Письмена

Предохранительные клапаны для сверхкритических флюидов

Для редактора:

Я нашел статью Райан Оудеркерк, "Строго Размер предохранительные клапаны на сверхкритических флюидов", в августе 2002 издание (стр. 34-43) очень интересно. В своем примере автор использовал коэффициент расхода K ^ Sub D = 0,975. Это максимально допустимый коэффициент расхода допускается по коду ASME для помощи пара, и это относится и к API или полезная площадь. Это может привести к путанице.

API первый условии рекомендуемую практику для предохранительных устройств, и дал буквенное обозначение различных размеров отверстия. Когда ASME связался с предохранительных устройств, это положило фактор безопасности в сертифицированных мощностей. Он постановил, что клапаны должны быть сертифицированы на 90% от измеряемого значения. Вместо того, снижается коэффициент расхода на клапанах, производители решили увеличить размер сопла примерно на 10%, так что коэффициенты для выполнения стандартных отверстий API останется тем же. Таким образом, существует API или эффективная площадь и ASME или фактической площади. Это ASME области, которая сертифицирована. Кроме того, есть сертифицированные коэффициент расхода и эффективного выполнения коэффициент. Последний (используется автором в его статье) используется с API или полезная площадь.

В теории, расчетов с использованием фактических областях с заверенным коэффициенты разряда должен быть тот же результат, как те, которые используют эффективные районах с эффективными коэффициентами разряда. Тем не менее, это не всегда получается именно так. Пожалуйста, обратите внимание, что все фактические области сопла не то же самое, хотя и API назначенное место есть. Я перечислил фактических областях для клапанов из трех разных производителей в таблице ниже.

Освобождение коэффициентов сертифицированы Национальным советом по вопросам котлов и сосудов высокого давления Инспекторы и доступны по адресу <a target="_blank" href="http://www.nationalboard.org" rel="nofollow"> www.nationalboard.org < />. Я рекомендую, чтобы фактическое области клапаны используются во всех расчетах и документации, так как это отражает сертифицированных способность клапана. Для некоторых новых моделей предохранительного клапана (например, Фаррис 2700 серии или Консолидированной 19000 серии), только фактические или ASME области есть, и сертифицированных коэффициент расхода должны быть использованы.

Что касается использования коэффициент расхода 0,975 для жидкости вблизи критической точки, я лично не очень удобные в этом. Наша компания часто работает в регионе с сверхкритических полиэтилена низкой плотности растений (трубчатых реакторов), где давление в реакторе находится в диапазоне 32,000-50,000 фунтов на квадратный дюйм. В этих условиях, этилен больше похожа на жидкость, чем пара, и мы относимся к ней, как жидкости, в том числе используя коэффициент расхода подходит для жидкости при калибровке предохранительных устройств.

У меня нет хорошей рекомендацией за то, что коэффициент расхода использовать чуть выше критической точки. Подобно тому, как автор отметил, что нет окончательного выполнения работы коэффициенты для двухфазных потоков, нет окончательного работы на коэффициент расхода вблизи критической точки. Так что нет никаких оснований для вынесения решения, кроме как от нашего опыта работы с предохранительными устройствами. Возможно, коэффициент промежуточной пара и жидкости значение будет работать. Кроме того, я не имею рекомендации относительно того, где и как переход между жидкостью и паром поведение сверхкритических флюидов. Может быть, плотность жидкости является разумным руководства.

Роберт Д. Клей, к.т.н., возможная ошибка

Менеджер технологического управления, ECI, Inc Батон Руж, Л. А.

Автор, Райан Оудеркерк, отвечает:

Спасибо за укрепление этих двух важных вопросов для читателя. Вопрос API эффективная площадь против ASME фактической площади относится к большинству помощи проблемы, в том числе сверхкритических помощи метода калибровки. Большинство пользователей должны следовать companyspecific процедур. Сверхкритических помощи метода калибровки опирается на существующие кодексы, стандарты и передовой практики, техники. Каждый пользователь может быть знакомы с ними, в том числе при условии ссылки API в этой статье. Для получения дополнительной информации на коэффициент разряда и эффективная площадь, см. API RP 520, часть 1, раздел 3.2. В статье на примере расчета эффективной площади для общего выбора клапана на стандарту API 526. В случае необходимости, ASME сертифицированных коэффициента фактической площади легко могут быть заменены в расчет.

