Осушка газа жидкими поглотителями

Осушка газа

Теоретические основы подготовки газов к переработке

Природные и попутные нефтяные газы практически всегда содержат в своем составе влагу, углекислый газ, сероводород. Все эти компоненты (особенно совместно) вызывают коррозию металлического оборудования – газопроводов, теплообменников, колонн и т.д. поэтому до переработки газа он должен быть очищен от влаги и кислых компонентов. Кроме того, содержащаяся в углеводородных газах влага является причиной образования газовых гидратов, что приводит к выходу из строя газопроводов, т. к. газовые гидраты образуют пробки, приводящие к прекращению движения газа по трубопроводу. Поэтому в головных компрессорных станциях по транспорту природного газа обязательно строятся установки по осушке и очистке газа от кислых компонентов. Установки по осушке и очистке углеводородных газов имеются также на газоперерабатывающих, нефтеперерабатывающих и нефтехимических заводах.

Осушка газа может осуществляться адсорбентами (сухая осушка) или абсорбентами (мокрая осушка). Оба эти метода широко используются для осушки газа.

Для извлечения влаги из природного газа могут применяться различные осушители, которые должны иметь следующие показатели:

1. высокую селективность в отношении компонентов газа, т.е. низкую растворимость с ними.

2. высокую устойчивость к окислению, термическому разложению и гидролитическому разложению.

3. низкие давления насыщенных паров, чтобы потери при испарении были незначительными.

4. низкую вязкость в условиях эксплуатации обеспечивающую хороший контакт с газом в контакторах, теплообменниках и другом массообменном оборудовании.

5. низкую вспениваемость в условиях контакта с газовой смесью.

6. низкие коррозионные свойства.

7. удовлетворительную осушающую способность в широком интервале концентраций, давления и температуры.

8. температуру кипения, отличающуюся от температуры кипения воды настолько, чтобы выделение поглощенной воды из осушителя могло бы осуществляться простыми методами (не должны образовывать азеотропы с водой).

9. быть дешевыми, доступными и не опасными для организма человека и окружающей среды.

Этим требованиям в той или другой степени отвечают гликоли – этиленгликоль (ЭГ), диэтиленгликоль (ДЭГ), триэтиленгликоль (ТЭГ), полиэтиленгликоль (ПЭГ) и другие спирты парафиного ряда.

Наибольшее распространение получили ЭГ, ДЭГ, ТЭГ.

этиленгликоль диэтиленгликоль

триэтиленгликоль

Они смешиваются с водой во всех соотношениях и применяются как осушители в виде водных растворов. Водные растворы гликолей не координируют оборудование. Важным свойством водных растворов является и способность понижать температуру замерзания абсорбента. Они также используются, поэтому, как антигидратный ингибитор.

Растворы ЭГ имеют более низкую температуру замерзания, меньшую вязкость, и более низкую растворимость в углеводородном конденсате по сравнению с ДЭГ и ТЭГ.

Так при концентрации 58% ЭГ в водном растворе его температура замерзания -48 . Температура замерзания чистого ЭГ -13

Наименьшая температура замерзания ДЭГ (-45 ) в водном растворе составляет при концентрации его 62%. Температура чистого ДЭГ -8 .

Наименьшая температура замерзания ТЭГ (-46 ) в водном растворе составляет при концентрации его 74%. Температура чистого ТЭГ -7,2 .

Однако ЭГ имеет существенный недостаток – высокую упругость паров.

, ,

Поэтому при осушке происходит большая потеря ЭГа. Вследствие этого использование ЭГ как осушителя не получило широкого распространения.

Если сравнивать ЭГ, ЖДЭГ, ТЭГ в совокупности их свойств как осушителей, то предпочтение нужно отдать ДЭГу потому, что он обеспечивает более высокий коэффициент избирательности в системе вода-углеводороды. (Растворимость углеводородов в ТЭГе на 25% выше, чем в ДЭГе). Кроме того ДЭГ проявляет меньшую склонность к пенообразованию, чем ТЭГ.

ТЭГ также имеет свои преимущества:

1. меньшая летучесть, следовательно, меньше уноса и потерь.

2. обеспечивает более глубокую осушку, т.к. более термостабилен и в десорбере можно держать более высокую температуру и более полно отогнать воду.

В условиях осушки газа при низких температурах вязкость ДЭГа и ТЭГа сильно возрастает. Уже при температурах -6 - -7 ДЭГ и ТЭГ становятся твердыми.

В этих условиях для снижения их вязкости к ним добавляют органические растворители, которые и сами должны быть осушителями и не должны способствовать образованию пены.

В качестве таких разбавителей используют одноатомные спирты с высокой температурой кипения, а также моноэфиры одноатомных спиртов.

Дата добавления: 2015-06-25