Диссертация (1091805), страница 16
Текст из файла (страница 16)
Посодержанию же индикаторных примесей между I и II группами образцовабсорбентанаблюдаетсякомпонент, рисунок 23 Б.чёткаядифференциациянаплоскостиглавных100Рисунок 23 – Проекции содержания индикаторных и шумовых соединений наплоскость главных компонент при сравнении I и II групп образцов абсорбентаобучающего набора.А – Отсутствие дифференциации между образцами абсорбента I и II группамиобучающего набора по содержанию шумовых примесей;Б – Чёткая дифференциации между образцами абсорбента I и II группобучающего набора по содержанию индикаторных примесей: 1– образцыабсорбента, обеспечивающие должную степень осушки природного газа; 2 –образцы абсорбента не обеспечивающие должную степень осушки природногогаза.Таким образом, образцы абсорбента с Ямбургского месторождения, изъятыев моменты когда ТТР осушённого газа соответствовала нормативам [12], иобразцы, изъятые из этой же установки в моменты, когда ТТР осушённого газа несоответствовала этим нормативам, достоверно отличаются друг от друга посодержаниютолькополициклическихненасыщенныхуглеводородов,обнаруженных методом ВЭЖХ – МС/МС.
По содержанию остальных примесейсравниваемые группы образцов абсорбента не отличаются друг от друга.Полученный результат указывает на то, что, опираясь на содержаниеполициклических ненасыщенных соединений, обнаруженных методом ВЭЖХМС, можно проводить классификацию образцов абсорбента по их осушающейспособности с использованием метода МГК. Однако, для внедрения данного101способа контроля качества рабочих образцов абсорбента в производственныхлабораториях УКПГ, необходимо проверить воспроизводимость полученногорезультата на образцах абсорбента, изъятых из другой установик осушки ПГ.4.5.Классификация образцов абсорбента тестового набораДля проверки адекватности предположения о том, что повышенноесодержание полициклических ненасыщенных органических соединений отражаетухудшениеосушающейспособностирабочихобразцовабсорбента,сиспользованием Метода Главных Компонент произвели сравнение содержанияэтих соединений в образцах абсорбента тестового набора, изъятых из установкиосушки газа на Оренбургском месторождении, рисунок 24 А, БРисунок 24 – Проекция содержания индикаторных соединений в I, II, III и IVгруппах образцов абсорбента на плоскость главных компонент;А – Дифференциация между III и IV группами образцов абсорбента тестируемогонабора; 1 – III группа образцов абсорбента, обеспечивающих должную степеньосушки сырья на Оренбургском месторождении; 2 – IV группа образцовабсорбента, не обеспечивающих должную степень осушки сырья наОренбургском месторождении;Б - Дифференциация между I, III и II, IV группами образцов абсорбента; 3 – I, IIIгруппы образцов абсорбента обеспечивающие должную степень осушки газа наобоих месторождениях; 4 – II, IV группы образцов абсорбента, необеспечивающие должную степень осушки газа на обоих месторождениях.102По содержанию полициклических ненасыщенных соединений III и IVгруппы образцов абсорбента (образцы, отобранные из установки с Оренбургскогоместорождения) достоверно дифференцируются друг от друга на плоскостиглавных компонент, рисунок 24 А.При одновременном проецировании на плоскость главных компонентсодержания полициклических ненасыщенных соединений в I, II, III и IVгруппах образцов абсорбента, также наблюдается чёткая дифференциация междугруппами образцов абсорбента, обеспечивающими и не обеспечивающимидолжную степень осушки сырья, рисунок 24 Б.
Причём, в этих группахабсорбента не наблюдается дифференциации между образцами с одинаковойспособностью осушки сырья, но изъятых из установок, находящихся наразличныхместорождениях.Тоесть,междуобразцамиабсорбента,обеспечивающими должную степень осушки сырья, отобранными с установки наЯмбургском месторождении, и образцами абсорбента, также обеспечивающимидолжную степень осушки сырья, но отобранными из установки с Оренбургскогоместорождениядифференциациинаплоскостиглавныхкомпонентненаблюдается. Такая же особенность характерна и для образцов абсорбента, необеспечивающих должную степень осушки сырья.Полученные результаты указывают на воспроизводимое общее отличиемежду рассматриваемыми группами образцов абсорбента, обеспечивающих и необеспечивающих должную степень осушки природного газа вне зависимости отместорождения, на котором находится УКПГ.
