2.2 Особенности технологических схем адсорбционной осушки

На установках адсорбционной осушки газа основным аппаратом является адсорбер. Его работа состоит из трех периодов: осушки газа, регенерации и охлаждении адсорбента. Для осуществления непрерывного процесса необходимо, чтобы на установке было как минимум два аппарата: в одном проводится осушка газа, в другом тепловая регенерация и затем его охлаждение. Схема такой установки с двумя адсорберами представлена на рисунке 2.1. Цикл осушки в этой схеме довольно продолжителен и равен сумме времени регенерации и охлаждения адсорбента, происходящем в одном адсорбере.

Возможны варианты технологических установок адсорбционной осушки газа, когда регенерация и охлаждение адсорбента происходят в разных аппаратах (рисунок 2.2). Сырой газ, поступающий на осушку, проходит сепаратор 1, который предназначен для удаления капельной влаги, жидких углеводородов и механических примесей. Из сепаратора газ направляется в адсорбер 2, заполненный регенерированным и охлажденным осушителем. Осушенный газ из адсорбера 2 поступает в магистральный газопровод. После отработки осушителя, что определяется «проскоком» влаги в газ, выходящий из адсорбера, аппарат переключают на регенерацию. Регенерацию адсорбента осуществляют «открытым» циклом горячим газом в адсорбере 4, а охлаждение – сырым газом в адсорбере 3. Часть потока сырого газа проходит адсорбер 3, находящийся в цикле охлаждения, затем направляется в рекуперативный теплообменник 5 и поступает в печь 6. В печи газ нагревается до необходимой температуры и поступает в адсорбер 4, находящийся в цикле регенерации. Отработанный газ регенерации проходит рекуперативный теплообменник 5, воздушный холодильник 7 и сепаратор 8, где из газа отделяется вода. Далее газ направляется в основной поток осушаемого газа.

Регенерацию можно проводить и «закрытым» циклом (рисунок 2.3). В «закрытом» цикле газ регенерации циркулирует в системе при помощи газодувки 9 по замкнутому контуру: печь 6 – адсорбер 4, теплообменник 5, холодильник 7, сепаратор 8, газодувка 9, теплообменник 5, печь 6. При работе по схемам, представленным на рисунке 2.2 и 2.3, получают газ с более низким содержанием влаги, чем по схеме с «закрытым» циклом регенерации.

3. Технологическая схема осушки нефтяного газа Белозерного гпз

Технологическая схема установки осушки газа адсорбционным способом рассмотрена на примере установки Белозерного ГПЗ.

Технологическая схема осушки нефтяного газа представлена на рисунке 1.

По проекту схемы адсорбционной осушки газа установки подготовки газа УПГ - 1 и УПГ - 2 идентичны по производительности (254762 ст. м³/ч каждая) и аппаратурному оформлению.

Газ из сепаратора с давлением до 5,8 МПа и температурой не выше

60 °С подается сверху вниз в адсорберы, где он осушается до точки росы порядка минус 60°С. В качестве адсорбента используется синтетический цеолит марки КА-У. Осушенный газ проходит фильтр Ф -1, где очищается от унесенной цеолитной пыли, и направляется на переработку на блок низкотемпературной конденсации НТК.

Блок осушки (адсорбции) состоит из шести параллельно обвязанных адсорберов, четыре из которых находятся в режиме адсорбции, один – в стадии регенерации, один – в стадии охлаждения. Продолжительность цикла осушки составляет 4...12 ч, циклов регенерации и охлаждения – по 1...3 ч каждый. Переключение адсорберов осуществляется с помощью автоматизированной системы управления технологическими процессами(АСУ ТП) и автоматических переключающих клапанов. Смена циклов осуществляется согласно циклограмме 1.

