3.4. Осушка газа жидкими поглотителями

На большинстве промыслов осушку газа выполняют жидкими поглотителями. Для абсорбционной осушки газа применяют в основном диэтиленгликоли (ДЭГ) и триэтиленгликоли (ТЭГ); при осушке впрыском как ингибитор гидратообразования используется этиленгликоль (ЭГ).

Свойства химически чистых гликолей приведены в табл. 3.3, а технические условия на товарные гликоли, выпускаемые отечественной промышленностью, - в табл. 3.4.

Таблица 3.3

Свойства химически чистых гликолей

#G0Показатели	ЭГ	ДЭГ	ТЭГ
Относительная молекулярная масса	62,07	106,12	150,17
Плотность, г/см
при 20 °С	1,11	1,118	1,126
" 15 °С	1,117	1,119	1,1274
Температура кипения (в °С) при давлении, МПа:
0,1013	197	245	285
0,0073	123	164	198
0,0015	91	128	162
Температура, °С:
начала разложения	164	164,5	206
замерзания	-12,6	-8	-7,6
вспышки (в открытом тигле)	115	143,3	165,5
воспламенения на воздухе	-	350,3	173,9
Скрытая теплота парообразования при давлении 0,1013 МПа, кДж/г	799,3	628	416,2
Коэффициент объемного расширения при температуре 0-50°С	0,00062	0,00064	0,00069
Коэффициент рефракции при 20 °С	1,4318	1,4472	1,4559

Таблица 3.4

Технические условия на товарные гликоли, выпускаемые отечественной промышленностью

#G0 Гликоли	Плотность при	Температура кипения при 0,1013 МПа, °С		Объем
	20°С, г/см	начало, не ниже	конец, не выше	отгона, мл, не менее
Этиленгликоль (ЭГ) марки:
А	1,114-1,115	196	199	95
Б	1.110-1,115	194	200	96
В	не ниже 1,11	193	200	90
Диэтиленгликоль (ДЭГ) марки:		-
ДП	1,116-1,1163	244	247,5	98
ДН	1,115-1,1163	241	250	96
ДГ	1,115-1,1163	240	250	96

При осушке газа жидкими поглотителями (рис. 3.11) газ, освобожденный от капельной влаги в нижней скрубберной секции абсорбера, осушается раствором гликоля. Осушенный газ проходит верхнюю скрубберную секцию, где от него отделяются капли унесенного раствора гликоля, и поступает в газопровод. Насыщенный влагой раствор гликоля подвергается регенерации в десорбере.

Рис. 3.11. Технологическая схема осушки газа жидкими поглотителями:

1 - абсорбер; 3 - выветриватель; 3 - отпарная колонна (десорбер); 4 - теплообменник; 5 - кипятильник;

6 - холодильник; 7 - промежуточная емкость; 8 - насос; I - сырой газ; II - осушенный газ; III - газы выветривания:

IV - водяной пар; V - регенерированный абсорбент; VI - свежий абсорбент; VII - гаэовый конденсат

В промышленности приходится иметь дело с водными растворами гликолей (рис. 3.12).

Рис. 3.12. Зависимость точки росы осушенного газа от температуры контакта

и концентрации растворов ТЭГ () и ДЭГ ()

Количество свежего раствора поглотителя, необходимого для осушки газа до заданной точки росы, определяют по формуле , где- количество извлекаемой из газа влаги;и- массовая доля гликоля соответственно в свежем и насыщенном растворах.

На практике разность между концентрациями свежего и насыщенного растворов принимают равной 3-4%.

Пример 3.3. Определить количество циркулирующего раствора ДЭГ, необходимого для осушки 50000 м/ч газа, относительная плотность которого равна 0,6; температура контакта 25 °С; газ находится в стадии насыщения водяными парами; давление 5 МПа; точка росы осушенного газа должна быть -5 °С, концентрация свежего ДЭГ на 3% выше концентрации насыщения раствора, содержание влаги в осушенном газе 0,1 г/м.

Решение

1. Определяем количество извлекаемой из газа влаги. По графику (см. рис. 3.5) содержание влаги во влажном газе равно 0,6 г/м, тогда

кг/ч.

2. По графику (см. рис. 3.12) концентрация раствора ДЭГ, способного снизить точку росы с 25 до -5 °С, равна 96 %.

3. Насыщенный раствор имеет концентрацию 96 - 3 =93%.

4. Количество свежего раствора ДЭГ

кг/ч.

5. Плотность химически чистого ДЭГ равна 1118 кг/м, а плотность свежего 96 %-го водного раствора составляет 0,96·1118 + 0,04·1000 = 1113 кг/м.

6. Объем циркулирующего раствора 775/1113 = 0,695 м/ч.

7. В пересчете на 1 кг извлекаемой воды приходится свежего раствора 0,695/25 = 0,028 м/кг.

На промышленных установках осушки газа расход циркулирующего раствора составляет 0,03-0,05 м/кг извлекаемой воды.

Конденсат из сепараторов собирается в емкости выветривания, в которой поддерживается давление 1,5-3 МПа, а насыщенный гликоль подается на регенерацию.

Значения точек росы влажных углеводородных газов приведены в табл. 3.5.

Таблица 3.5