Behandling av C6+ NFOGM Temadag 16.03.2007 Forfatter: Reidar Sakariassen, MetroPartner AS
Behandling av C6+ Innhold -Hva er C6+? -Analyse -Effekter og konsekvenser
Behandling av C6+ Noen komposisjoner fra Nordsjøen - Rikgass Methane 73,552 85,848 87,345 81,626 Ethane 11,642 6,877 6,242 9,115 Propane 8,655 3,187 2,373 4,185 Iso-Buthane 0,988 0,466 0,457 0,585 Normal-Buthane 2,377 0,863 0,698 0,966 Iso-Pentane 0,360 0,200 0,206 0,200 Normal-Pentane 0,395 0,203 0,181 0,191 Hexane Plus 0,340 0,282 0,350 0,292 Nitrogen 0,915 0,800 0,493 0,631 Carbondioxide 0,775 1,273 1,657 2,209
Behandling av C6+ -Hva er C6+? Hva er C6-? Carbontall Paraffiner/Alkaner Naftener Aromater Antall Parafin isomerer 1 Metan CH 4 1 2 Etan C 2 H 6 1 3 Propan C 3 H 8 1 4 Butan C 4 H 10 2 5 Pentane C 5 H 12 Cyclopentane C 5 H 10 3 6 Hexane C 6 H 14 Cyclohexane C 6 H 12 Benzene C 6 H 6 5
Behandling av C6+ -Hva er C6+? Carbontall Paraffiner/Alkaner Naftener Aromater Antall parafin isomerer 7 Heptane C 7 H 16 Methylcyclohexane C 7 H 14 Toluene C 7 H 8 9 8 Octane C 8 H 18 Ethylcyclohexane C 8 H 16 Ethylbenzene Xylene C 8 H 10 18 9 Nonane Trimethylcyclohexane C 9 H 20 C 9 H 18 10 Decane C 10 H 22 75 11 Undecane C 11 H 24 12 Dodecane C 12 H 26 Cyclopentane C 5 H 10 355
Behandling av C6+ Noen av komponentene og egenskaper C6- Komponent P N A Molvekt Brennverdi kj/kmol Brennverdi MJ/kg Brennverdi MJ/Sm³ C4 i-butane X 58,1230 2868,20 49,347 125,313 n-butane X 58,1230 2877,40 49,505 126,106 2,2-dimethylpropane X 72,150 3514,61 48,713 155,643 C5 i-pentane X 72,150 3528,83 48,910 157,426 n-pentane X 72,150 3535,77 49,006 159,590 Cyclopentane X 70,134 3319,59 47,332 148,249 n-hexane X 86,177 4194,95 48,678 194,325 2,2-dimethylbutane X 86,177 4177,52 48,476 189,773 2,3-dimethylbutane X 86,177 4185,28 48,566 191,361 C6 2-methylpentane X 86,177 4187,32 48,590 193,760 3-methylpentane X 86,177 4189,90 48,620 193,240 cyclohexane X 84,161 3969,44 46,969 182,118 methylcyclopentane X 84,161 3952,96 47,165 177,091 benzene X 78,114 3301,43 42,264 150,780
Behandling av C6+ Noen av komponentene og egenskaper C6+ Komponent P N A Molvekt Brennverdi kj/kmol Brennverdi MJ/kg Brennverdi MJ/Sm³ n-heptane X 100,2040 4853,43 48,435 237,032 C7 methylcyclohexane X 98,188 4600,64 46,855 219,600 ethylcyclopentane X 98,188 4628,47 47,139 223,451 toluene X 92,141 3947,89 42,846 189,096 n-octane X 114,2310 5511,80 48,251 290,666 C8 ethylcyclohexane X 112,215 5263,05 46,901 270,123 ethylbenzene X 106,167 4607,15 43,395 236,749 o-xylene X 106,167 4569,31 43,039 240,352 C9 n-nonane X 128,2580 6171,15 48,115 367,585 C10 n-decane X 142,2850 6829,77 48,001 494,622 Brennverdi på massebasis minker med økende molvekt. Brennverdi på volumbasis øker med økende molvekt Med små konsentrasjoner kan C(N)-gruppene regnes som np-c(n)
C6+ - Analyse C6, C7, C8, C9, C10, C11, C12.. C1-C6+, N2, CO2 H2S/COS Left Oven Right Oven Sample Handling Kalibreringsgass: Vanlig C1-C6+N2+CO2. Tyngre HC (ppm) i metan.
