Процесс сжижения

Изучение свойств газов помогло решить проблему их сжижения. Жидкий аммиак был получен еще в 1799 г. путем охлаждения под давлением газообразного аммиака (с повышением давления повышается температура, при которой сжижается газ, и намного облегчается процесс сжижения). Особенно много этик вопросом занимался Фарадей. К 1845 г. ему удалось сжижить ряд газов, в том числе хлор и диоксид серы. Сразу же, как только давление снижалось до нормального, сжиженный газ начинал быстро испаряться. Поскольку процесс испарения проходит с поглощением тепла, температура оставшейся жидкости резко понижалась. В этих условиях жидкий диоксид углерода затвердевал. Смешав твердый диоксид углерода с эфиром, Фарадей смог понизить температуру до —78°С. [c.121]

Определить изменение энтропии в процессе сжижения 1 моль метана при постоянном давлении (Р=1 атм), если начальная температура 25°С, а конечная—111,8 К (температура испарения метана при Р= атм). Молярная теплота испарения метана при 111,8 К равна 8234 Дж/моль и молярная теплоемкость Ср=35,79 Дж/(моль-К). Вычислить гакже работу, полученную в процессе изобарного сжатия и сжижения метана в условиях задачи. [c.52]

Позднее сжижению начали подвергать и другие, более легкие компоненты, включая метан или его смеси. Поэтому возникла необходимость конкретизировать термин сжиженные газы , включая в название компоненты, например сжиженный пропан , сжиженный метан , сжиженный природный газ и т.д. Сжиженный природный газ (СПГ) может содержать в своем составе компоненты от метана до бутана включительно, а иногда даже некоторое количество пентанов, но присутствие более тяжелых компонентов, а также сероводорода и Oj может вызывать серьезные проблемы в процессе сжижения, так как углеводороды Сз и выше способны затвердевать при температуре минус 160 °С. Поэтому обычно перед сжижением газ очищают от кислых компонентов и отбензинивают. Еще одной причиной увеличения производства сжиженных газов явилось развитие процесса извлечения гелия из природного газа, основанного на переводе всех компонентов природного газа, за исключением гелия, в жидкость. При производстве сжиженного природного газа используются циклы глубокого охлаждения. Способы получения глубокого холода были рассмотрены в гл. 6. [c.152]

ПРОЦЕССЫ СЖИЖЕНИЯ ПРИРОДНОГО ГАЗА [c.196]

Существует несколько основных процессов сжижения и множество их модификаций. Рассмотрим некоторые из них. [c.198]

В промышленности применяют три метода сжижения хлоргаза метод высокого давления, при котором хлоргаз сжижают при обычной температуре и давлении 0,8—1,2 МПа, создаваемом компрессорами метод глубокого охлаждения, при котором хлоргаз сжижают при низкой температуре от —30 до —70 °С под небольшим избыточным давлением, и комбинированный метод, при котором процесс сжижения хлоргаза проводят при относительно неглубоком охлаждении (от —15 до —20 °С) и небольшом давлении (0,25—0,30 МПа). [c.52]

Традиционные холодильные процессы переработки природных газов при умеренно низких температурах очень быстро расширились до криогенных уровней. Это объясняется высокой экономической эффективностью технологии низкотемпературной переработки газа. Основными причинами широкого применения процессов сжижения природного газа являются все возрастающая потребность в энергии в районах с ограниченными или слишком дорогими местными источниками топлива при одновременном избытке природного газа в других районах высокая экономическая эффективность применения сжиженного природного газа для компенсации пиковых топливных нагрузок по сравнению с другими традиционными способами резко возрастающая потребность в гелии, кислороде, азоте и редких газах, самым экономичным способом получения которых является сжижение природного газа. Предполагается, что к 1985 г. в сжиженном виде из Африки в Западную Европу будет транспортироваться около 110—140, в США — 85—140, в Японию — 28 млн. м газа в 1 сут. Эти цифры являются прогнозными и, очевидно, неточными, однако они хорошо иллюстрируют потенциальные потребности в сжиженном природном газе. [c.196]