Таким образом, контролькачества образцов абсорбента по осушающей способности достаточнопроводить по содержанию полициклических ненасыщенных соединений,обнаруженных методом ВЭЖХ-МС. Это позволяет сделать заключение о том,что полициклические ненасыщенные соединения являются индикаторнымипримесями, отражающими осушающую способность рабочих растворовтриэтиленгликоля при их использовании на установках комплекснойпереработки природного газа, вне зависимости от месторождений.103Для внедрения разработанного способа оценки осушающей способностирабочих растворов абсорбента оптимизировали метод ВЭЖХ-МС и алгоритмдискриминации образцов ТЭГ по содержанию вних полициклическихненасыщенных соединений, рисунок 25.Рисунок 25 – Схема алгоритма оценки осушающей способности рабочихрастворов абсорбента.Разработанный подход оценки качества ТЭГ апробировали на рабочихобразцах абсорбента, изъятых из различных установок осушки природого газа.Полученныйрезультатклассификациирастворовтриэтиленгликоляобуславливает приемлемость внедрения данного подхода в производственныхлабораториях на УКПГ4.6.Выводы к главе 4В результате обработки аналитических результатов хемометрическимиметодами установили, что из всего многообразия накапливающихся примесейобразцы абсорбента, обеспечивающие должную степень осушки природного газа,статистическидостоверноотличаютсяотобразцовабсорбента,необеспечивающих должную степень осушки сырья, только по содержаниюполициклических ненасыщенных соединений.
По содержанию остальных104соединений сравниваемые группы образцов абсорбента не отличаются друг отдруга.Выявленное отличие сравниваемых групп образцов абсорбента наблюдаетсяна двух независимых установках осушки газа, расположенных на Ямбургском иОренбургском месторождениях. Полученный результат позволяет сделатьзаключение о том, что полициклические ненасыщенные соединения являютсяиндикаторными примесями, отражающими ухудшение осушающей способностирабочих растворов триэтиленгликоля.Установили, что для проведения классификации образцов абсорбента по ихосушающейпоследующимспособностидостаточнопостроениемиспользоватьмногмернойметодВЭЖХ-МС,дискриминационнойсмодели.Использование подобного подхода позволяет проводить целевое определениеполициклических ненасыщенных соединений и классификацию рабочих образцовабсорбента по их осушающей способности вне зависимости от места изъятияобразцов абсорбента.105РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕПроведённые исследования по оценке содержания различных видовпримесей в рабочих растворах установок осушки природного газа, изъятых наЯмбургском и Оренбургском месторождениях, указывают на то, что в образцахабсорбента накапливается большое количество неорганических элементов,летучих и нелетучих органических соединений.
Содержание всех обнаруженныхпримесей варьируется в широком концентрационном диапазоне в течениерабочего цикла установок осушки ПГ.Установили, что образцы абсорбента, обеспечивающие должную степеньосушки природного газа, только по содержанию 52-х полициклическихненасыщенных соединений статистически достоверно отличаются от образцовабсорбента, не обеспечивающих должную степень осушки газа. Содержание жеостальных примесей в указанных образцах абсорбента практически не отличается.Выявленное различие между образцами абсорбента наблюдается на двухнезависимых УКПГ, расположенных на различных месторождениях. Этотрезультатуказываетнато,чтоименноповышенноесодержаниеполициклических ненасыщенных соединений в растворах ТЭГ являетсядостовернымпризнаком,а,возможно,ипричинойвозникновениянедостаточной степени осушки природного газа на обеих УКПГ, и то чтополициклические ненасыщенные соединения являются индикаторнымипримесями, отражающими снижение осушающей способности рабочихрастворов абсорбента.Предложили использовать содержание полициклических ненасыщенныхсоединений, обнаруженных методом ВЭЖХ-МС в качестве параметра приконтроле качества рабочих растворов триэтиленгликоля.
