ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Осушка газа от влаги адсорбционным методом из "Технологические процессы подготовки природного газа и методы расчета оборудования" Адсорбцией называется концентрирование веществ на поверхности или объеме микропор твердого тела. В процессе адсорбции участвует не менее двух компонентов. Твердое вещество, на поверхности или в объеме пор которого происходит концентрирование поглощаемого вещества, называется адсорбентом (или сорбентом). Все адсорбционные процессы основаны на избирательных свойствах адсорбентов, поглощающих преимущественно отдельные компоненты из их смесей с другими веществами. В промышленности, как правило, используют твердые сорбенты с сильно развитой внутренней поверхностью, включающей поры различного размера, которая достигается путем создания специальных условий в процессе его синтеза или в результате дополнительной обработки. Решающее влияние на адсорбционную способность и скорость поглощения оказывает содержание мелких пор в единице объема или массы адсорбента. [c.48] Применительно к процессам подготовки природного газа к дальнему транспорту адсорбционный метод разделения основан на избирательном поглощении из него влаги (или углеводородов). Применяемые при этом адсорбенты обладают способностью при одних условиях извлекать из газа влагу и углеводороды, а при других - отдавать поглощенные компоненты, что позволяет осуществлять их регенерацию с восстановлением поглощающих свойств. [c.48] К основным видам промышленных адсорбентов, применяемых при осушке газа, следует отнести силикагели, синтетические цеолиты и окись алюминия. [c.48] Характеристика шариковых силикагелей дана в табл. 1.4 [7]. После открытия первых северных месторождений - Медвежьего и Мессояхского - предполагалось, что сбор газа и транспортировка его будут производиться по трубопроводам наземной и надземной прокладки, в результате чего фактическая температура газа будет равна температуре наружного воздуха, которая зимой понижается до минус 40-60 °С. Исходя из этого, для П1ЮМЫСЛОВОЙ подготовки газа для данных месторождений был рекомендован адсорбционный процесс [8]. [c.49] Скомпримированный и охлажденный газ после ДКС поступает на технологическую линию цеха адсорбционной осушки, принципиальная схема которого представлена на рис. 1.19 [9, 10], в горизонтальный сепаратор 1, где происходит отделение механических примесей и жидкости, поступающих с газом. От-сепарированная жидкость и механические примеси поступают в сборник конденсата. Жидкость из него направляется в емкость разгазирования, а механические примеси периодически удаляются. После сепаратора 1 газ сверху вниз проходит через один из адсорберов 2, заполненных слоем адсорбента, и отводится в коллектор сухого газа. [c.50] Второй адсорбер в это время находится в стадии регенерации адсорбента (включающей процессы нагрева и охлаждения) или на стадии ожидания. Переключение адсорберов на различные режимы работы осуществляется при помощи манифольда. Осушенный газ из адсорберов направляется на узел замера, а затем поступает в общий коллектор. Точка росы осушенного газа не выше минус 30 °С. [c.50] Управление установкой ведется с центрального диспетчерского пульта, где сосредоточены все основные регулирующие и контролирующие приборы, ключи управления технологическими запорными органами и аварийная сигнализация. Система контрольно-измерительных приборов и средств регулирования предусматривает работу системы осушки в автоматическом режиме с поддержанием основных технологических параметров. [c.51] В целом система и оборудование установок адсорбционной осушки газа достаточно работоспособны и в состоянии обеспечить проектную производительность по газу. [c.52] Одной из перспективных разработок, направленных на усовершенствование технологии адсорбционной осушки газа, было внедрение системы централизованной регенерации адсорбента не сухим, а сырым газом. [c.52] Типовая (проектная) схема регенерации адсорбента горячим осушенным газом позволяет получить сравнительно низкую остаточную влажность регенерированного адсорбента, а следовательно, и более низкую температуру точки росы газа в начале стадии адсорбции. Однако эта