C6+ - Analyse N2 C1 CO2 C2 Right Oven TCD
C6+ - Analyse C3 ic4 nc4 neoc5 ic5 nc5 Right Oven TCD
C6+ - Analyse C6+ Right Oven TCD
C6+ - Analyse C6-C7-C8-C9-C10-C11-C12 Left Oven FID
C6+ - Analyse C6+C7+C8+C9+C10+C11+C12 med FID : 0,17% C6+ med TCD: 0,13 % C6+ representert ved TCD analyse etter kalibrering med C6 vil i dette tilfelle underestimere konsentrasjonen av C6+ gruppen med 30 %. Men: Relativ usikkerhet i analyse av C6 C12 er ca. 30 % Under denne forutsetning blir usikkerhet beregning av densitet og GCV den samme om det analyser til C12 med FID eller til C6(+) med TCD. Ved høyere konsentrasjon av C6+ kan det endre seg.
C6+ - Analyse Splitt av C6+ i grupper Methane 73,552 85,848 87,345 81,626 Ethane 11,642 6,877 6,242 9,115 Propane 8,655 3,187 2,373 4,185 Iso-Buthane 0,988 0,466 0,457 0,585 Normal-Buthane 2,377 0,863 0,698 0,966 Iso-Pentane 0,360 0,200 0,206 0,200 Normal-Pentane 0,395 0,203 0,181 0,191 Hexane Plus 0,340 0,282 0,350 0,292 C6 0,173 0,127 0,124 0,119 C7 0,114 0,107 0,149 0,104 C8 0,043 0,043 0,065 0,054 C9 0,008 0,005 0,011 0,011 C10 0,001 0,0002 0,002 0,003 Nitrogen 0,915 0,800 0,559 0,631 Carbondioxide 0,775 1,273 1,954 2,209
C6+ Effekter Parameter Unit Without split With split Forskjell Nitrogen mol% 0,915 0,915 Carbon dioxide mol% 0,775 0,775 Methane mol% 73,552 73,552 Ethane mol% 11,642 11,642 Propane mol% 8,655 8,655 Iso-Butane mol% 0,988 0,988 Normal-Butane mol% 2,377 2,377 Iso-Pentane mol% 0,360 0,360 Normal-Pentane mol% 0,395 0,395 Hexane Plus mol% 0,340 0,340 Normal-Hexane mol% 0,340 0,173 Normal-Heptane mol% 0 0,114 Normal-Octane mol% 0 0,043 Normal-Nonane mol% 0 0,008 Normal-Decane mol% 0 0,001 MolWeight kg/kmol 22,509 22,541 Pressure bar 161,8 161,8 Temperature C 45 45 Velocity of sound. m/s 415,57 415,42-0,15 Density kg/m³ 199,88 199,90 0,011
C6+ Effekter Calculated vaues based on split minus notsplit (%) Effekt på kalkulert densitet ved splitt av C6 som i tabell Difference betwen calculated values with and without split of C6 + for various p at 45 and 10 C 0,15 % 0,10 % 0,05 % Density at 45 C Density at 10 C 0,00 % -0,05 % -0,10 % -0,15 % 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 Pressure
C6+ Effekter Calculated vaues based on split minus notsplit (m/s) Effekt på kalkulert VOS ved splitt av C6 som i tabell 0,4 0,3 0,2 0,1 0,0-0,1-0,2-0,3-0,4 Difference betwen calculated values with and without split of C6 + for various p at 45 and 10 C VOS at 45 C VOS at 10 C 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 Pressure
