Осушка газа жидким сорбентом (абсорбция)

Жидкий сорбент, применяемый для осушки природного газа, должен удовлетворять требованиям:

1) Высокая взаиморастворимость с водой.

2) Низкая стоимость.

3) Низкая коррозийность.

4) Стабильность к компонентам газа.

5) Стабильность при регенерации.

6) Простота регенерации.

7) Малая вязкость.

8) Низкую упругость паров при температуре контакта.

9) Слабое поглощение углеводородных компонентов газа.

10) Низкую способность к образованию пены или эмульсий.

Из известных абсорбентов в наибольшей степени обладает этими свойствами диэтиленгликоль. Схема установки осушки газа жидкими сорбентами показана на рисунке 3.10.

Рис. 3.10. Схема установки осушки газа жидкими сорбентами.

Поступающий с промысла газ проходит сепаратор 1 где осаждается капельная влага, и поступает в нижнюю часть абсорбера 2. Сначала газ идет в нижнюю скрубберную секцию 3, в которой дополнительно очищается от взвешенных капель влаги благодаря большей поверхности контакта с насадками.

Затем газ последовательно проходит через тарелки 4, поднимаясь вверх. Число колпачковых тарелок в абсорбере 4-12.

Навстречу потоку газа протекает 95-97%-ный раствор диэтиленгликоля, вводимый в абсорбер насосом-10. Осушенный вследствие контакта с раствором газ проходит через верхнюю скрубберную секцию 5, где освобождается от захваченных капель раствора, и направляется в газопровод.

Насыщенный раствор, содержащий 6-8% влаги, с нижней глухой сборной тарелки абсорбера 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 диэтиленгликоль насосом -9 закачивается в выпарную колонну (десорбер)-12, где осуществляется регенерация раствора.

Выпарная колонна состоит из двух частей: колонны тарельчатого типа, в которой из насыщенного раствора диэтиленгликоля, стекающего вниз, выпаривается влага встречным потоком водяного пара и паров диэтиленгликоля, и кипятильника-испарителя -11, в котором происходит нагревание раствора гликоля и испарение воды. В кипятильнике поддерживается температура раствора гликоля в пределах 150-160 ⁰С, а в верхней части выпарной колонны 105-107 ⁰С.

Это достигается за счет орошения верхней части колонны водой температурой 30 ⁰С, что позволяет сконцентрировать пары диэтиленгликоля и уменьшить его потери. Водяной пар из десорбера поступают в конденсатор 16, где основная часть пара конденсируется и собирается в сепараторе 15. Отсюда газ отсасывается из конденсата вакуумным насосом 14 и направляется на сжигание.

Часть полученной воды, содержащей диэтиленгликоль подается в верхнюю часть колонны насосом 13 для орошения и поддержания t 105-107⁰С. Регенерированный раствор диэтиленгликоля насосом 10 прокачивается через теплообменник 7 и холодильник 6, где его t снижается примерно до 30⁰С и вновь поступает на верхнюю тарелку абсорбера.

На этом круговой цикл движения раствора заканчивается.

Если необходимо получить высокую концентрацию насыщенного раствора диэтиленгликоля (98-99%) для достижения более низких точек росы газа (от -15 до -20⁰С), то регенерацию гликолей производят под вакуумом, который создается вакуумным насосом 14.