технология имеет ряд существенных недостатков, резко снижающих ее надежность и ухудшающих технико-экономические показатели работы УКПГ. Прежде всего, работоспособность такой системы регенерации определяется главным образом надежностью узла комприми-рования газа, причем степень сжатия осушенного газа и давление его в печи определяются гидравлическим сопротивлением адсорбера, в котором в данный момент идет стадия адсорбции. Изменение гранулометрического состава адсорбента во времени, его измельчение и отключения от проектных параметров технологического режима ведут к столь существенному росту гидравлического сопротивления адсорберов, что установленные центробежные компрессоры не могут обеспечить подачу требуемого количества газа через аппараты. Все это ведет к необходимости сбрасывать на факел от 200 до 750 тыс. м /сут добытого и осушенного газа. [c.52] Применение технологии регенерации горячим осушенным газом ведет к некоторому увеличению нагрузки на систему осушки газа (на 3-3,5 %), так как циркулирующий в системе газ регенерации не подается в магистральный газопровод. [c.53] Наконец, такая технология требует практически непрерывной и надежной эксплуатации на каждой УКПГ всех четырех компрессоров. Конструкция центробежных компрессоров ненадежна, они часто выходят из строя и нуждаются в систематическом обслуживании. [c.53] Так как имелись ограничения по тепловой нагрузке печей подогрева газа регенерации, была предусмотрена подача сырого газа после сепаратора через газовый подогреватель, в качестве которого применен один из используемых устьевых подогревателей. [c.53] Проведенные промысловые исследования показали, что переход к регенерации адсорбента сырым газом не оказывает отрицательного влияния на эффективность осушки газа адсорбентами - силикагелем. Длительность стадии осушки и качество подготовки газа при этом практически не изменились. [c.53] Одной из разновидностей адсорбционных процессов подготовки природного газа является коадсорбция - совместная сорбция из него паров воды и метанола синтетическими цеолитами, представляющими собой молекулярные сита. Отечественная промышленностью выпускает несколько типов цеолитов на основе катионов К, Ка и Са, преимущественно входящих в решетку цеолита. В зависимости от типа кристаллической решетки они обозначаются индексами А или X. [c.54] Схема подготовки газа на базе адсорбционной технологии с использованием в качестве адсорбента синтетического цеолита КаА по рекомендациям ВНИИГАЗа была применена на Мессо-яхском месторождении. Установка эксплуатировалась в течение пяти лет, вплоть до исчерпания запасов газа в пласте [8], в основном с апреля по сентябрь. При работе установки была использована одна загрузка цеолита КаА со связующим отечественного производства, поглотительная способность которого к концу срока эксплуатации практически не изменилась. Цеолит МаА со связующим имеет следующие технические характеристики предельная влагоемкость при 25 С равна 23,3 % (массовых) предельный объем сорбционного пространства составляет 0,21 см /г. [c.54] Глубина осушки газа на данной установке и степень извлечения из него паров метанола соответствовали точке росы минус 45 - минус 50 °С. Поглощенный из газа метанол десорбировался из цеолита в циклах регенерации раньше воды и после восстановления до исходной концентрации на установке его регенерации повторно использовали в процессе добычи газа, практически исключая, таким образом, его потери в технологическом 1щкле. [c.54] Обобщая опыт эксплуатации адсорбционных процессов подготовки природного газа, можно сделать некоторые выводы о преимуществах и недостатках их применения. [c.54] Одним из важных преимуществ процесса является то, что при данном способе осушки возможно достижение точки росы газа до минус 50 °С и ниже, что практически исключает подачу в газопровод недосушенного газа, а следовательно, вынос в него жидкой фазы (что возможно, например, при гликолевой осушке в случае сокращения подачи осушителя в абсорберы или при повышенном уносе). Кроме того, при такой степени осушки можно получать газ и для закачки в баллоны (р = 30 МПа), которые используют в автотранспорте. [c.55] Вернуться к основной статье