Схема установки осушки газов гликолями

Вода, точнее пары воды, способны давать с углеводородами комплексные соединения - гидраты (СН₄-6Н₂О, СН₄.7Н₂О, С₂Н₆.7Н₂О, С₃Н₈-18Н₂О и др.). Гидраты углеводородных газ представляют собой белые кристаллы, похожие на спрессованный снег или лед. Они могут закупорить трубопровод и сильно осложнить его эксплуатацию и работу компрессоров. Каждой температуре соответствует определенное давление природного газа, при котором насыщающие его пары воды способны с углеводородами образовать гидраты. При постоянной температуре для образования гидратов требуется тем большее давление, чем меньше молекулярный вес углеводорода. Для существования гидратов необходимо, чтобы парциальное давление водяного пара в газовой смеси было больше давления насыщенных паров гидрата. Снижая содержание влаги в газе так чтобы парциальное давление водяного пара стало меньше давления насыщенных паров гидрата, можно предупредить его образование в природном газе.

На практике о влагосодержании природного газа судят по его точке росы, понимая под этим температуру, ниже которой водяной пар конденсируется (выпадает из газа в виде «росы»).

Существует несколько способов осушки газов. Они основаны на использовании дроссельного эффекта при расширении газа, расширении газа с отдачей внешней работы, впрыске антифриза, поглощении влаги из газа жидкими или твердыми поглотителями др. Наибольшее распространение получил способ осушки газов с помощью жидких и твердых поглотителей.

Процесс осушки газа жидкими поглотителями заключается в следующем (рис.). При, контакте абсорбента с газом в цилиндрическом аппарате - абсорбере, в который снизу подается газ, а сверху жидкость - абсорбент, пары воды поглощаются абсорбентом. Внутри абсорбера помещены перегородки (тарелки) для улучшения контакта между абсорбентом и газом. Процесс ведется при температуре около 20 °С и давлении 20-60 aт. Сверху абсорбера выъодит осушенный газ, а снизу - обводненный абсорбент. Обводненный абсорбент поступает в другой аппарат - десорбер для отгонки воды. Этот процесс при повышенных температурах, но не выше 170°С для диэтиленгликоля и 191° С для триэтиленгликоля, так как выше этих температур гликоли разлагаются.

Десорбер, как и абсорбер, представляет собой цилиндрический тарельчатый аппарат. Обводненный гликоль, предварительно подогретый в теплообменнике, подается в середину десорбера. Сверху его выходят пары воды, которые конденсируются в конденсаторе-холодильнике, и конденсат частично возвращается на верх десорбера в качестве орошения. Вниз десорбера подводится тепло путем подогрева части гликоля в паровом подогревателе. Регенерированный гликоль содержащий 1-5 вес. % воды, охлаждается в теплообменнике, холодильнике и возвращается в абсорбер.

.

Рис. Схема уста­новки осушки газов гликолями:

1 - скруббер; 2 - абсор­бер, 3- десорбер; 4 -теплообменник; 5 - ки­пятильник; 6 - холодильник.

Линии: I - исходный газ; II - осушенный газ; Ш - гликоль; IV - обводненный гликоль; V - вода на орошение.

7. Схема установки адсорбционной осушки газов

Осушка газа проводится в двух абсорберах, заполненных адсорбентом. Пока в одном из адсорберов идет процесс осушки газа, в другом проводится восстановление активности адсорбента (регенерация). Адсорбция осуществляется при температуре 25-40 ⁰С и давлении 2-4 aт. После того как пропускаемый через адсорбер газ начнет выходить с содержанием влаги выше заданной величины, адсорбер переключают на регенерацию. О содержании влаги в газе судят по его точке росы. В адсорбер, переключенный на регенерацию, начинают подавать сухой подогретый газ. В случае силикагеля, алюмогеля, активированной окиси алюминия и боксита регенерацию проводят при температуре 180-200 °С, а регенерацию молекулярных сит при 310-370 °С. Давление во всех случаях поддерживается атмосферное. Такая разница в температурах регенерации объясняется меньшим размером пор молекулярных сит и большим влиянием на адсорбированное вещество капиллярных сил: для отрыва адсорбированной молекулы от адсорбента и перевода ее в парообразное состояние требуется значительно большая энергия. Регенерацию адсорбента ведут до полного прекращения выделения водяного пара.

Схема установки адсорбционной осушки газов:

1 - промежуточная емкость; 2 - газоотделитель; 3 и 4 - адсорберы; 5 и 6 - холодильники.

Линии: I - влажный газ; II - горячий газ; III - сухой газ; IV - конденсат.