ОСУШКА ГАЗА ЖИДКИМИ СОРБЕНТАМИ

В качестве жидких поглотителей паров воды из газа наибольшее распространение получили ДЭГ и ТЭГ (табл.9.1). Они хорошо растворяются в воде, неагрессивны, сравнительно недороги. Гликоли легко регенерируются благодаря большой разнице в температурах кипения с водой и хорошо отделяются от конденсата в отстойниках из-за значительной разницы в плотностях.

Вследствие низкого давления насыщенных паров этих гликолей потери их при осушке незначительны и колеблются в пределах от 5 до 35 г на 1000 м³ газа.

Степень осушки газа жидкими поглотителями должна быть такой, чтобы точка росы осушенного газа была на 3—5° С ниже, чем возможная минимальная температура газа в газопроводе.

Необходимую концентрацию раствора ДЭГа или ТЭГа, а также режим работы регенерационного цикла определяют расчетом в зависимости от температуры осушаемого газа и требуемой точки росы.

Принципиальная технологическая схема установки осушки жидкими концентрированными поглотителями (сорбентами) приведена на рис.9.4.

Рис.9.4. Принципиальная схема осушки нефтяного газа жидкими сорбентами (ДЭГом и ТЭГом):

1 — сепаратор; 2 — дренажная линия для сброса ДЭГа; 3 — каплеуловитель; 4 — абсорбер; 5 — уровнемер; 6, 7, 12 — теплообменники (холодильники); 8 — выветриватель; 9 — фильтр; 10 — эжектор; 11 — сепаратор; 13 — десорбер; 14 — кольца Рашига; 15 — печь; 16 — насос для подачи регенерированного ДЭГа; линии — I — газовая; II — сухой газ; III — газ в топку печи; IV — холодная вода; V — продукты сгорания газа

Установка осушки газа диэтиленгликолем и триэтиленгликолем работает следующим образом. Поступающий с маслоабсорбционной установки отбензиненный нефтяной газ вначале проходит сепаратор 1, в котором осаждается капельная влага, затем газ направляется под нижнюю тарелку абсорбера 4. Поднимаясь через тарелки, он контактирует с раствором гликоля, подаваемым на верхнюю тарелку абсорбера.

Концентрированный раствор гликоля постепенно насыщается парами воды и опускается в нижнюю часть абсорбера, откуда под собственным давлением проходит теплообменник 6, выветриватель 8 и насосом через фильтр 9 подается в выпарную колонну (десорбер) 13 для восстановления первоначальных свойств (регенерируется). Выпарная колонна состоит из двух частей: собственно колонны с насыпкой колец Рашига 14, служащих для увеличения поверхности контакта, и печи 15, в которой происходят нагревание раствора гликоля и испарение воды при сжигании газа. В кипятильнике может поддерживаться температура раствора гликоля от 150 до 180 °С, а в верхней части выпарной колонны — от 105 до 107 °С.

Регенерированный (концентрированный) раствор гликоля забирается насосом 16 и через теплообменник 6 и холодильник 7 снова поступает на верхнюю тарелку абсорбера.

Для снижения потерь гликоля при регенерации в верхней части выпарной колонны установлены холодильник 12, в котором поддерживается температура около 80 °С, и сепаратор 11 с каплеотбойной насадкой. Раствор гликоля, скопившийся в сепараторе 11, по линии 2 направляется в печь 15 или выводится в специальную емкость.

Если необходимо получить высокую концентрацию гликолей (98—99%) для достижения низких точек росы нефтяного газа (—50° С), регенерацию этих гликолей проводят под вакуумом. Тогда к сепаратору 11 подсоединяется эжектор 10 или вакуум-компрессор.

Осушенный в абсорбере газ, поднимаясь в верхнюю часть колонны, проходит в жалюзийный каплеуловитель 3, в котором удерживаются капли гликоля, и направляется в магистральный газопровод. Раствор гликоля, отделяемый в каплеуловителе, поступает по линии 2 на регенерацию в выпарную колонну.

Экономичность работы установок рассмотренного типа во многом зависит от потерь гликолей, которые в основном происходят в результате неправильно выбранного температурного режима регенерации и отсутствия каплеулавливающих приспособлений как в абсорбере, так и на сепараторе. Больше всего гликоли теряются в результате образования пены при контакте газа с абсорбентом. Интенсивность пенообразования зависит от чистоты раствора и наличия в осушаемом газе углеводородного конденсата, а также пластовой воды. Против вспенивания гликолей можно применять триоктилфосфат и силиконовые соединения.

Практикой установлено, что для успешной осушки газа в системе должно циркулировать не менее 25 л гликоля на 1 кг абсорбируемой воды и следует применять возможно большее число (десять—двенадцать) тарелок в абсорбере.