Для этого разработалиметодику оценки осушающей способности рабочих растворов абсорбента посодержанию в них полициклических ненасыщенных соединений. В соответствиис данной методикой, необходимо выполнить ряд следующих действий:1061.В течение производственного процесса конкретной УКПГ отобрать образцырабочих растворов абсорбента, при которых ТТРв перерабатываемого сырьясоответствует и не соответствует требуемым нормативам. То есть отобрать«эталоны» образцов абсорбента должного и ненадлежащего качества дляконкретной УКПГ.2.Проанализировать методом ВЭЖХ – МС отобранные «эталонные» образцыабсорбента в соответствии с условиями, описанными в работе п.п.
[2.4.3].3.По алгоритмам, описанным в работе в п.п. [4.1 – 4.4], выявить переченьполициклическихненасыщенныхсоединений,содержаниекоторыхстатистически достоверно отличает «эталонные» образцы абсорбента должного иненадлежащего качества друг от друга на данной установке. Таким образомсформироватьпереченьиндикаторныхсоединений,характеризующихприемлемость использования образцов абсорбента на конкретной установке.4.Отобрать из УКПГ рабочие образцы абсорбента для оценки осушающейспособности, в аналогичных условиях анализировать в них содержаниеиндикаторных соединений методом ВЭЖХ – МС.5.С помощью алгоритма, описанного в работе, п.п. [4.5], сравнить содержаниеиндикаторных примесей в «эталонных» образцах абсорбента и образцахабсорбента, отобранных для оценки осушающей способности.6.Исходяизполученныхрезультатовсравнениясодержанияполициклических ненасыщенных соединений, оценить осушающую способностьконтролируемых растворов абсорбента.Таким образом, с помощью отобранных на УКПГ «эталонных» образцовабсорбента, метода ВЭЖХ – МС и методов хемометрики, в растворах ТЭГопределяется допустимое относительное содержание индикаторных примесей,при котором перерабатываемый газ осушается до требуемой ТТРв.
После этогооценивается качество «контролируемых» растворов абсорбента. Растворы, вкоторых содержание индикаторных примесей не превышают допустимогозначения, считаются растворами должного качества, их можно продолжатьиспользовать для осушки газа. Растворы, в которых содержание ндикаторных107соединенийпревышаетдопустимоезначение,считаютсярастворамиснедопустимым качеством, их необходимо извлекать из установки, так какосушаемое с их помощью сырьё не будет достигать должной ТТР по влаге.Использовать разработанную методику оценки осушающей способностиТЭГ на УКПГ целесообразно в следующих случаях:1.
При оценке входного контроля качества триэтиленгликоля, поставляемого дляиспользования в установках осушки природного газа.2. При периодической оценке качества рабочих растворов триэтиленгликоля наУКПГ в процессе их эксплуатации.3. После проведения стадий дополнительной очистки рабочих растворовтриэтиленгликоля, перед возвращением их в рабочий цикл установок осушки.Использование данной методики позволит заблаговременно извлекать изУКПГ растворы ТЭГ ненадлежащего качества, что предотвратит грубоенарушение качества готового продукта, связанное с повышенным содержаниемвлаги. Также это повысит эффективность функционирования всей установкикомплексной переработки природного газа и снизит риски образования гидратови льда внутри транспортных магистралей. Разработанная методика оценкиосушающейспособностирабочихрастворовтриэтиленгликоляявляетсяэкспрессной, легко встраивается в используемые автоматизированные системыуправления УКПГ.Одним из недостатков разработанной методики оценки является то, что изза значительного многообразия конструкционных особенностей установокосушки газа, используемых сегодня на практике, невозможно оценить полныйперечень ИС и уровень их содержания, при котором на всех УКПГ будетобеспечиваться должная степень осушки сырья.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