Как для надлежащего выполнения коэффициента сверхкритических помощи, это область, которая требует дальнейших исследований и испытаний. До испытаний имеются данные, инженерные решения могут потребоваться для каждого конкретного случая и установку. Раздел 3 Ref. 1 (см. <a target="_blank" href="http://mkopsc.tamu.edu/research/psr" <rel="nofollow"> http://mkopsc.tamu.edu/research/psr / >) представляет собой исторический обзор коэффициент расхода для наиболее типичных случаев идеального газа и несжимаемой жидкости, которое может обеспечить некоторые дополнительные рекомендации. Эта проблема важна, так расчетной области Устье, непосредственно связанных с выбранной коэффициент расхода. Для сверхкритических метода, а также другие проблемы, помощь, серьезное внимание необходимо при выборе клапана области, которая похожа на расчетный минимальной площади.

1. Дарби Р., "Взгляд на предохранительный клапан размеров для двухфазных потоков", Труды 2-й Международный симпозиум по Runaway реакций, расчетное давление помощи и стоков, Айше, Нью-Йорк, с. 369-374 (1998).

Ацетилена из природного газа

Для редактора:

В статье "от природного газа до бензина Источник", которая появилась в ноябре 2002 вопрос КЭП (стр. 15) сообщает о новом процессе, который будет более экономичным по сравнению с обычными Фишера-Тропша (FT) синтеза. Основываясь на моем опыте более чем 40 лет в отрасли, многие из которых участвовали в экономической оценки и проектирования синтетического топлива и ацетилена процессы, я не вижу, как этот "новый процесс" может быть экономичной.

Прежде всего, это тот факт, что при производстве ацетилена из природного газа, и все энергии, используемой или созданных в процессе частичного горения (от 3400 градусов F до 200 градусов F) тратится на сбой по воде. С каталитической паровой метана реформирования, энергии, используемой в системах отопления с реагентами реакции условиях восстановить в погасить процесс, в котором под высоким давлением пара, полезным в качестве источника питания, производится.

Во-вторых, формирование кокса составляет ацетилена производства дорогостоящей и грязное дело. Ацетилен производства производит большое количество окиси углерода и водорода (синтез-газ), которые должны быть экономически удаляться. В статье предлагается дополнительный Пт типа шаг для преобразования этих газов в жидкости.

В-третьих, статье говорится, что новый продукт бензина может быть "транспортируется по трубопроводам или танкер за $ 17/bbl против $ 25-30/bbl на топливо сделали Фишера-Тропша". Последняя стоимость примерно такая же, как общая стоимость сырой нефти, маловероятно. Кроме того, так как топливо, вероятно, имеют сходные плотности и вязкости, их транспортных расходов должна быть аналогичной.

Наконец, предлагаемый процесс имеет гораздо больше действий, чем маршрут FT, которая добавит к ее стоимости. Раскрытие шаг за шагом, урожайность, эксплуатационные расходы и инвестиции обоих процессов будет необходима для меня, что это "новое" процесс лучше, чем FT или другого газа в жидкие процессов.

Самуэль Goldman, отставной член Аиш

Д-р Кеннет Холл, руководитель отдела химической инженерии в Техасе

Г-н Голдман поднял ряд интересных вопросов, касающихся нашего нового процесса с точки зрения того, кто имеет большой производственный опыт. В самом деле, я часто начинают презентации охватывающих процесс с заявлением о том, что "если бы мы знали, что мы делали, мы бы сделали Фишера-Тропша", а потому, что не было - мы обнаружили, что-то мне кажется, лучше.

Его первое дело, что мы тратим всю энергию, созданных в процессе частичного сжигания на сбой по воде. Это неверное предположение. Мы не используем частичный процесс горения, и мы не погасит всю дорогу до 200 градусов F, в результате чего много энергии для восстановления.

Его второй вопрос также откусил базы. Мы не делаем много кокса и окиси углерода (CO) в нашей злоумышленника. Кокс образования значительно меньше, чем 2% и CO составляет около 5%. Водород является наше топливо, поэтому он легко и распределения. Кроме того, у нас нет Фишера-Тропша шаги любого рода в нашем процессе.

Его третья точка неправильного толкования. Мы не заявляем, что наши жидкости можно транспортировать за $ 17/bbl, мы делать государство, что исходя из 0,50 долл. США за MSCF природный газ (себестоимость), 10-летнего прямолинейная амортизация растений расходы и $ 3/bbl эксплуатационные расходы, затраты за баррель на нашу продукцию, как представляется, около $ 17. Он может спорить с нашей оценкой растений затрат, и мы могли бы только сказать, что он, возможно, правы, это оценить.

Наконец, он заявляет, что наш процесс ", имеет много больше действий, чем маршрут FT". Когда я смотрю на наш процесс, а затем на типичный процесс FT, наши гораздо проще. Кроме того, мы можем построить заводы для экономических потоков как низко как 10 MMft ^ ^ SUP 3 / сут, а FT требует по меньшей мере 100 MMft ^ ^ SUP 3 / D.