Абсорбційний метод промислової підготовки газу

Абсорбційна установка осушення газу гліколями

На рис. 4.7 наведена принципова технологічна схема абсорбційної установки осушення газу гліколями.

Згідно з технологічною схемою вологий газ надходить у нижню скруберну секцію 2 абсорбера I, де попередньо відокремлюється крапельна рідина, і конта­ктує з абсорбентом. Газ, рухаючись знизу вверх назустріч абсорбенту, осушу­ється, а потім проходить у верхню секцію, де очищається від крапель абсорбе­нту, який виноситься з верхньої тарілки контактора 7. Осушений газ із абсорбера 1 подасться в магістральний газопровід.

Насичений розчин абсорбенту з контактора спочатку проходить теплооб­мінник 9, вивітрювач 3, фільтр 4, потім паровий підігрівач (ребойлер), встано­влений в нижній частині десорбера 5, де нагрівається до необхідної температу­ри. Потім розчин надходить у випарну колону (десорбер) 5.

Водяна пара з абсорбера потрапляє в холодильник 6, де основна маса її конденсується, а потім поступає в збірник конденсату 7. Частина води зі збірника насо­сом 10 подасться у верхню частину колони 5 для охолодження. В результаті пара абсорбенту конденсується і зливається вниз, що знижує втрати абсорбенту.

Розчин абсорбенту, регенерований до заданої концентрації, спочатку про­ходить через теплообмінник 5, де охолоджується водою, потім додатково охо­лоджується в теплообміннику 9 і подається в контактор I.

ГС - газ сирий; ГО - газ осушений; КН - конденсат нестабільний; ГР - гліколь регенерований; ГН - гліколь насичений; П - водяна пара; В - вода.

1 - абсорбер; 2 ~ скруберна секція; 3 - вивітрював; 4 - фільтр; 5 - десорбер; 6, 8— водяний теплообмінник; 7 - збірник конденсату; 9 - теплообмінник „ гліколь -гліколь"; 10-насос.

Рис. 4.7 - Принципова технологічна схема абсорбційної

установки осушення газу гліколями.

 

Абсорбційна установка відбензинювання

Природного газу

Одна з технологічних схем відбензинювання природних газів за допомогою абсорбції показана на рис.4.7.

Сирий газ надходить в нижню частину абсорбера I. Рухаючись знизу вверх, газ контактує з абсорбентом, який стікає зверху вниз і поглинає важкі вуглевод­ні. Із абсорбера відбензинений газ потрапляє в сепаратор 2, де очищається від крапель сорбенту. Далі газ подається в газопровід через регулятор тиску, який підтримує постійний тиск в абсорбері. Насичений абсорбент із абсорбера стікає в ємність 3. Для запобігання про­риву газу у нижній частині абсорбера, за допомогою регулятора підтримується постійний рівень насиченого абсорбенту. В ємністі 3 насичений абсорбент час­тково звільнюється від летючих вуглеводнів за рахунок зниження тиску. З ємністі 3 насичений абсорбент надходить у теплообмінник 4, де за рахунок теплообміну з регенерованим абсорбентом нагрівається і подасться в підігрівач 5. Нагрітий до температури випарювання насичений абсорбент з підігрівача 5 подасться в десорбер 6.

У верхню частину десорбера подають рідкі вуглеводні, а в нижню надхо­дить водяна пара.

Пари вуглеводнів і води з десорбера направляються в холодильник 7, де охолоджуються, перетворюючись в рідку фазу. З холодильника 7 рідина над­ходить у розподільну ємність 8, в якій відбувається відокремлення газового бензину від води. Вода з ємністі скидається в каналізацію, а газовий бензин потрапляє в конденсатозбірник 9, звідки частина газового бензину за допомогою насосу 10 подається у верхню частинудесорбера для зрошування.

Відновлений абсорбент із нижньої частини десорбера подається через тепло­обмінник 4 в масляний холодильник 14 і далі в ємність 12. з якої за допомогою насосу 15 подається в абсорбер. Для поповнення втрат абсорбенту або його за­міни, відпрацьований абсорбент зливають в ємність 11, а з ємністі 13 насосом 15 подають свіжий абсорбент.

 

 

1 - абсорбер; 2 - сепаратор; 3 - ємність насиченого адсорбента; 4 - теплообмінн; 5 - паровий підігрівач; 6 - десорбер; 7 - холодильник; 8 - розділювач; 9 - конденсато-збірнкк; 10 - насос. 11, 12 - ємності регенерованого абсорбенту; 13 - свіжий абсор­бент; 14 - масляний холодильник; 15-насос

Рис. 4.7 - Технологічна схема абсорбційної газобензинової установки

 

Адсорбційна установка осушення і відбензинювання

Природного газу

Технологічна схема адсорбційного осушення і відбензинювання природного газу наведена на рис. 4.8.

Згідно схеми, сирий газ високого тис­ку поступає в сепаратора 1, де очищається від краплинної рідини і механічних до­мішок і дальше поступає в адсорбер 4 для осушення і відбензинювання. В цей час адсор­бер 5 находиться в циклі регенерації і охолоджування. Осушений і відбензинений газ з адсорбера 4 поступає в магістральний газопровід. Газ для регенерації адсорбенту відбирається після сепаратора 1 до регульованого штуцера 2 і прямує в піч 3. Така схема дозволяє підтримувати достатній тиск для циркуляції регенеру­ючого газу через піч, адсорбер, холодильник б і сепаратор 7, після чого цей газ повертається в загальний потік через штуцер 2. Конденсат, що виділився в холодильнику б за рахунок охолоджування газу регенерації, поступає в сепаратора 7. Тривалість періоду осушення змінюється в широких межах. В практиці часті­ше за все встановлюють восьмигодинну тривалість циклу. Є також установки з тривалістю 16 і 24 години. Перемикання адсорбенту проводять згідно графіку, при цьому не повністю використовують адсорбційну місткість осушувана, тобто залишають деякий резерв, що підвищує надійність роботи.

1 - сепаратор; 2 - регулюючий вентиль; 3 - підігрівач; 4, 5 - адсорбер (десорбер); 6 - холодильник; 7 - сепаратор – розділювач

Рис. 4.8 - Технологічна схема адсорбційного осушення і

відбензинювання природного газу

Тверді сорбенти (адсорбенти), вживані на адсорбційних установках, воло­діють здатністю адсорбувати вологу і вуглеводні з газу за одних умов і віддавати при інших.

При контакті з речовиною, що поглинається, адсорбент поступово наси­щається. Повне його насичення в статичних умовах, називають стати­чною активністю, а в динамічних умовах - динамічною активністю. Динамічна активність завжди нижча за статичну і є одним з основних параметрів адсорбе­нту при технологічних розрахунках.

Адсорбційні способи мають ряд переваг в порівнянні з абсорбцією, до яких відносять:

- отримання точки роси до мінус 50 °С і нижче;

- незначний вплив температури і тиску на техпроцес;

- відносна простота апаратури і незначні витрати.

Недоліками адсорбційних способів є:

- великі перепади тиску;

- відносно високі витрати тепла;

- стирання адсорбенту.

Як адсорбенти застосовують наступні пористі речовини із значною внутрі­шньою поверхнею пор: силікагель, алюмогель, боксит, синтетичні цеоліти (моле­кулярні сита). Ці адсорбенти виготовляють у вигляді гранул і кульок для змен­шення гідравлічного опору в шарі, через який пропускається осушуваний газ. Для відбензинювання газів застосовують, в основному, активоване вугілля.