PROFILPELAJAR.COM

Точка росы углеводородов (англ. hydrocarbon dew point HCDP) — температура (при заданном давлении), при которой углеводородные компоненты смеси газов (например, природного газа), начинают конденсироваться из газовой фазы.

По отношению к природному газу термин может применяться в формулировке точка росы по углеводородам (или температура точки росы по углеводородам - ТТРу). Является одним из важных параметров качества газа, наряду с точкой росы по водной (неуглеводородной) фазе (она же температура точки росы по воде - ТТРв). Применяется по всей цепочке поставок природного газа, от производителя до конечного потребителя.

Критическая температура конденсации

Критическая температура конденсации (крикондентерма) — максимальная температура, при которой возможно образование жидкой фазы при изменении давления. Выше этой температуры вещество или смесь может существовать только в газообразной форме независимо от давления.^[1]^[2]

Методы определения ТТРу

ТТРу можно определить теоретически или экспериментально.

Теоретические методы определения ТТРу

Теоретические методы используют анализ компонентов газовой смеси (обычно с помощью газового хроматографа — ГХ), с последующим вычислением точки росы при заданном давлении с использованием уравнения состояния. Наибольшее распространение в газовой промышленности получили уравнения Пенга — Робинсона и Редлиха — Квонга — Соаве.

Существенным преимуществом использования теоретических моделей является то, что ТТРу при нескольких давлениях (а также крикондентермах) может быть определена из одного анализа.

Однако в теоретические расчёты ТТРу с использованием ГХ-анализа может вкрасться ошибка. Существует четыре основных источника таких ошибок:

Ошибки выборки. Трубопроводы работают при высоком давлении. Для анализа с помощью полевого ГХ, давление должно быть понижено почти до атмосферного. В процессе снижения давления, некоторые из более тяжелых компонентов могут выпадать, в частности, если снижение давления происходит в ретроградной области. Таким образом, газ в ГХ отличается от фактического газа в трубопроводе.
Ошибки анализа компонентов газовой смеси. При идеальных условиях и частой калибровке ГХ допускает примерно ~ 2 % отклонения результатов анализа каждого анализируемого газа.
Ошибки калибровки. Перед анализом ГХ должен быть откалиброван на калибровочном газе.
Ошибки уравнения состояния. Различные модели расчёта ТТРу выдают несколько отличающиеся результаты при различных режимах давления и газового состава. Иногда значительные расхождения в расчётах возникают исключительно из-за выбора уравнения состояния.^[3]

Экспериментальные методы определения ТТРу

Суть экспериментальных методов заключается в постепенном охлаждении поверхности, на которой конденсируется газ, с последующим измерением температуры, при которой происходит конденсация.^[4] Как правило, определённая с помощью экспериментальных методов ТТРу ниже, чем рассчитанная с использованием теоретических методов.

Экспериментальные системы можно разделить на ручные и автоматизированные.

Ручные системы сильно зависят от умения оператора вручную медленно охладить зеркало и визуально обнаружить начало конденсации.

Автоматизированные методы используют автоматические системы охлаждения зеркала и датчики для измерения количества света, отраженного от зеркала, с помощью которых фиксируется момент начала конденсации.

Среди автоматизированных методов следует выделить лазерно-интерференционный метод измерения точки росы.

Аналогично ГХ-анализу, при применении экспериментального метода возможны ошибки.

Ошибка момента обнаружения конденсации. Зависит от скорости охлаждения зеркала, и от того, что, к тому времени, когда конденсата накапливается достаточно для того, чтобы он был видим, точка росы уже пройдена. Кроме того, оператор может зафиксировать не ТТРу, а ТТРв.

Применение автоматических устройств охлаждения зеркал обеспечивает значительно более точные результаты, но в эти измерения могут вкрасться ошибки из-за загрязнения зеркала. Для исключения таких ошибок применяют систему фильтрации анализированного газа, которая, в свою очередь, сама может служить источником ошибок из-за изменения ею состава газа.

С целью избежания этих ошибок применяются методы определения ТТРу при помощи спектроскопии и лазерной интерферометрии.

Экспериментальные методы определяют ТТРу только при заданном давлении.^[5]