Циклограмма 1 – смена циклов работы адсорберов

№ адсорбера	Продолжительность, ч
	1	1	1	1	1	1	1	1	1
А - 1	Адс.	Адс.	Адс.	Адс.	Рег.	Охл.	Адс.	Адс.	Адс.
А - 2	Адс.	Адс.	Адс.	Рег.	Охл.	Адс.	Адс.	Адс.	Адс.
А - 3	Адс.	Адс.	Рег.	Охл.	Адс.	Адс.	Адс.	Адс.	Рег.
А - 4	Адс.	Рег.	Охл.	Адс.	Адс.	Адс.	Адс.	Рег.	Охл.
А - 5	Рег.	Охл.	Адс.	Адс.	Адс.	Адс.	Рег.	Охл.	Адс.
А - 6	Охл.	Адс.	Адс.	Адс.	Адс.	Рег.	Охл.	Адс.	Адс.

В качестве газа регенерации и охлаждения используется часть потока осушенного газа в количестве от 21 до 40 тыс. м³/ч. Газ подается снизу вверх в адсорбер, находящийся в цикле охлаждения, затем направляется в нагреватель газа регенерации (печь) П – 1,где он нагревается от 60 °С до температуры 240 °С. Горячий газ регенерации поступает снизу вверх в адсорбер, находящийся в цикле регенерации. Температура слоя цеолита в конце стадии регенерации повышается до 230 °С и почти вся вода десорбируется. После регенерации аппарат переключается на цикл охлаждения.

Отработанный газ регенерации из адсорбера направляется в аппарат воздушного охлаждения ВХ -1, где охлаждается до температуры 40 °С и подается в сепаратор газа регенерации С – 1. Отделившаяся в сепараторе

С – 1 жидкие продукты (вода и углеводороды) выводится в сепаратор второй ступени компримирования (в составе компрессорной станции нефтяного газа), где происходит ее разгазирование.

Из сепаратора С – 1 газ регенерации поступает на прием газодувки

ГД – 1, дожимается и подается на вход сепаратора в линию после холодильника и таким образом, совместно с газом после сепаратора снова поступает на вход блока осушки.

Характеристика сырья, поступающего на УПГ – 1 и УПГ – 2 представлена в таблице 1. [7]

Таблица 1 – усредненная характеристика сырого газа Самотлорского месторождения, поступающего на УПГ – 1 и УПГ - 2

Наименование показателя	Содержание, % об.
Компонентный состав газа: N2	1,3777
CO2	0,3074
H2S	0,0049
O2	-
CH4	83,3055
C2H6	3,3275
C3H8	4,7527
i-C4H10	1,2634
n-C4H10	2,7331
i-C5H12	0,7395
n-C5H12	0,9451
C6+выше	-
i-C6H14	0,2422
n-C6H14	0,3125
i-C7H16	0,4268
C6H6	0,0020
n-C7H16	0,1442
i-C8H18	0,0882
C6H5CH3	0,0042
n-C8H18	0,0030
C9+выше	0,0201
Плотность газа при 20 °С и 0,10133 МПа, кг/м3	0,905
Содержание С3+выше, г/ст. м3	283,07

Заключение

В процессе прохождения технологической практики в одном из ведущих российских проектных институтов нефтегазоперерабатывающей отрасли – «НИПИгазпереработка» я познакомилась с процессом осушки природного и попутного нефтяного газа, особенностями процесса, а также изучила технологическую схему установки адсорбционной осушки газа Белозерного ГПЗ. Осушка углеводородных газов – важное звено в процессе подготовки природных газов к транспорту по магистральным газопроводам. Установки осушки газа являются неотъемлемой часть любого газоперерабатывающего завода. В отчёте по практике представлена технологическая схема установки адсорбционной осушки газа Белозерного газоперерабатывающего завода, а также технологические параметры процесса.

Список использованной литературы

1. Колесников А.Г., Ясьян Ю.П. Сквозная программа практики: Методические рекомендации по прохождении практики для студентов всех форм обучения специальности 240403 – Химическая технология природных энергоносителей и углеродных материалов. – Краснодар: КубГТУ, 2007 г. – 40 с.

2. http://www.nipigas.ru/