Подготовка нефти и газа к транспорту - Технология - Скачать бесплатно
газ проходит через верхнюю
скрубберную секцию, где освобождается от захваченных капель раствора, и
направляется в газопровод. Насыщенный раствор, содержащий 6—8% влаги,
поступает в теплообменник 7, в котором нагревается встречным потоком
регенерированного раствора, а далее проходит через выветриватель 8, где из
него выделяется растворенный газ, который идет на собственные нужды. Из
выветривателя насыщенный ДЭГ насосом 9 закачивается в выпарную колонну 12,
где осуществляется регенерация раствора. Водяной пар из десорбера 12
поступает в конденсатор 16, где основная часть пара конденсируется и
собирается в сепараторе 15. Отсюда газ отсасывается вакуумным насосом 14 и
направляется на сжигание. Регенерированный раствор ДЭГ насосом 10
прокачивается через теплообменник 7 и холодильник 6, где его температура
снижается примерно до 30°, и вновь поступает на верхнюю тарелку абсорбера.
На этом круговой цикл сжижения раствора заканчивается.
Экономичность работы абсорбционных установок в значительной степени
зависит от потерь сорбента. Для их снижения в первую очередь необходимо
строго поддерживать расчетный температурный режим десорбера, тщательно
сепарировать газ и водяной пар и по возможности исключить пенообразование
при контакте газа с абсорбентом за счет специальных добавок.
Осушка газа твердыми поглотителями
В качестве твердых поглотителей влаги в газовой промышленности широко
применяются активированная окись алюминия и боксит, который на 50—60%
состоит из Al2O3. Поглотительная способность боксита 4,0—6,5% от
собственной массы.
Преимущества метода: низкая точка росы осушенного газа (до —65° С),
простота регенерации поглотителя, компактность, несложность и низкая
стоимость установки.
Осушка газа молекулярными ситами
Для глубокой осушки применяют молекулярные сита, так называемые
цеолиты. Цеолиты состоят из кислорода, алюминия, кремния и щелочноземельных
металлов и представляют собой сложные неорганические полимеры с
кристаллической структурой. Форма кристалла цеолита — куб, на каждой из
шести сторон его имеются щели, через которые влага проникает во внутреннее
пространство. Каждый цеолит имеет свой размер щелей, образованных атомами
кислорода. Благодаря этому
цеолиты способны резко избирательно сорбировать в основном мелкие
молекулы, т. е. при адсорбции происходит как бы отсеивание более мелких от
более крупных молекул. Мелкие молекулы проникают во внутреннее пространство
кристалла и застревают в нем, а крупные молекулы не проходят и,
следовательно, не будут адсорбироваться.
Цеолиты, применяемые в виде порошка или гранул размером до 3 мм,
обладают высокой пористостью (до 50%) и огромной поверхностью пор. Их
активность достигает 14—16 г. на 100 г. цеолитов при парциальном давлении
0,4 мм рт.ст.
Для регенерации молекулярных сит используют сухой газ, нагретый до 200-
300° С, который пропускают через слой цеолита в направлении, обратном
движению газа при осушке.
Цеолиты выдерживают до 5000 циклов, теряя при этом около 30% своей
поглотительной способности.
ОСУШКА ГАЗА ОХЛАЖДЕНИЕМ
Охлаждение широко применяется для осушки и выделения конденсата и газа
газоконденсатных месторождений на установках низкотемпературной сепарации,
а также при получении индивидуальных компонентов газа сжижении газов и т.д.
Газ можно охлаждать путем расширения, когда необходимо снижать его
давление, а также пропуская через холодильные установки. В условиях
Крайнего Севера для охлаждения газа можно использовать низкую температуру
окружающего воздуха (в зимнее время).
Процесс расширения с целью понижения температуры осуществляется двумя
способами — дросселированием без совершения внешней работы (изоэнтальпийный
процесс) или адиабатическим расширением с отдачей внешней работы
(изоэнтропийный процесс).
