Осушка газа является необходимым технологическим процессом. 2 и пр и их бесконечными гибридами
 Скачать 23.31 Kb.
|
|
Осушка газа является необходимым технологическим процессом, применяемым как в циклах переработки, так и перед подачей природных и нефтяных газов в магистральный газопровод. Э  то связано с тем, что в сырье присутствует избыточная влага, способная стать причиной серьезных повреждений трубопровода.Снижение температуры при обработке и транспортировке газа приводит к выделению конденсата, из которого затем образуются гидраты. Наличие гидратов в газопроводе может уменьшить сечение труб, привести к коррозии оборудования, а также стать причиной аварии на магистрали и остановке рабочего процесса. Для того чтобы правильно подобрать способ осушки газа, необходимо учитывать состав сырья, в частности, сколько тяжелых углеводородов содержит в себе газ. Воду из газа, как и любой другой компонент, можно удалять физическим методом (адсорбцией, абсорбцией, мембранами, конденсацией (холодом)), химическими методами (CaCl2 и пр.) и их бесконечными гибридами. Коммерческое применение нашли следующие способы, расположенные в данном списке в порядке убывания популярности: Абсорбция Гликолевая осушка Адсорбция Цеолиты, силикагели или активированный алюминий Конденсация Охлаждение с впрыском ингибиторов гидратообразования (гликолей или метанола) Мембраны На основе эластомеров или стеклообразных полимеров. Химический метод Гигроскопичные соли обычно хлориды металлов (CaCL2 и пр.) Мембранные технологии газоразделения достигли значительных промышленных масштабов в конце 20-го столетия. Сегодня российский мембранный рынок составляет не более 1 % от мирового, что говорит о больших потенциальных перспективах развития мембранных технологий в России. Мембранные технологии чаще всего используются при подготовке природных и попутных нефтяных газов для удаления из них сероводорода, влаги, тяжелых углеводородов, гелия. Опыт применения мембранного разделения газов для подготовки природного и нефтяного газа мал из-за низкой энергоэффективности [2]. Принцип действия мембранного способа осушки газа заключается в селективной проницаемости через мембрану углеводородов за счет перепада давления на мембране. Углеводороды газа не проникают через мембрану, остаются в области высокого давления – в полости мембраны, а влага и часть углеводородов, размеры молекул которых сопоставимы с размерами молекул воды, проникают через нее, образуя газ низкого давления – пермеат. Основными характеристиками работы установки являются: коэффициент разделения потока или отбора пермеата – это отношение расхода пермеата к расходу осушаемого газа; перепад давления на мембране. Для осушки газа используется половолоконная мембрана, которая состоит из пористого полимерного волокна с нанесенным на его внешнюю поверхность непористого газоразделительного слоя. С помощью полимерных мембран содержание влаги в газах может быть снижено в 10…100 раз, что позволяет осушить газ до требуемого качества. Главным недостатком мембранной технологии осушки природного газа является потеря метана более 1 % с пермеатом – газом низкого давления, который сжигается на факелах, загрязняя атмосферу. Это делает технологию менее конкурентоспособной. Поиск инженерных решений для сокращения потери метана позволил разработать схему с утилизацией потока пермеата путем его компримирования [3]. Принципиальная схема мембранной установки осушки газа с утилизацией пермеата приводится на слайде. Обработке подвергается газ высокого давления, который предварительно очищается в сепараторе С-101 от капельной влаги и механических примесей. После предварительной очистки газ проходит тонкую очистку на блоке фильтров БФ101 и поступает в газоразделительный мембранный блок ГРБ-101, в котором проводится осушка газа. Осушенный газ поступает в газотранспортную систему, а пермеат – газ низкого давления, направляется на компримирование. Компрессором М-102 давление газа повышается до давления сырьевого газа, при этом температура газа повышается. Для охлаждения газа используется воздушный холодильник АВО-102. По мере снижения температуры газа влага конденсируется и в сепараторе С-102 происходит разделение газа и жидкости. После отделения воды, пермеат смешивается с газовым потоком, который поступает на блок фильтров БФ-101. Такая схема исключает сброс пермеата на факельную установку. Часть пермеата используется в качестве топливного газа для привода компрессора М-102. Технология осушки природного газа мембранным методом в инженерном плане является несовершенной и высоко энергозатратной. Однако следует отметить, что технология привлекательна в экологическом плане и это указывает на то, что за мембранными технологиями будущее и этим направлением исследований следует заниматься. Тому подтверждением являются пилотные испытания мембранного модуля производства ЗАО «Грасис» на Ключевской УПГ ООО «РН-Краснодарнефтегаз» с целью определения его газоразделительных характеристик, гидравлического сопротивления и качества осушенного газа. |