3.2.2 Компрессионный метод
Компрессионный метод (рис. 3.4) основан на различии давлений и температур конденсации отдельных компонентов смеси углеводородных газов, составляющих попутный нефтяной газ. Исходный попутный газ поступает в сепаратор 1, где из него отделяются взвешенные частицы нефти, влаги и пыли, далее газ сжимается в компрессоре 2 до 20 атм. (2,0 МПа) и затем последовательно охлаждается в конденсаторах 3 и 5.
В процессе первой стадии охлаждения из смеси конденсируются и собираются в сепараторе сырого бензина 4 наименее упругие пары пентана, в конденсаторе 5 конденсируются пары пропана и бутана. После разделения в сепараторе 6 сконденсированные пропан и бутан поступают в емкости сжиженного газа, а сохранившие газообразное состояние метан и этан по газопроводу направляется потребителю.
Рис. 3.4. Схема разделения углеводородов методом компрессии
3.2.3 Адсорбционный метод
Адсорбционный метод основан на способности твердых пористых тел – адсорбентов удерживать (адсорбировать) на поверхности пор тяжелые углеводороды и выделять их при последующем нагреве и увлажнении. В качестве адсорбентов используют активированный уголь, алюмогель, перлит, силикагель, цеолиты.
Основным аппаратом адсорбционной установки (рис. 3.5) является адсорбер 1, заполненный адсорбентом, например активированным углем. Исходный попутный газ проходит в адсорбере снизу вверх через слой угля и насыщает его поры тяжелыми углеводородами, а легкие углеводороды – метан и этан, не осевшие в порах угля, выходят из адсорбера в газопровод отбензиненного газа. По окончании насыщения угля углеводородами через адсорбер сверху вниз подается водяной пар, который, нагревая и увлажняя уголь, осуществляет десорбцию тяжелых углеводородов и уносит их в виде паров. Пары воды и углеводородов проходят через конденсатор 2 и поступают в сепаратор 3, в нижней части которого скапливается конденсат водяного пара, над ним – более легкий конденсат пентана, а в верхней части – пары пропана и бутана. Через регуляторы уровня вода из сепаратора сбрасывается в канализацию, пентан – в емкости сырого бензина, а пары пропана и бутана поступают под купол газгольдера 4. По мере скопления в газгольдере пары пропана и бутана сжимаются компрессором 5 до давления 17–20 кгс/см2 (1,7–2,0 МПа) и после охлаждения в конденсаторе 6 накапливаются в виде конденсата в сепараторе сжиженного газа 7, а из него периодически перемещаются в сборные емкости.
Рис. 3.5. Адсорбционная установка:
1 – адсорбер; 2 – теплообменник; 3 – сепаратор; 4 – газгольдер; 5 – компрессор; 6 – теплообменник; 7 – сепаратор; 8 – вентилятор; 9 - теплообменник; 10 – факел или свеча
Для восстановления адсорбционной активности угля его надо просушить и охладить. Для этого дутьевой вентилятор 8 нагнетает в адсорбер 1 горячий воздух, нагреваемый в калорифере 9, который затем удаляется через свечу 10. После этого подается холодный воздух, поступающий мимо калорифера. Непрерывность действия установки обеспечивается комплектованием групп адсорберов, по три в каждой. Это позволяет одновременно осуществлять в группе все основные операции: адсорбцию, десорбцию и регенерацию активных адсорбционных свойств угля или другого адсорбента.