Неон получают совместно с гелием в качестве побочного продукта в процессе сжижения и разделения воздуха. Разделение гелия и неона осуществляется за счет адсорбции или конденсации. Адсорбционный метод основан на способности неона в отличие от гелия адсорбироваться активированным углем, охлаждаемым жидким азотом. Конденсационный способ основан на вымораживании неона при охлаждении смеси жидким водородом. [c.495]

В последние годы как у нас, так и за рубежом для процессов сжижения природного газа используют однопоточные каскадные холодильные циклы. Они отличаются тем, что в качестве хладагента используется жидкость, конденсирующаяся из сжижаемого природного газа. Соотношение компонентов в газе должно быть таким, чтобы парциальная конденсация на любой ступени была эквивалентна потребности в холоде на следующей ступени. В этом цикле можно получить любое разделение [c.130]

Разработка новых методов получения ароматических углеводородов связана с поиском нетрадиционных доступных видов сырья (газы вторичных процессов НПЗ, побочные фракции нефтехимических процессов, сжиженные нефтяные газы) и новой технологии (табл. 18). [c.169]

Сжижение хлора, как и других газов, обеспечивается повышением его давления в компрессорах и понижением температуры скомпримированного газа. В процессе сжижения электролизного хлора в конденсаторах отходящие газы обогащаются водородом. Минимальный предел взрываемости водорода в хлоре составляет 5,8%. Поэтому степень сжижения электролизного хлора для обеспечения условий безопасности ограничивается нормой максимального содержания водорода в абгазах не более 4%- [c.53]

Освещены также вопросы проектирования процессов подготовки гааа, т. е. холодильные процессы, процессы сжижения, дегидратации, абсорбции, адсорбции, сероочистки и получения серы из природного газа, содержащего сероводород. Уделено внимание контролю процессов подготовки газа. [c.4]

Основная проблема проектирования процессов сжижения — это сбор точных исходных данных. Небольшие ошибки, допускаемые при определении теплосодержания, усугубляются природой самого процесса. А это, в свою очередь, сказывается иа расходах энергии, работе теплообменного оборудования и т. д. При проектировании процессов сн<ижения особое внимание следует уделять энергетическими физическим свойствам системы. Обобщенные корреляции, [c.207]

Хранение сжиженного природного газа требует подбора соответствуюш,их металлов и изоляционных материалов. При этом все время необходимо помнить об утечке тепла , так как она влияет на стоимость процесса сжижения, а получаемые жидкие продукты имеют очень малую теплоту парообразования. Например, теплота испарения гелия составляет всего лишь 6 ккал/л, а для испарения 1 кг сжиженного природного газа достаточно 200—210 ккал тепла. [c.205]

ПРОЕКТИРОВАНИЕ И ЭКСПЛУАТАЦИЯ ПРОЦЕССОВ СЖИЖЕНИЯ [c.207]

Проблемы, возникающие при эксплуатации процессов сжижения в основном те же, что и при применении других процессов физической переработки природных газов. Однако имеются и специфические трудности, связанные с низкими температурами замерзание жидкостей предохранение обычных металлов от воздействия низких температур работа с легколетучими жидкостями повышенные требования к технике безопасности механические поломки и повреждения. Кроме того, следует помнить, что большинство углеводородов, которые тяжелее пропана, затвердевают при температурах ниже —128,9° С, поэтому их необходимо удалясь из потока газа, поступающего на сжижение. Вода, СО,, HjS и другие примеси также будут осаждаться на охлажденных поверхностях. Если это и не приведет к полной закупорке трубопроводов и оборудования, то значительно уменьшит эффективность работы. [c.208]

В диаграмме рУ=1(р) процессу сжижения отвечают вертикальные участки изотерм, когда рУ будет уменьшаться при сохранении постоянного значения р. Для углекислоты эта диаграмма представлена на рис. 29. Заштрихованная область отвечает сжижению части изотерм О и 20° С вправо от вертикальных участков соответствуют сжатию жидкости, а не газа. [c.111]

Именно на этом и только на этом участке кривой ур. (111,28а) и дает при решении относительно V три вещественных значения объема. На остальных же участках два значения получаются мнимыми. Можно показать, что горизонтальные прямые, отвечающие процессу сжижения, расположены так, что площади, ограниченные верхней и нижней петлями 5-образной кривой, заштрихованные на рис. 30, равны между собой (площадь ВАС равна площади ВРО). [c.113]

