Схематическое
изображение
газоразделительного
картриджа
Скорость проникновения газов через вещество мембраны
Быстрые газы |
|
|
|
|
|
|
|
|
Медленные газы |
||
H2O |
He |
H2 |
NH3 |
CO2 |
O2 |
CO |
Ar |
N2 |
CH4 |
C2H6 |
C3H8 |
Разделение смеси с помощью мембранной технологии происходит за счет разницы парциальных давлений газа на внешней и внутренней поверхностях половолоконной мембраны.
Газы, «быстро» проникающие через полимерную мембрану (например H2, CO2, O2, пары воды, высшие углеводороды),
поступают внутрь волокон и выходят из мембранного картриджа через один из выходных патрубков. Газы, «медленно»
проникающие через мембрану (например, CO, N2, CH4), выходят из
мембранного модуля через второй выходной патрубок.
11
Отличительными особенностями новой мембраны являются:
половолоконная конфигурация
принципиально другая последовательность скоростей проникновения компонентов газа
высокая химическая устойчивость к компонентам углеводородных смесей
высокая селективность
12
https://www.grasys.ru/o-kompanii/video/
Разделение при обычных температурах без фазовых превращений
13
Подготовленный газ выходит практически
без потери давления.
Все нежелательные примеси газа концентрируются в потоке низкого
давления.
14
Образующийся пермеатный поток (поток низкого давления, обогащенный водой, сероводородом, СО2
и тяжелыми углеводородами) в большинстве случаев может быть дополнительно переработан (например, на второй ступени мембранной установки), использован в качестве топлива для газомоторных приводов компрессоров или переработан с получением жидких продуктов.
Внутренний вид станции. Мембранная установка подготовки попутного нефтяного газа
15
Пермеат, 6-12 %
16
17
Установки, изготовленные на основе мембранных модулей с мембраной CarboPEEK, позволяют:
•провести осушку газа и уменьшить температуру точки росы (ТТР) по воде на 15–60°С относительно изначального значения;
•снизить ТТР по углеводородам на 10–40°С относительно начального значения; при этом возможны повышение метанового числа на 10–40 единиц и значительное уменьшение низшей теплотворной способности газа;
•снизить содержание сернистых соединений (сероводорода, меркаптанов) в 10–40 раз, при реализации схем с рециклом – до 100–150 раз;
•уменьшить содержание СО2 в 2–5 раз.
Важнейшим преимуществом мембранной системы на основе мембраны CarboPEEK является то, что все процессы очистки 18 нефтяного газа от примесей происходят одновременно.
Мембранная технология НПК «Грасис» обеспечивает отбензинивание газа до заданной ТТР в комплексе с подготовкой газа по другим регламентируемым параметрам:
•ТТР по воде,
•концентрации серосодержащих примесей (сероводород, меркаптаны) и углекислого газа.
В этом ее уникальность |
по сравнению |
с традиционными |
|||
технологиями |
отбензинивания, |
особенно |
при |
применении |
|
в условиях ограничений |
по массогабаритным |
параметрам |
|||
оборудования |
и на удаленных |
площадках |
с неразвитой |
||
инфраструктурой. |
|
|
|
19 |
|
ПОКАЗАТЕЛИ ПРОЦЕССА ПОДГОТОВКИ ПНГ
Показатель |
Сырьевой газ |
Подготовленный |
Требования |
|||
|
|
|
газ |
СТО 089-2010 |
||
Молярная доля компонентов, % |
|
|
|
|
|
|
метан |
88,9 |
89,1 |
|
|
|
|
этан |
3,21 |
5,14 |
|
|
|
|
пропан |
2,40 |
3,26 |
|
|
|
|
бутаны |
1,39 |
0,97 |
|
|
|
|
пентаны |
0,51 |
0,12 |
|
|
|
|
гексаны + высш. |
0,12 |
0,004 |
|
|
|
|
СО2 |
3,23 |
0,8056 |
|
|
|
|
азот |
0,235 |
0,60 |
|
|
|
|
сероводород |
0,005 |
0,0004 |
|
|
|
|
Концентрация, мг/м3 |
|
|
|
|
|
|
сероводорода |
72 |
|
6 |
|
7 |
|
меркаптанов |
61 |
|
6 |
|
16 |
|
ТТР (при раб. давл.) |
|
- |
|
- |
|
|
по воде |
12,7 |
30 |
10 |
|
||
по углеводор. |
7,2 |
- |
30 |
- |
2 |
20 |
|
|
|
|
|
|
|