Изсушаване на газ: определение, характеристики, методи и видове работа, приложение на инсталация и специално оборудване

2024 Автор: Howard Calhoun | [email protected]. Последно модифициран: 2023-12-17 10:19

Днес е известно голямо разнообразие от примеси. Например, това може да бъде механично замърсяване. Те се намират както в сгъстен въздух, така и в самия природен газ. След като тези примеси попаднат в инсталации, например в газопроводи, всички устройства, работещи на това място, са изложени на тези частици. Това води до факта, че износването им се увеличава значително.

Влага като примес

Естествено, трябва да разберете, че механичните примеси не са единственият проблем. Доста голяма опасност носи такова вещество като обикновена течност, вода. Колкото и странно да звучи, но именно при добива на природен газ проблемът с водата е доста остър. Това се изразява във факта, че е възможно образуването на водна пара. Тяхната поява, както и плътността, зависи от местоположението на мястото на добив. Въпреки че тук е важно да се отбележи, че тези видове пари присъстват във всеки случай, просто тяхната концентрация може да е различна.

Какво е опасновлага?

Причината е съвсем очевидна - корозията на металните тръби, през които се движи газът. По принцип всички устройства, като тръбопроводи, се състоят от железни сплави. Наличието на влага вътре в такава тръба ще доведе до образуването на хидрати. Освен това не е изключено образуването на обикновен лед. Наличието на някой от тези примеси ще доведе до следния ефект: вътре ще се образува тапа, която ще предотврати транспортирането на природен газ. Освен това появата на хидрати нарушава работата на повечето регулаторни органи, отговорни за поддържането на подходящо налягане.

От всичко това следва, че изсушаването на газ е процедура за отстраняване на такива примеси като влага. Този проблем е най-остър при транспортирането на синьо гориво. Тук също си струва да добавим, че повечето инсталации за извличане на летливи вещества са разположени далеч от инфраструктурата, в Далечния север. Поради тези причини всички инсталации трябва да спазват определени правила. Първото и най-важно изискване е способността да функционира при достатъчно широк диапазон от външни температури, включително най-ниските. Второто важно изискване е надеждността на инсталациите, а третото е наличността при експлоатация и поддръжка.

Методи на сушене

Изсушаването на газ е метод, който ви позволява да се отървете от образуването на хидрати или ледени тапи. В момента има четири основни метода за извършване на тази операция.

1. Охлаждане. В този случай се използва студено, както естествено, така иизкуствено създаден.
2. Методът на абсорбция използва течни почистващи препарати.
3. Методът на адсорбция се извършва с помощта на вече твърд абсорбатор.
4. Комбинира се друг начин. Например може да се използва абсорбция и охлаждане.

Метод на газово охлаждане

Първият начин за изсушаване на газ е охлаждането. Методът се основава на факта, че влажността на газа варира в зависимост от температурата на околната среда. Например, ако охладите газ, който преди това е бил топъл, тогава част от мокрите пари ще кондензира. Кондензатът, който ще изпадне в този случай, може просто да бъде отстранен, а самият газ ще има по-ниска точка на оросяване. За да се постигне необходимото изсушаване на газа по този начин, е необходимо той да бъде охладен до температура, която ще бъде малко по-ниска от минималната стойност в тръбопровода.

Що се отнася до свободното охлаждане, то е възможно през зимния период и ако тръбопроводът е положен над земята. Освен това температурата на въздуха трябва да бъде по-ниска от почвата. Има и друг начин, който можете да използвате. За да направите това, е необходимо находището да има запаси от природен и нефтен газ. В този случай става възможно да се охлади масленият газ със студ в топлообменника. В него се приема студ след процедурата за дроселиране на естествено гориво. Охлаждането може да се извърши и чрез дроселиране на нефтен газ.

Има друг метод на охлаждане, който често се използва в различни предприятия за преработка на газ. Изкуственият метод се извършва с помощта на амоняк или пропан. За това се извършва изпаряването на тези вещества. По този начин си струва да се отбележи, че изсушаването на природен газ чрез охлаждане във всеки случай ще премахне частично вещества като тежки въглеводороди.