Первые попытки создать теорию жидкого состояния были основаны на допущении аналогии между ним и газообразным состоянием. Исследование процессов сжижения газов и Открытие критической температуры привело к выявлению возможности непрерывного перехода одного из этих состояний в другое. [c.161]

Различия в составе могут быть связаны с процессом сжижения газа. Поскольку высшие углеводороды конденсируются при более высокой, чем метан температуре, их содержание в СПГ [c.36]

По значениям интегральных эффектов дросселирования, найденных экспериментально при различных температурах и давлениях, построен ряд диаграмм, выражающих состояние реального газа. К ним относятся, например i — Г-, Т — s-, Ср — Г-диаграммы, построенные для воздуха, кислорода, азота и других газов. Этими диаграммами удобно пользоваться для графического изображения и расчета процессов сжижения. [c.418]

Процесс низкотемпературной ректификации неизбежно сочетается с процессом сжижения газа, так как постоянно имеет место теплоприток извне, в результате которого испаряется часть жидкости. Энергия, расходуемая на сжижение газа, должна обеспечить не только восполнение потерь жидкости, но и охлаждение установки и заполнение колонны необходимым количеством жидкости в пусковой период. [c.149]

Экономичность любого процесса сжижения газа определяется затратой работы на сжижение I кг газа, а степень совершенства процесса — сравнением фактической удельной затраты работы с теоретически минимальной (см. стр. 649 сл.). [c.665]

Конденсация — процесс сжижения паров вещества путем отвода от них тепла. По принципу контакта хладоагента с конденсируемым паром различают следующие виды конденсации [c.112]

Теплота О1, отнимаемая от газа в процессе собственно сжижения, складывается из теи.юты, отнимаемой при охлаждении газа по изобаре /—6 до температуры сжижения и теплоты кондепсации газа (при температуре Г.,), выражаемой изотермой 6—3. Количество тепла эквивалентно площади /—6—3—4—5—1 и выражается разностью энтальпий == — — г,. Общее количество тепла Q (площадь 1—2—3—4—5—1), отнимаемое от газа при его сжижении охлаждающей водой, равно теплоте собственно сжижения (3, и теплоте выделяюш.ейся при изотермическом сжатии газа. Теплота С о для идеального обратимого процесса сжижения газа эквивалентна работе д, затрачиваемой на сжижение в идеальном цикле, т. е. (За = 1- щ- Следовательно (см. рис. ХУИ-2) [c.649]

Физическая адсорбция вызывается силами молекулярного взаимодействия, к числу которых относятся силы взаимодействия постоянных и индуцированных диполей, а также силы квадрупольного притяжения. Хемосорбция связана с перераспределением электронов взаимодействующих между собой газа и твердого тела и с последующим образованием химических связей. Физическая адсорбция подобна конденсации паров с образованием жидкостей или процессу сжижения, а хемосорбция может рассматриваться как химическая реакция, протекание которой ограничено поверхностным слоем адсорбата. [c.401]

Капиллярная конденсация представляет собой процесс сжижения пара в порах твердого сорбента. Пар может конденсироваться лишь при температуре ниже критической. Если образующаяся жидкость хорошо смачивает стенки капилляров, т. е. поверхность сорбента, то в капиллярах образуются вогнутые мениски в результате слияния жидких адсорбционных слоев, возникающих на стенках капилляров. Когда пар над мениском достигает насыщения, начинается конденсация и поры адсорбента заполняются жидкостью. [c.326]

Исследование процесса сжижения углекислоты показало, что точки а, а, а" отвечают значению объема и давления газа, при которых начинается его конденсация. Процесс конденсации сопровождается уменьшением объ- [c.44]

Хемосорбция обусловлена перераспределением электронов взаимодействующих между собой газа и твердого тела с последующим образованием химических связей. Иными словами, физическая адсорбция подобна конденсации паров с образованием жидкости или процессу сжижения газов, а хемосорбция может рассматриваться как химическая реакция, протекание которой ограничено поверхностным слоем адсорбента. [c.264]

Скорость протекания процесса. Поскольку физическая адсорбция подобна процессу сжижения газа, она не требует активации и протекает очень быстро. Хемосорбция же, подобно большинству химических процессов, требует активации. [c.264]

