Осушка газа методом абсорбции
Дипломная работа - Химия
Другие дипломы по предмету Химия
В°тами природных газов в скважинах, газопроводах и технологических установках. При низких температурах метанол хорошо растворяет сероводород и диоксид углерода.
Метанол - бесцветная, прозрачная, легкоподвижная и легколетучая жидкость; молекулярная масса 32,04. Температура кипения при атмосферном давлении, равна 64,65 С, температура замерзания -97,70 С, критическая температура 239,50 С, критическое давление 7,9 МПа.
Метанол смешивается с водой во всех соотношениях и хорошо поглощает пары воды. При разбавлении метанола водой растворимость в нем газов уменьшается. При раiете процесса регенерации метанольных растворов пластовых вод, содержащих хлорид натрия, необходимо иметь данные по составу и температурам кипения таких смесей.
Оценка потерь гликолей за iет их растворимости в углеводородах представляет интерес для проектантов и эксплуатационников. Растворимость парафиновых, нафтеновых и ароматических углеводородов в диэтиленгликоле разной концентрации в интервале температур 0-60С приведены на рис. 1.6. Анализ кривых показывает, что с повышением температуры увеличивается, а с введением воды уменьшается растворимость углеводородов в диэтиленгликоле. Наименьшей растворимостью в диэтиленгликоле обладают парафиновые углеводороды, наибольшей- ароматические. Снижение молекулярной массы парафиновых углеводородов улучшает их растворимость в диэтиленгликоле.
На рис. 1.7 приведена растворимость газоконденсата в диэтиленгликоле и полипропиленгликоле. Состав газоконденсата следующий (% масс.): ароматические углеводороды - 26,3, парафиновые углеводороды -- 44,1 и нафтеновые углеводороды - 29,6. Как видно из рисунка, растворимость газоконденсата увеличивается с повышением температуры и концентрации диэтиленгликоля.
Следует отметить хорошую растворимость различных углеводородов в метаноле. В табл. 1.1 приведена растворимость некоторых углеводородов в метаноле при разной температуре.
Метанол хорошо растворяется в гликолях. При подаче метанола в скважины и шлейфы и последующей осушке газа на установках низкотемпературной сепарации или в абсорберах метанол извлекают из газа гликолями, что снижает вязкость поглотителя. По экспериментальным данным, извлечение метанола из газа при абсорбционной осушке диэтиленгликолем, достигает 60-70 % от потенциала. Применяемые для осушки реагенты, свойства которых приведены выше, требуют в целях охраны окружающей среды глубокой очистки сточных вод или их сжигания, также как хвостовых газов десорбции. Необходимо продолжить научно-исследовательские работы с целью разработки новых, более эффективных и менее токсичных осушителей.
Рис. 1.6. Растворимость парафиновых углеводородов в диэтиленгликоле концентрации 97 % (масс.) (а), нафтеновых и ароматических углеводородов (б) при разной температуре:
К 4,7 - толуол, концентрации ДЭГ 97, 90 и 85 % (масс.); 2, 5, 8 - л-ксилол, концентрации ДЭГ 97, 90 и 85 % (масс.); 5, 9 - циклогексан, концентрации ДЭГ 97, 90 и 85 % (масс.)
Рис 1.7. Растворимость газоконденсата в гли- колях при разной температуре: 1, 2 - 97 и 90% (масс.) диэтиленгликоля соответственно; 3 - 99,5% (масс.) пропиленглнколя.
Таблица 1.1 Растворимость углеводородов в метаноле.
УглеводородРастворимость * при различной температуре, г/100 мл5 С10 С20С30 С40 СПентан62,581,0Раст.Раст.Раст.Гексан32,437,049,583Гептан18,12025,432,745,0Октан12,213,616,720,626,0Нонан8,49,511,614,217Декан6,26,88 9,812Циклопектан6886,0Раст.Раст,Раст.Циклогексан38,450,374,0
.3.1 Регенерация поглотителей
Существенное влияние на процесс осушки оказывает глубина регенерации раствора поглотителя, насыщенного водой. При концентрации регенерируемых растворов 96,0-97,5 % (масс.) применяется десорбция при давлении, близком к атмосферному. Стремление получить более концентрированные растворы привело к необходимости внедрения вакуумной регенерации или к подаче в систему десорбции нейтрального агента - природного газа, снижающего парциальное давление водяных паров и обеспечивающего получение регенерированных поглотителей концентрацией 98,0-99,95 % (масс.). Находит применение также азеотропная ректификация.
Можно получить регенерированные растворы гликолей концентрации до 99,95 % (масс.) при подаче отдувочного агента - осушенного газа - в испаритель или регенерационную колонну либо в процессе азеотропной ректификации.
Благодаря более высокой температуре разложения триэтиленгликоля его можно нагревать до более высокой температуры при атмосферном давлении, чем диэтиленгликоль, и получать высококонцентрированный раствор, что обеспечит лучшую депрессию точки росы осушаемого газа. Глубина осушки газа гликолями в основном зависит от температуры контакта газ - поглотитель и содержания остаточной влаги в регенерированном растворе гликоля.
Технология регенерации должна обеспечить концентрации гликолей, которая позволяет осушать газы до температуры, соответствующей заданной проектом точке росы газа в абсорбере.
Следует отметить, что выбор оптимальной схемы регенерации гликолей требует технико-экономического обоснования.
Регенерация при атмосферном давлении чаще всего применяется на промысловых и заводских установках низкотемпературной сепарации для выпаривания воды из 70 %-х растворов этиленгликоля и доведения их концентрации до 80 % (масс.). Раствор гликоля подогревается в паровых или огневых испарителях. На установках осушки головных сооружений магистральных газопроводов регенерация при атмосферном давлении применяется в южных районах СССР, гд