Билеты физика. термодинамика и т.д (11-15) / Билет 14 / 3 / 11. Методы осушки природных газов. Осушка охл-ем. Абс-я осушка

Методы осушки природных газов

Осушка газа может быть осуществлена различными методами: прямым охлаждением, абсорбцией, адсорбцией или комби­нированием этих способов.

Осушка охлаждением

При охлаждении газа при постоянном давлении избыточная влага конденсируется, а точка его росы соответственно снижается. На этом основана осушка газа охлаждением, причем нижний предел охлаждения газа ограничивается условиями об­разования гидратов.

Самостоятельного значения для осушки газа такой метод не нашел и применяется обычно как элемент в комбинации с другими методами (для предварительного удаления основного количества влаги).

Абсорбционная осушка

Такая осушка основана на селективном поглощении (раство­рении) паров воды жидкими абсорбентами, в качестве которых применяют ди- и триэтиленгликоли. Частичная осушка газа происходит в ряде процессов очистки его от соединений серы (например, в процессе "Селексол" или при очистке газа от сернистых соединений растворами гликолей). В качестве абсорбента первоначально использовали этиленгликоль и глицерин, в дальнейшем перешли на использование менее летучих — диэтиленгликоля и триэтиленгликоля. В настоящее время для абсорбционной осушки применя­ются, в основном, диэтиленгликоль (ДЭГ) и триэтиленгликоль (ТЭГ). Реже, при осушке впрыском в теплообменники в качестве ингибитора гидратообразования используется этиленгликоль (ЭГ). Ряд производных ди- и триэтиленгликоля или побочные продукты, получаемые при их производстве (этилкарбинол, тетраэтиленгликоль, пропиленгликоль и др.), хотя и обладают высокой гигроскопичностью, широкого применения в качестве осушающих агентов не нашли .

Установки осушки газа с использованием жидких поглотителей (гликолей) бывают двух типов: с барботажными аппаратами и с впрыском гликоля в поток газа. В абсорбционных установках осушки первого типа влажный газ, очищенный в пылеуловителе от мехпримесей, поступает вниз абсорбера 3 (рис. 15). Сверху в колонну подается осушенный поглотитель. После выхода с глухой тарелки низа колонны насыщенный абсорбент проходит последовательно теплообменник 5, выветриватель 7, теплообменник 6 и поступает в отпарную колонну (десорбер) 10. Десорбер обычно имеет 10-16 тарелок колпачкового или клапанного типа и одну глухую тарелку внизу колонны. Стекающий на глухую тарелку абсорбент самотеком поступает в низ выносного кипятильника 11. Вышедший через верх кипятильника абсорбент сливается вниз колонны 10 и через систему

теплообменников 5 и 6 и холодильников 4 поступает в промежуточную емкость 8, откуда насосом направляется на орошение абсорбера 3.

Пары воды и газы сверху колонны проходят холодильник-конден­сатор 13. Часть сконденсировавшейся влаги используется для орошения колонны, а избыток сбрасывается в канализацию. Несконденсировавшиеся пары и газы стравливаются в атмосферу. Абсорбер работает при давлении, до которого сжат газ, а десорбер — обычно при атмосферном давлении или чуть выше. Для уменьшения уноса гликоля с осушенным газом часто в верхнюю часть абсорбера до­бавляют секцию отмывки газа пентаном, устанавливают отбойни­ки, для коагуляции пены добавляют в гликоль ингибиторы пенообразования.

Рис. 15. Технологическая схема промышленной установки осушки газа:

1 — пылеуловитель; 2 — замерный пункт; 3 — абсорбер; 4 — холодильник; 5, 6 - соответственно первая и вторая секции теплообменников; 7 — выветриватель; 8 - промежуточная емкость ДЭГ; 9, 12 и 15 — насосы; 10 — десорбер; 11 — кипятильник; 13 — конденсатор; 14 — емкость конденсата; 16 — вакуум-насос РМК-3. Потоки: I — сырой газ с промысла; II — осушенный газ; III — газы выветривания; IV — регенерированный ДЭГ; V — водяной пар; VI — охлаждающая вода; VII — выброс паров в атмосферу; VIII — выброс конденсата в канализацию.