В тех случаях, когда давления газа на входе в установки
низкотемпературной сепарации недостаточно для его охлаждения расширением,
устанавливают холодильные установки, заменяющие или дополняющие узел
расширения. Необходимая температура сепарации может обеспечиваться за счет
установки дополнительных теплообменников-рекуператоров и холодильников. Для
предупреждения гидратообразования перед теплообменником в поток сырого газа
впрыскивается гликоль. Предусмотрен также ввод ингибитора.
Рассматривая рациональную область применения указанных способов осушки
и извлечения конденсата из природных и попутных газов, необходимо отметить
,что осушку весьма тощих газов (чисто газовых месторождений) целесообразно
вести с применением диэтиленгликоля и триэтиленгликоля, активированного
боксита и цеолитов. Применять другие методы нерентабельно. Если же
требуется только частичное удаление влаги из газа (получение точек росы не
ниже —10° С), лучше применять гликоли. Ддя более глубокой осушки, а также
при необходимости получения отдельных фракций желательно осушку вести
активированным бокситом или цеолитом. Осушку и извлечение конденсата из
газа газоконденсатных месторождений, в газах которых находитсядостаточно
много конденсата, как правило, наиболее выгодно производить на установках
низкотемпературной сепарации. При этом эффективность использования
низкотемпературной сепарации газа зависит от начального давления и темпов
его падения.
ОДОРИЗАЦИЯ ГАЗА
Природный газ, очищенный от сероводорода, не имеет ни цвета, ни
запаха. Поэтому обнаружить утачку газа довольно трудно. Чтобы обеспечить
безопасность транспорта и использования газа, его одорируют, т. е. придают
ему резкий и неприятный запах. Для этой цели в газ вводят специальные
компоненты (одоранты). Одоранты и продукты их сгорания должны быть
физиологически безвредными, достаточно летучими, не должны вызывать
коррозию, химически взаимодействовать с газом, поглощаться водой или
углеводородным конденсатом, сильно сорбироваться почвой кяи предметами,
находящимися в помещениях. Одоранты должны быть недорогими. Этим
требованиям в наибольшей степени удовлетворяет этилмеркаптан C2H5SH.
ОЧИСТКА ГАЗА ОТ СЕРОВОДОРОДА И УГЛЕКИСЛОГО ГАЗА
Сероводород часто является примесью природного газа. Он горюч, хорошо
растворяется в воде. Сам по себе газ и продукт его сгорания сернистый
ангидрид — ядовиты. Кроме того, сероводород и сернистые соединения вызывают
коррозию стальных труб, резервуаров, оборудования трубопроводов и др.
Присутствие сероводорода в газе ускоряет гидратообразование. При
использовании газа для бытовых нужд содержание сероводорода в нем не должно
превышать 0,02 г/м3 при 0°С и 760 мм.рт.ст.
По технико-экономическим условиям недопустимо также большое содержание
в газе углекислого газа СО2 (оно не должно превышать 2%). Очистку газа от
СО2 можно производить под давлением водой, в которой углекислый газ хорошо
растворяется. Всего применяется около 20 различных процессов совместной
очистки газов от Н2S и СО2. Обычно используют два технологических процесса
— адсорбцию твердым веществом и абсорбцию жидкостью. В адсорбционных
процессах сероводород извлекается из газа путем концентрации его на
поверхности твердого материала. При абсорбции жидкостью происходит переход
сероводорода из газовой в жидкую фазу. Адсорбированный сероводород
растворяется в жидкости. Удаление его является обращенным процессом,
зависящим от температуры.
В качестве адсорбента в сухих провесах используют окись железа и
активированный уголь. Наиболее распространен способ извлечения сероводорода
гидратом окиси железа. Его осуществляют при сравнительно высоком содержании
Н2S в газе. В результате извлечения сероводорода его содержание снижается
до 0,02г/см3.
«Мокрым» способом одновременной очистки газа от сероводорода и
углекислого газа при сравнительно низкой стоимости является процесс с
использованием аминов: моноэтаноламина, диэтаноламина и динизопропанамина.
|