В настоящее время азот 99,95% чистоты получают из воздуха в сложных установках, в которых сочетаются процессы сжижения и последующей ректификации жидкости на азот и кислород. Начальное давление достигает лишь 7 атм. Двуокись углерода поглощается 12%-ным раствором едкого натра. Водяные пары отделяются вымораживанием в холодильных установках, Около 20% воздуха подвергается сжатию до 120—200 атм. В ректификационном аппарате, составляющем последнюю ступень сложного разделительного агрегата, происходит разделение воздуха на азот и кислород. Последний может быть получен высокой чистоты—до 99% Оа- [c.514]

Третий тип — дисперсионное взаимодействие между двумя неполярными молекулами. Вследствие движения электронов внутри молекулы в одной из них происходит небольшая мгновенная деформация электронного облака, создающая асимметрию в распределении зарядов. Возникает также диполь, который существует очень короткое время. Между возникшим диполем и соседней молекулой возникает взаимодействие, создающее в ней мгновенный наведенный (индуцированный) диполь. Между возникшими диполями происходит взаимодействие, которое называют дисперсионным (рис. 1.19, б). На дисперсионном взаимодействии основан процесс сжижения благородных и двухатомных элементарных газов. [c.53]

Основными причинами широкого применения процессов сжижения природного газа, с одной стороны, являются все возрастающая потребность в энергии в труднодоступных районах с ограниченными или слишком дорогими источниками топлива, с другой, высокая экономичность транспортировки сжиженных газов при отсутствии возмолсности использования трубопроводного транспорта. В жидком состоянии газ занимает примерно 1/250 своего первоначального объема. [c.202]

В процессах сжижения природного газа особое значение приобретает эффективность теплообменного оборудования и теплоизоляционных материалов. При теплообмене в криогенной области увеличение pasiio rir температурного перепада между потоками всего на 0,5 °С может привести к дополнительному расходу мощности от 2 до 5 кВт иа сжатие каждых 100 тыс. м газа. [c.205]

Для проведения процессов ректификации необходимо предварительное сжижение газовых смесей и, следовательно, сжижение газов может рассматриваться как основное техническое назначение глубокого охлаждения. Сжижение газов может быть осуществлено различными способами. Важнейшим показателем с(эвершенства процессов сжижения газов служит затрата работы на сжижение, а эталоном сравнения — минимальная работа сжин ения. [c.218]

Идеальный цикл сжижения газа. Определим, пользуясь Т — "-диаграммой (рис. XVI1-2), минимальную затрату работы при идеальном обратимом процессе сжижения газа. Начальное состояние газа характеризуется точкой / (Г), г,), а его состояние после сжижения — точкой 3. 1 1деяльпый процесс осуществляется путем изотермического сжатия газа (линия /—2) и его адиабатического, или нзоэнтропического, расширения (линия 2—3). [c.649]

Определить изменение энтропии в процессе сжижения 1 моль метана, если начальная температура равна 25° С, а конечная 111,8° К. Мольная теплота испарения метана при 111,8° К равна 8234,0 дж1моль и мольная теплоемкость = 35,79 дж моль-град. Вычислить работу сжижения метана, приняв к. п. д. равным 10%. [c.58]

В хлорных производствах отмечены случаи взрывов в холодильниках смешения, где для охлаждения хлора использовали воду, содержащую значительное количество солей аммония. Даже при малых концентрациях треххлористого азота в исходном хлоргазе в процессе сжижения хлора при низких температурах создаются благоприятные условия для конденсации треххлористого азота. По литературным данным, жидкий хлор, содержащий 0,2% N013, приобретает взрывоопасные свойства, если остаток первоначального объема жидкости после испарения хлора составляет 1,5—2,0%, а содержание в ней треххлористого азота превышает 5%. Остаток такой жидкости может взорваться при нагревании выше 95 °С, контакте с органическими веществами, ударе и трении. [c.55]

Расширительный (детандерный) цикл сжижения. На рис. 122 показана схема процесса сжижения, в котором основным источником холода является двухступенчатое расширение газа на лопатках турбины. Мощность, развиваемая при этом, используется для рекомпрессии части сдросселированного газа. [c.200]

