Газды дайындау қондырғысы

Газды, сапаға қойылатын талаптарға сәйкес дайындау үшін оны дайындау қондырғысында ылғал тамшысынан, көмірсутекті конденсаттан, күкіртсутектен және көмірқышқыл газынан бөлу және кептіру жұмыстарын жүргізу қажет.

Газды судан кептіру және көмірсутекті конденсаттан бөлу үшін келесі әдістер қолданылады:

• дроссель-эффект немесе жасанды салқындату есебінен төменгі температурада айыру;

• сұйық сіңіргіштер (абсорбция) және қатты жұтқыштар (адсорбция) қолданылатын сорбциялық әдіс.

Газды дайындау қондырғыларында күрделі және қымбат жабдықтар, аппараттар және аспаптар қолданылады: тамшы қаққыштар, айырғыштар, жылу алмастырғыштар, конденсаторлар, булағыштар, сораптар, компрес-сорлар, абсорберлер, адсорберлер, детандерлер, қысым, температура, сұйық деңгейін реттегіштер және т.б.

Газ дайындаудың барлық қондырғыларында конструкциясы әр түрлі газ айырғыштары қолданылады. 7.8-бөлімінде газ айрғыштарының құрылысының сипаттамасы мен есептеу принциптері келтірілген, олар мұнай айырғыштарынан жұмыс істеу режимі бойынша да, сол сияқты құрылысы бойынша да ерекшеленеді.

Төменгі температуралы айыру

Бұл әдіс газдың ылғалдылығын температураға байланысты өзгертуге негізделген. Газды салқындату кезінде булы фаза түрінде болатын ылғалдың бір бөлігі, сонымен қатар ауыр көмірсутектер конденсацияланады. Сұйықтан бөлінгеннен кейін газ ең (бастапқы конденсация температурасы) төменгі шық нүктесіне (точка росы) ие болады.

Бір кен орнында жоғары қысымға ие табиғи газдың және мұнай газының болуы табиғи газды дросселдеу (Джоул-Томсон эффектісі) кезінде алынған салқынды қолдану арқылы жылуалмастырғыштарда мұнай газын салқындату мүмкін. Газды 0,1 МПа-ға дросселдеу кезінде оның темпера-турасы орта есеппен 0,3 ⁰С-қа дейін төмендейді. Штуцердің көмегімен газдың температурасын 30 ⁰С-қа дейін төмендетуге болады, осының нәтижесінде газдан айтарлықтай мөлшерде сулы және көмірсутекті конденсаттар бөлініп шығады.

Егер газ факторы үлкен болса (шамамен 1000 м³/т) және сағалық қысымдар жоғары болса, онда мұнай газының өзін дросселдеу арқылы салқындатуға болады. Бұл жағдайда газдыконденсатты кен орындарында қолданылатын қондырғыларға ұқсас қондырғылар қолданылады.

Газ жоғарғы қысыммен құбыр-1 арқылы тамшыны бөлгішке-2 келіп түседі, онда ылғал тамшысынан және механикалық қоспалардан босатылады. Содан кейін араластырғышқа келіп түседі, онда гидрат түзілуге қарсы қолданылатын ингибитормен, яғни диэтиленглинколмен (ДЭГ) араластырылады да, одан кейін “құбырдағы құбыр” түріндегі жылуалмастырғышқа беріледі, мұнда төменгі температуралы айырғыштағы-5 салқын газбен салқындатылады. Одан соң газ штуцерде-4 максималды конденсация қысымына дейін редукцияланып, осының нәтижесінде оның температурасы тез төмендейді. Газдың температурасы және қысымы тез төмендеген кезде судың және көмірсутекті конденсаттың конденсациясы жүреді, бұлар төменгі температуралық айырғыштың-5 конденсат жинағышында біртіндеп жинақталады.

11.1. Сурет. Төменгі температуралы айырғыш қондырғысының сұлбасы 1-жинау коллекторы; 2-тамшы бөлгіш; 3-жылуалмастырғыш; 4-штуцер (дроссель); 5- төменгі температуралы айырғыш; 6-құрғақ суытылған газды таратқыш коллектор; 7-ДЭГ-ды беруге арналған мөлшерлік сорап; 8-конденсат жинағыштағы қысымды азайтатын штуцер; 9- конденсат жинағыш; 10- конденсатты өткізу құбыры; 11- ДЭГ-ды регенерация қондырғысына тасымалдауға арналған құбыр; 12- газ шығынын өлшегіш; 13-құрғақ газ коллекторы.

Судың сұйық көмірсутектерімен қоспасы бірінші конденсат-жинағышқа-9 келіп түседі, мұнда ДЭГ (диэтиленглинкол) көмірсутекті конденсатынан бөлінеді. ДЭГ құбырлар-11 арқылы регенерация қондырғысына келіп түседі, ал көмірсутекті конденсат біртіндеп конденсатжинағыштан-9 өтеді, бұнда штуцерлерде-8 редуциялану есебінен қысым біртіндеп азаяды (төмендейді).

Көмірсутекті конденсаттың қысымын біртіндеп төмендету, бұл тұрақты конденсатты молырақ (яғни максималды деңгейде) алу үшін жүргізіледі. Қысымды бір реттік азайту кезінде конденсаттың шығуы да аз болады, өйткені қысымды тез азайтқан кезде алғашқыда негізінен жеңіл көмірсутектері бөлінеді, олар өздерімен бірге ауыр көмірсутектерінің (С₅) үлкен мөлшерін ілестіре жүреді, бұлар атмосфералық жағдайда сұйық түрінде болады.

Салқын және кептірілген газ тұрақты қысым кезінде жылуалмастырғыштан-3 өтеді, мұнда ол өзінің жылуының бір бөлігін өңдеуге түскен газға береді, одан соң шығын өлшегіш арқылы - құрғақ газды жинау коллекторына келіп түседі.

ДЭГ конденсацияланған сұйықтан бөлінеді және регенерациядан соң қайтадан қолданылады. Төменгі температуралық айыру кезінде ылғалдың және ауыр көмірсутектерінің бөлінуі бір мезгілде жүреді.

Төменгі температуралық айыру қондырғыларының (ТТАҚ) көптеген түрлері бар. Соның ішінде, егер табиғи газдың ТТАҚ-на кірер басындағы қысымы 9МПа аз болса, онда дроссель-эффектсі есебінен температура айтарлықтай төмендетілмейді. Бұл жағдайда температураны төмендету жылуалмастырғыштан кейін салқындату машиналарын орнату арқылы жүзеге асады. Мұздатқыш (хладагенттер) ретінде сұйытылған аммиак және фреондарды қолданады, олар кері температуралар кезінде буланып қайнайды. Аммиактың және басқа да мұздатқыштардың булануын қолдана отырып жасанды түрде газды салқындатуды әдетте газ өңдеу зауыттарында қолданады.

Газды турбодетандерлердің көмегімен салқындату кезінде салқындатудан басқа газ желісіндегі қысымды қалпына келтіру үшін механикалық және электрлік энергияны алуға мүмкіндік береді. Бұл жағдайда штуцерлерді қолдануға қарағанда температураны едәуір төмендетуге болады. Дросселдегі температураның төмендеуі газдың жұмыс жасамай-ақ адиабаттық ұлғаюы есебінен жүреді, яғни турбодетандердегі температураның төмендеуі турбинаның немесе винттің айналуы бойынша пайдалы жұмыс жасауына байланысты.