Применяемые абсорбенты
В качестве абсорбентов для осушки природного газа используются различные гликоли (этиленгликоль, диэтиленгликоль, триэтиленгликоль, пропиленгликоль), растворы хлористого кальция и хлористого лития, комбинированные растворы.
Все применяемые осушители должны иметь:
а) высокую поглотительную способность в широком интервале концентраций, давления и температур;
б) низкие давления насыщенных паров, чтобы потери, связанные с их испарением, были незначительными;
в) температуру кипения, отличающуюся от температуры кипения воды настолько, что отделение поглощенной воды от осушителя могло бы осуществляться простым способом;
г) плотность, отличающуюся от плотности углеводородного конденсата для обеспечения четкого разделения простыми способами;
д) низкую вязкость в условиях эксплуатации, обеспечивающую хороший контакт с газом в абсорбере, теплообменниках и другом массообменном оборудовании;
е) высокую селективность в отношении компонентов газа, т.е. низкую взаиморастворимость в нем;
ж) нейтральные свойства, т.е. не вступать в химические реакции с ингибиторами, применяемыми в процессе добычи газа;
з) малую коррозионную активность;
и) низкую вспениваемость в условиях контакта с газовой смесью;
к) высокую устойчивость против окисления и термического разложения.
Этим требованиям в той или иной степени отвечают гликоли – этиленгликоль (ЭГ), диэтиленгликоль (ДЭГ), триэтиленгликоль (ТЭГ), пропиленгликоль (ПГ), смеси гликолей с их эфирами и т.д.
На практике в схемех установок абсорбционной осушки газа в качестве осушителей применяются высококонцентрированные растворы ДЭГа и ТЭАа
В табл. 2 приведены основные преимущества и недостатки использования различных абсорбентов.
Таблица 2
Преимущества и недостатки абсорбентов для осушки газа
| Абсорбент | Преимущества | Недостатки |
| Раствор хлористого кальция | Дешев. Малый удельный расход (1,4-6,4 кг на 1 млн.м3 осушенного газа) | Образует эмульсию с жид-кими углеводородами. Об-разует химические соедине-ния с Н2S. Электролити-ческая коррозия.Малая деп-рессия точки росы газа (11-19,50С) |
| Раствор хлористого лития | Высокая поглотительная способность по воде.Малая коррозионность. Стабиль-ность по отношению к гидролизу.Депрессия точки росы газа достигает 22,2-37,20С. | Высокая стоимость.Товар- ные сорта содержат примеси, способствующие коррозии |
| Раствор: 10-30% МЭА, 60-85% ДЭГ, 5-10% воды | Одновременно извлекает из газа воду, СО2 и Н2S, т.е. одновременно осушает и очищает газ. Уменьшает склонность амина к пено-образованию | Потери из-за уноса больше, чем при применении ТЭГ. Применяется только для осушки и очистки кислых газов. Коррозионность при температурах регенерации. Малая депрессия точки росы газа |
| Продолжение табл.5.2 | ||
| ДЭГ | Высокая гигроско-пичность.Стабильность в присутствии сернистых сое-динений, О2 и СО2 при обычных температурах. Концентрированные раст-воры не затвердевают | Потери от уноса больше, чем ТЭГ. Трудно получить растворы высокой концен-трации (выше 95%). Деп-рессия точки росы газа меньше, чем при осушке ТЭГ. Высокая стоимость |
| ТЭГ | Высокая гигроскопичность. Высокая депрессия точки росы осушаемого газа (27,8-47,30С).Стабильность в при-сутствии сернистых соедине-ний, О2 и СО2 при обычных температурах. Простота ре-генерации до концентрации 99%.Малые потери от уно-са. Концентрированные растворы не затвердевают | Большие капитальные затраты. Склонность к пе-нообразованию в присут-ствии легких углеводород-ных жидкостей. Необходи-мость иногда добавлять антивспениватель |
Из-за недостатков, указанных в табл. 2, на практике довольно редко применяются растворы хлористого кальция и хлористого лития.
Комбинированные растворы, например 10-30% МЭА (моноэтаноламина), 60-85% ДЭГ (диэтиленгликоля) и 5-10% воды, применяются для одновременной осушки и очистки газа от кислых компонентов (СО2 и Н2S) при малых их содержаниях.
Массовое применение в процессах осушки газа абсорбционными методами в настоящее время нашли гликоли - триэтиленгликоль (ТЭГ) за рубежом и, главным образом, диэтиленгликоль (ДЭГ) в отечественной практике.
Основные физико-химические свойства этих гликолей приведены в табл. 3.
Таблица 3
Основные физико-химические свойства гликолей
| Наименование | ДЭГ | ТЭГ |
| Химическая формула | С4Н10О3 | С6Н14О4 |
| Молекулярная масса | 106,12 | 150,18 |
| Плотность при 200С,кг/м3 | 1118,4 | 1125,4 |
| Температура кипения при атмосферном давлении, 0С | 287,4 | |
| Абсолютная вязкость при 200С, мПа×с | 35,7 | 47,8 |
| Удельная теплоемкость при 200С, Дж/(г×К) | 2,093 | 2,198 |
| Удельная теплота испарения при атмосферном давлении, кДж/кг | 348,34 | 414,91 |
| Температура разложения (теоретическая), 0С | 164,4 | 206,7 |
| Температура замерзания, 0С | -8 | -7,2 |
Потери гликоля при осушке газа слагаются из следующих составляющих:
испарение осушенным газом в абсорбере (7-8%);
капельный унос осушенным газом из абсорбера (70-75%);
испарение в дистиллят при десорбции (8-10%);
термическое разложение в испарителе (1-2%);
унос с газом дегазации раствора в сепараторе (1-2%);
утечки через сальники насосов и в коммуникациях (0-3%);
при отборе проб, ремонте, аварийных остановках (0,5-3%).
В эксплуатационных затратах на осушку газа потери гликоля составляют от 40 до 75%.
Дата добавления: 2019-07-26; просмотров: 481;