C6+ Effekter på energi Parameter Unit Without split With split Forskjell (%) Nitrogen mol% 0,915 0,915 Carbon dioxide mol% 0,775 0,775 Methane mol% 73,552 73,552 Ethane mol% 11,642 11,642 Propane mol% 8,655 8,655 Iso-Butane mol% 0,988 0,988 Normal-Butane mol% 2,377 2,377 Iso-Pentane mol% 0,360 0,360 Normal-Pentane mol% 0,395 0,395 Hexane Plus mol% 0,340 0,340 Normal-Hexane mol% 0,340 0,173 Normal-Heptane mol% 0 0,114 Normal-Octane mol% 0 0,043 Normal-Nonane mol% 0 0,008 Normal-Decane mol% 0 0,001 MolWeight kg/kmol 22,509 22,541 Pressure bar 161,8 161,8 Temperature C 45 45 GCV MJ/kg 51,826 51,819-0,014
C6+ Effekter Calculated vaues based on split minus notsplit (%) Effekt på energy flow ved splitt av C6 som i tabell Difference betwen calculated values with and without split of C6 + for various p at 45 and 10 C 0,15 % 0,10 % Energy flow, measured density (%) 0,05 % 0,00 % -0,05 % -0,10 % -0,15 % 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 Pressure
Pressure (bar) C6+ Effekter Fasekonvolutt beregnet fra analyse og matematisk modell Pure C6 C6: 0,24 C7: 0 C8: 0 C9: 0 C10: 0 C6+: 0,24 150 125 100 75 50 Phase envelope Natural Gas Pure C6 C6 split C6 split C6: 0,120 C7: 0,060 C8: 0,036 C9: 0,018 C10: 0,006 C6+:0,24 CriT: 12 C CriB: 97 bar 25 0 CriT: 33 C CriB: 105 bar -30-10 10 30 50 Temperature ( C) Cricondenterm Pure C6 Cricondenterm C6 split Splitt av C6+ viktig for fasekonvolutt og HCDP!
Liquid fraction (vol%) C6+ Effekter Væskeutfelling beregnet fra analyse og matematisk modell (modell stemmer ganske godt sjekk på K-Lab) Pure C6 C6: 0,24 C7: 0 C8: 0 C9: 0 C10: 0 C6+: 0,24 5 4 3 Natural gas liquid fraction at 60 barg Pure C6 C6 split C6 split C6: 0,120 C7: 0,060 C8: 0,036 C9: 0,018 C10: 0,006 C6+:0,24 LF ved 15 C : 0,2 % LF ved 0 C : 0,5 % 2 1 LF ved 15 C : 0,2 % LF ved 0 C : 0,7 % 0-30 -20-10 0 10 20 30 40 50 Temperature ( C) Splitt av C6+ viktig for potential liquid!
C6+ Beregning av duggpunkt langs samplingslinje Eksempel på overvåking av samplingsystem
Sample temperature ( C) C6+ Beregning av duggpunkt langs samplingslinje Duggpunktstemperatur og temperaturer i samplingsystemet Temperature and pressure develepmont along sampling line 60 50 40 30 Temperatur for nær duggpunkt, kan gi væskeutfelling 20 10 0-10 HCDP 0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 9000 Along sample line length (mm) Her kunne det settes til mer varme for å holde temperaturen tilstrekkelig over HCDP
Sample temperature ( C) C6+ Beregning av duggpunkt langs samplingslinje Duggpunktstemperatur og temperaturer i samplingsystemet Temperature and pressure develepmont along sampling line 70 50 30 10-10 -30 Varmetilførsel Analyzer tube Dew Point Temp -50 0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 9000 Along sample line length (mm)
C6+ Størst effekt på bergning av fasekonvolutt og duggpunkt Effekten på densitetsberegning avhengig av trykk og temperatur. Splitt av C6+ kan gi uventede effekter på densitet. Analyse av C6+ med TCD vil normalt gi underestimerte verdier.