция, ректификация, абсорбция и др.
Процессы абсорбции в нефтегазоперерабатывающей индустрии применяется для избирательного отделения ценных компонентов газового сырья и для очистки попутного нефтяного газа от сероводорода.
В отечественной промышленности в основном применяется технология очистки сероводорода и углекислого газа с помощью водного раствора этаноламина.
На данном этапе развития нефтегазовой отрасли наблюдается рост цен на углеводородное сырье, а также наблюдается уменьшение запасов газа с небольшим содержанием сернистых соединений, что повлекло за собой разработку нефтяных и га
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ………………………………………………………………………… 6
1 Аминовая очистка газа от сероводорода: принцип действия, эффективные варианты абсорбции……………………………………………………………… 9
1.1 Основы технологического оформления абсорбционных процессов 9
1.2 Процессы очистки газа аминами………………………………………. 10
2 Основы технологического оформления абсорбционных процессов………… 21
2.1 Описание технологии очистки углеводородного газа водными растворами этаноламинов………………………………………………………… 21
2.2 Выбор параметров аминовой очистки………………………………… 23
3 Конструкции и принцип действия абсорберов……………………………… 28
3.1 Классификация абсорберов……………………………………………. 28
3.2 Насадочные абсорберы………………………………………………… 31
3.3 Тарельчатые абсорберы………………………………………………… 38
4 Разработка эксперементального стенда………………………………………... 45
4.1 Разработка лабораторной установки………………………………….. 45
4.2 Гидродинамические характеристики массообменных обусловленное устройств насадочного обтекает типа………………………………………………………………….. 49
5 Проведение лабораторных исследований на стенде и обработка полученных данных…………………………………………………………… 60
5.1 Результаты экспериментов расхода....................................................... 60
5.2 Режимы течения движения потоков невозможно жидкости при противоточном щель движении фаз через типов слой насадки слое.................................................. 60
5.3 Распределение насадка жидкости и газа снижению по насадке…… 63
5.4 Удерживающая высоте способность уголково-проточной насадки… 65
5.5 Гидравлическое сопротивление удерживание уголково-проточной насадки 69
6 Разработка модели блока аминовой очистки газов в honey well design…… 69
7 Разработка твердотельной модели уголковой насадки и виртуального стенда для гидродинамических исследований в программном комплексе ANSYS….. 77
7.1 Возможности программы Ansys CFX…………………………………. 81
7.2 Подготовка геометрии гибридного в CAD системе………………… 81
7.3 Построение модели твердого тела…………………………………….. 82
7.4 Структурная схема расчета в ANSYS…………………………………. 91
ЗАКЛЮЧЕНИЕ…………………………………………………………………… 101
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ…………………………….. 102
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
1 Александров И. А. Массопередача при ректификации и абсорбции многокомпонентных смесей. - Л.: Химия, 2005
2 Александров II. А. Ректификационные и абсорбционные аппараты.
3 Методы расчета и основы конструирования. - 3-е изд.. перераб. ~М.: Химия, 2011.
4 Альтшуль А.Д. Гидравлические сопротивления, - 2-е изд. перераб. и доп. - М.: Недра, 1999
5 Гельперин Н.И. Основные процессы и аппараты химической технологии. - М.: "Химия”, 2001.
6 Гуревич И.Л. Технология переработки нефти и газа. - М.: Химия, 2009.
7 Егоров Н.Н. Охлаждение газа в скрубберах. - М.: Госхимиздат. 1954- 143 с.
8 Жаворонков Н.М. Гидравлические основы скрубберного процесса и теплопередача в скрубберах. - М.: Советская наука. 1944.
9 Касаткин А. Г. Основные процессы и аппараты химической технологии. - М.: Химия. 1979.
10 Кафаров В.В. Основы массопередачи. Изд. 2-е. переработ. и доп. Учеб, пособие для вузов. - М., "Высшая школа", 2012
11 Коган В.Б. Теоретические основы типовых процессов химической технологии - Л.: Химия, 2008
Левин В.Г. Физико-химическая гидродинамика. – физматгиз, 2005М.:
12 Рамм В.М. Абсорбция газов. Изд. 2-е, переработ. и доп. - М.: "Химия", 1992.
13 Рамм В. М. Абсорбционные процессы в химической промышленности. - М.: Госхимиздат, 1951
14 Шервуд Т., Пигфорд Р., Уилки Ч. Массопередача. Пер. с англ. - М.: 1982. Тарат Э.Я., Мухленов И.П., Туболкнна А.Ф.. Тумаркина Е.С. Пенный режим и пенные аппараты. - Л.: Химия, 1977.
15 Позин М.Е., Мухленов И.П. и др. Пенный способ обработки газов и жидкостей. - Л.: Госхимиздат,
16 Масштабный переход в химической технологии: разработка промышленных аппаратов методом гидродинамического моделирования / Розен А.М., Мартюшин Е.И., Олевский В.М. и др.; Под ред. д.х.н. А.М. Розена. - М.: Химия, 1980 - 320 с.
17 Основные процессы и аппараты химической технологии: Пособие по проектированию / Борисов Г.С., Брыков В.П., Дытнерский Ю.И. и др. Под ред. Дытнерского Ю.И., 2-е из
Условия процесса и требования к абсорберам, в разных отраслях сильно отличаются. Поэтому невозможно выявить один универсальный аппарат. Наилучшим абсорбером следует считать тот, для которого показатели эффективности будут наиболее высокими, стоимость переработки или расходы на продукцию наименьшие. Также должны учитываться затраты, не только связанные с данным процессом, но и на вспомогательные нужды [2, 4].
Обычно стремятся применять аппараты с высокой интенсивностью работы, с малыми габаритами. Но стоимость данных аппаратов может быть непомерно высокой, и они расходуют большее количество энергии и являются сложными в эксплуатации. В результате материальные затраты возрастают.
Для выявления эффективности аппаратов исполь