12.2 Подготовка газа к транспорту методом абсорбции

 

Осушка газа производится с целью уменьшения в газе паров воды до такой степени, чтобы не происходило конденсации жидкой влаги в газопроводе. Абсорбцией называется поглощение целевого компонента при прохождении его через массу жидкого поглотителя.

Для осушки газа используют жидкие сорбенты – гликоли:  диэтиленгликоль (ДЭГ)  и триэтиленгликоль (ТЭГ), способные поглощать влагу. Гликоли представляют собой вязкие прозрачные   сиропообразные жидкости, плотность ДЭГ - 1 118,4 кг/м³, плотность ТЭГ – 1 125,4 кг/м³.  Гликоли смешиваются с водой в любых соотношениях и поглощают пары воды из газовых потоков.

Рисунок 12.2 -  Принципиальная схема осушки природного и нефтяного газа жидкими сорбентами. 1 – сепаратор; 2 – абсорбер; 3 – линия слива уловленного гликоля; 4 – жалюзийный каплеуловитель; 5 – регулятор уровня; 6 – теплообменник; 7 –выветриватель; 8 – фильтр; 9 – десорбер; 10 – кольцо; 11 – кипятильник (испаритель); 12,16, - холодильники; 13 – сепаратор для улавливания гликоля; 14 – насос; 15 – эжектор. I – линия сырого газа; II – линия сухого газа; III – линия топливного газа; IV– линия холодной воды; V- дымоход.

 

Преимущества жидких сорбентов:

хорошо растворяются в воде; легко регенерируются (восстанавливаются);незначительные потери;практически не образуют пены и эмульсий с углеводородным конденсатом;легко отделяются в отстойниках в результате значительной разности плотностей;непрерывность процесса, простота управления;незначительный перепад давлений на установке.

Основным недостатком сорбентов является  их сравнительно высокая стоимость.

В верхней части выпарной колонны температура поддерживается в пределах 105 ⁰С. Регенерированный раствор гликоля забирается насосом 14 и через теплообменник 6 и холодильник 16 (с температурой около 30 ⁰ С) снова поступает на верхнюю тарелку абсорбера. Цикл повторяется.

Практикой установлено, что для успешной осушки газа должно циркулировать не менее 25 л гликоля на 1 кг абсорбируемой воды, а также большое количество тарелок в абсорбере (10 штук).

 

12.3 Подготовка газа к транспорту методом адсорбции

 

Процесс адсорбции это извлечение из газа водяных паров и конденсата твердыми поглотителями (адсорбентами), имеющими исключительно большую поверхность пор.  В качестве адсорбентов применяются силикагель,алюмогель, бокситы, цеолиты, активированный уголь.

Осушка газа твердыми сорбентами имеет следующие преимущества:

-         возможность получения точки росы до минус  50⁰ С;

-         незначительное влияние давления и температуры на процесс извлечения;

-         относительная простота оборудования и малые эксплуатационные расходы.

 К недостаткам  можно отнести  большие, чем в абсорбционном процессе перепады давления, относительно высокие затраты тепла и истирание адсорбента.

 

Рисунок 12.3 - Принципиальная схема адсорбционной установки для     осушки и  выделения конденсата из газа. 1 и 7 – сепараторы; 2 и 3 – адсорберы; 4 – регулируемый штуцер; 5 – печь; 6 –холодильник.

Сырой газ высокого давления поступает в сепаратор 1, где очищается от капельной жидкости и механических примесей и направляется в адсорбер 2 для осушки и отбензинивания. В это время адсорбер 3 находится в цикле регенерации и охлаждения. Осушенный газ из адсорбера 2 поступает в магистральный газопровод. Газ для регенерации адсорбента отбирается после сепаратора 1 до регулируемого штуцера 4 и направляется в печь5, где его температура повышается до 200 - 300 ⁰С. Конденсат, выделившийся в холодильнике 6 за счет охлаждения, поступает в сепаратор 7. Потребное количество адсорбента определяют в зависимости от расхода газа и количества влаги в нем по формуле

                          G = QWt  / 2,4 ^. 10⁷  ,                                                          (12.3)

где Q - расход газа, м³/ сут; W - содержание влаги в газе, г/ м³; t - продолжительность цикла поглощения, час;  - рабочая активность адсорбента, %.