Течни абсорбери

Абсорбционното сушене на газ или по-скоро неговата същност се крие във факта, че някои течни вещества са в състояние да абсорбират влагата от въздуха. За да може дадено вещество да се използва като такъв абсорбент, то трябва да отговаря на няколко изисквания:

• капацитетът на влага на веществото трябва да е много висок;
• абсорбентът не трябва да е токсичен;
• стабилност;
• артикулът не трябва да има корозивни характеристики;
• разтворимостта на абсорбера в вещество като газ или течен въглеводород трябва да бъде минимална;
• регенериране на абсорбера - просто.

Най-добрите вещества, които отговарят на това описание, са DEG и TEG. Те се дешифрират като диетилен гликол и триетилен гликол. Ако разглеждаме главно само руски места и методи на производство, тогава най-често се използва DEG. Като вещество се използва химичен реагент като калциев хлорид.

Амортисьори от твърд тип

Адсорбционната газова дехидратация е изградена на приблизително същия принцип като предишния метод, но се използват твърди материали вместо течно вещество. В този случай тези елементи се наричат адсорбенти. По това се различаватплощта им е доста голяма, освен това е покрита с много капилярни пори. Като такива могат успешно да се използват суровини като активиран алуминиев триоксид, боксит, флорит и няколко други вещества.

Тук е много важно да се отбележи, че ако газът не е предварително пречистен от някои други примеси, като тежки въглеводороди или сероводород, тогава способността на адсорбентите да абсорбират влагата ще бъде значително намалена. Това предполага, че веригата за сушене на газ не може да се използва като независима система. За регенериране на твърди абсорбенти трябва да се използва сух горещ газ или въздух.

Дизайн на сушилни инсталации

Оборудването за сушене се състои от няколко сглобяеми елемента, оборудвани са с всички органи за управление и контроли за извършване на операцията. Цялото това оборудване има следните характеристики:

• процесът на регенерация се извършва в напълно затворен кръг, освен това без разход на естествено гориво;
• вградени логически вериги с автоматичен тип, отговорни за управлението и контрола на цялата система;
• основната рамка за това приспособление е отделна;
• поддръжката и използването на такива инсталации е възможно най-просто;
• Гъвкавостта и надеждността на станцията са доста високи;
• когато са сглобени, те са направени по такъв начин, че оборудването може да функционира на 100% при условия на много ниски температури.

Устройства с течни абсорбери

Ако абсорбцията е избрана като метод за сушене на газ, тогава в този случай абсорберът ще бъде основният апарат. Това е съвсем разбираемо. Газосушилната инсталация има и други елементи, но този е най-важният. Абсорберът е балонна колона, използвана като масопренос. Има и специални плочи, които имат кръгли или конични капачки. Те ще бъдат отговорни да гарантират, че необходимото ниво на течност винаги се поддържа върху плочите.

Използване на методи за сушене

Както можете да видите, има редица различни методи за изсушаване на газ, но трябва да се добави, че те не винаги са възможни за използване. При избора на метод е много важно да се вземе предвид районът, където се извършва добивът и, разбира се, икономическите разходи и ползи.

Така в лабораториите най-често се използва само един - химическият метод на сушене. Тук е важно да се разбере, че всъщност има много вещества, които могат да действат като абсорбенти или адсорбенти.

Докато проблемът е, че използването на химикали е еднократен процес, този факт означава, че не е напълно рентабилен в индустриален мащаб. Предвид доста големите обеми на газовата индустрия в Русия, можем да заключим, че това ще струва много скъпо. Всичко това тласна индустрията към разработването на напълно физически методи за сушене. В краятрябва само да се добави, че по отношение на икономическите разходи, както и сложността на техническото изпълнение, методът на абсорбция е много по-прост и по-евтин от адсорбцията, което доведе до разпространението на течните абсорбери..