Осушка газа методом абсорбции
Дипломная работа - Химия
Другие дипломы по предмету Химия
ное выделение углеводородов и влаги. Для предотвращения образования гидратов в теплообменники вводят (впрыскивают) метанол или гликоли. Схема установки низкотемпературной сепарации на промыслах приведена на рис. 4.4.
Газ, выходя из скважин под высоким давлением, по промысловым трубопроводам, поступает на сборный пункт, где размещены установки НТС. В сепараторе 1, работающем при давлении 10-15 МПа, отделяются конденсат и влага, выделившиеся из газа на пути от пласта до сепаратора.
Далее газ проходит через теплообменник 2, где охлаждается обратным потоком газа, выходящего из сепаратора 3, дросселируется в дроссельном устройстве или эжекторе до давления 5,5-7,5 МПа, при этом охлаждается, и поступает в сепаратор 3.
Перед теплообменником в газ вводится метанол или этиленгликоль. Конденсат с низа сепараторов 1 и 3 собирается в емкости 4. Газ из сепаратора иногда эжектируется основным потоком газа высокого давления и возвращается в сепаратор 3 или используется на установке. Конденсат и гликоль (или метанол) отводятся раздельно. Конденсат подвергается стабилизации, а гликоль или метанол поступает на установки регенерации. На газоперерабатывающих заводах для осушки газа и извлечения углеводородов применяют низкотемпературную конденсацию. Технологическая схема установки низкотемпературной конденсации и извлечения углеводородного конденсата оборудуется системой подачи этиленгликоля в теплообменники. Температура охлаждения газа и точка росы минус 30 С. Рассмотрим условия работы узла осушки попутного нефтяного газа на малогабаритной установке (рис. 4.5).
Рис. 4.4. Схема установки низкотемпературной сепарации на промыслах:
- сепаратор; 2 - теплообменник; 3 - низкотемпературный сепаратор; 4 - разделитель гликоля и конденсата; 5 - установка регенерации гликоля; 6 - фильтр.
Рис. 4.5 Схема установки низкотемпературной конденсации на малогабаритной установке.
- холодильник; 2 - водоотделитель; 3 - теплообменник; 4 - пропановый охладитель; 5 -трехфазный сепаратор; 6 - отстойник; 7 -сепаратор; 8 - регенератор гликоля; 9 - насос; 10 - фильтры для гликоля.
Сырой газ поступает с промыслов под давлением 0,1 МПа и сжимается трехступенчатым поршневым компрессором до давления 4,5 МПа. При этом в межступенчатых холодильниках газ охлаждается до 35-40 С, из него выделяется влага. Сжатый газ поступает далее в теплообменники 3, где вначале охлаждается обратным потоком холодного газа, затем в пропановом охладителе 4 до температуры минус 25-30 С. С такой температурой газ поступает в трехфазный сепаратор 5. Для предупреждения образования гидратов в теплообменники и охладитель с помощью специальных форсунок впрыскивается этиленгликоль концентрацией 75-80 % (масс.)
Основное количество влаги выпадает при сжатии газа до 4,5 МПа; она отделяется в сепараторах и выводится из системы. В теплообменниках выделяется меньшая часть влаги, которая удаляется в трехфазном сепараторе вместе с этилен гликолем. Температура образования гидратов для указанного газа составляет 21 С. Следовательно, в первый и последующий теплообменники и охладитель следует подавать этиленгликоль.
Следует отметить, что в растворе этиленгликоля содержится много механических примесей, включающих свыше 70 % (масс.) железа. Для обеспечения нормальной работы форсунок необходимо систематически очищать фильтр, иначе происходит быстрое засорение форсунок. Разделение раствора этиленгликоля и конденсата, подогретого в отстойнике трехфазного сепаратора до 15-20С, происходит успешно. На газоперерабатывающих заводах, работающих по схеме низкотемпературной конденсации, при охлаждении газа до более низких температур, например на одном из заводов США, в теплообменники подают метанол. Схема установки такова. Газ, содержащий 85 % (об.) метана, 10 % (об.) этана и 5 % (об.) диоксида углерода при давлении 3,8 МПа охлаждается в трех теплообменниках. В первый теплообменник, где газ охлаждается до -43 С, подается 95 %-й метанол. Насыщенный влагой 94 %-й метанол отделяется от газа в сепараторе и подается во второй теплообменник, где газ охлаждается до -53 вС. После сепарации метанол подается в третий теплообменник, где газ охлаждается до-13 С. Обводненный метанол направляется на регенерацию. Удельный расход метанола составляет 1,56 кг на 1000 м3 газа. Поскольку метанол извлекает значительное количество диоксида углерода, соответственно уменьшается мощность установки по очистке товарного этана.
2. Осушка в барботажных абсорберах
Установки абсорбционной осушки в барботажных аппаратах имеют следующую технологическую схему (рис. 1.8.). "ажный газ направляется в абсорбер /, где в нижней скрубберной секции происходит отделение капельной влаги. Абсорбер оборудован тарелками различной конструкции. Навстречу потоку газа в абсорбер подается раствор гликоля, вводимый на верхнюю тарелку. Стекая по тарелкам вниз, раствор извлекает влагу из газа и, насыщаясь, отводится с низа колонны (или с глухой тарелки) на регенерацию.
Газ проходит верхнюю сепарационную секцию абсорбера, где отделяются капли унесенного раствора гликоля. Осушенный газ поступает в газопровод. Раствор гликоля, насыщенный влагой и газом, выходит из абсорбера и поступает в сепаратор 2. Здесь из раствора выделяются газы, поглощенные в абсорбере. Далее раствор гликоля проходит первый теплообменник 3, где подогревается за iет тепла горячего поглотителя, выходящего с низа десорбера 6. Затем раствор проходит второй теплообменник и се