Вязкостные свойства металлов характеризуются допустимой ударной нагрузкой, определяемой по методу Шарпи (метод 7-образной зарубки). Чувствительность метода У-образной зарубки зависит от структуры металла. Границентрические кубические кристаллы выдерживают испытание по методу Шарпи при низких температурах. Аустенитные нержавеющие стали, стали, легированные никелем, алюминий и медь имеют границентрическую кристаллическую структуру, поэтому они обладают свойствами, которые необходимы для работы при низких температурах. Наилучшим металлом для применения в этих условиях является нержавеющая сталь марки 304, по она слишком дорога и поэтому применяется только в случае крайней необходимости. В обычных процессах сжижения природного газа при температурах до —162,2° С широко применяются аппараты и трубы, изготовленные из стали, содержащей 3,5-9% [c.203]

Из этих даишзьч видно, что работа сжижения газов по идеальному циклу меньше работы, которую нужно затратить при сжижении га юв по циклу Карио. Практически, однако, идеальный процесс сжижения газа с указатюй выше минимальной затратой работы осуществить невозможно, так как ири этом потребовалось бы, как показывают расчеты, сжимать газ до давлений приблизительно 49-10 н/м (500 000 ат). [c.649]

Цикл идеальной машины. В илеальнон компрессионной холодильной машине (рис. ХУП-5, а), цикл работы которой соответствует обратному пиклу Карно, компрессор 1 засасывает пары холодильного агента, сжи- aeт их до заданного давления, прн котором они могут быть сжижены охлаждением водой, и нагнетает пары в конденсатор II. На диаграмме Т—5 (рис. ХУП-5, б) процесс адиабатического сжатия паров изображается вертикальной линией (адиабатой) /—2. Сжатие сопровождается нагреванием паров от температуры 7 (точка /) до температуры Т (точка 2). Лля того чтобы процесс сжижения в конденсаторе II происходил при [1ССТ0ЯН1ЮЙ температуре Т, процесс сжатия паров, как показано на [c.655]

При изменении температуры и увеличении сжатия газообразные пленки можно превратить в жидкие и твердые. Так, например, при температуре 20 °С изотерма л —5 для лауриновой кислоты (С12) указывает на газообразное состояние ее монослоя (рис. 20.4,/). Для кислот с более длинной углеводородной цепью (миристино-вая, пальмитиновая) на кривой л —5 наблюдается перелом, после которого идет прямая, параллельная оси абсцисс (рис. 20.4,2). Линейный участок изотермы соответствует процессу сжижения пленки, вследствие чего на этом участке, несмотря на сжатие пленки, давление л не изменяется. По окончании сжижения образуется мало сжимаемая жидкая пленка, поэтому на кривой появляется резкий подъем. [c.323]

Силы, действующие на поверхности твердого тела, ненасыщены. Поэтому всякий раз, когда свежая поверхность подвергается действию газа, на ней создается более высокая концентрация молекул газа, чем в объеме собственно газовой фазы. Такое преимущественное концентрирование молекул на поверхности называется адсорбцией. Прочность связи молекул адсорбата с поверхностью адсорбента, а также величина адсорбции могут сильно меняться от системы к системе. Процессы адсорбции можно разделить на два основных типа физическую адсорбцию и хемосорбцию. Физическая адсорбция вызывается силами молекулярного взаимодействия, к которым относятся силы взаимодействия постоянных и индуцированных диполей, а также силы квадрупольного притяжения. Хемосорбция обусловлена перераспределением электронов взаимодействующих между собой газа и твердого тела с последующим образованием химических связей. Физическая адсорбция подобна конденсации паров с образованием жидкости или процессу сжижения газов, а хемосорбция может рассматриваться как химическая реакция, протекание которой ограничено поверхностным слоем адсорбента, Типы адсорбции различают по нескольким критериям 1) по теплотам адсорбции. Количество выделившейся в процессе физической адсорбции теплоты, отнесенное к одному молю адсорбированного вещества, обычно изменяется в пределах 8—40 кДж. Как правило, теплота хемосорбции превышает 80 кДж/моль 2) по скорости протекания процесса. Поскольку физическая адсорбция подобна процессу сжижения газа, то она не требует активации и протекает очень быстро. Хемосорбция же, аналогично большинству хи- [c.425]