Очистка коксового газа

Коксовый газ содержит вредные примеси в виде нафталина и сернистых соединений. Нафталин может выделяться из газа и отлагаться на стенках труб, арматуры, приборов. Содержание его в газе не должно превышать 0,05 г/м3. Сернистые соединения в присутствии водяных паров вызывают интенсивную коррозию металлоконструкций. Содержание сернистых соединений в коксовом газе не должно превышать 0,02 г/м3. Очищают коксовый газ на коксохимпроизводстве.

26. Очистка природного газа от механических примесей.

Мех примеси – это твердые, жидкие и газообразные вещества, входящие в состав газа и снижающие его теплоту сгорания. К ним относят также конденсат (углеводороды от гексана до керосина). В них более высокая теплота сгорания, чем у природного газа. Для очистки природного газа от мех примесей устанавливают сепараторы, фильтры. Выбор технологической схемы зависит от размеров частиц и требуемой очистки. Наиболее широко используют гравитационный и инерционный принципы отделения газа от капельной жидкости и твердых примесей. Сепараторы устанавливают у скважин. У гравитационных сепараторов мех примеси выпадают под действием силы тяжести при малых скоростях движения газа. Недостатками являются большая металлоемкость и невысокая степень очистки. сепараторах мех примеси выпадают под действием силы тяжести и центробежных сил, возникающих при криволинейном движении газов. Работа сепаратора с прямоточными центробежными элементами основана на центробежном эффекте разделения газожидкостных рис.1. Газ через входной штуцер 1 поступает в прямоточные центробежные патрубки 2 сепаратора, которые крепятся к разделительной перегородке 3. Далее газ направляется в промысловый корректор, а от сепарированная жидкость стекает по сливным трубам 4 в нижнюю чась сепаратора и удаляется от туда через сливной патрубок 5. Прямоточный центробежный патрубок рис 7.2. представляет собой заглушенную снизу трубу 2 на поверхности которой имеются тангенциально прорезанные щели для входа неочищенного газа, проходя эти щели 1 поток закручивается и капли отбрасываются под воздействием центробежных сил к внутренней поверхности трубы 2. Полученная жидкостная пленка под влиянием закрученного потока газа поднимается вверх и через кольцевой затвор 4, образованный трубой 2 и коротким патрубком 3 выходи из трубы. Величина зазора должна быть несколько больше максимально возможной толщины пленки. На завершающей стадии эксплуатации газоконденсаторных месторождений количество конденсата в газе резко снижается, а количество влаги увеличивается. В этом случае сепараторы не могут эффективно очистить газ. И в этом случае применяют пористые фильтры или фильтры-сепараторы. Фильтры изгатавливают для удаления твердой взвеси или одновременно твердой взвеси и жидкости. Конструктивно фильтры отличаются от сепараторов тем, что в них для отделения жидкости в конце пылеуловителя предусматривается влагоудалитель. Хорошо зарекомендовал себя пористый фильтр фирмы «Пико» рис7.3. Это горизонтальный пористый фильтр для очистки газов от твердых и жидких веществ. Имеет корпус 1 с открывающимся днищем 2, служащего для фильтра 3. вмонтирован трубную доску 4, разделяющую внутреннюю полость фильтра на 2 секции для очищенного и не очищенного газа. Для увеличения поверхности фильтрации применяют большое количество фильтро элементов. Неочищенный газ входит через верхний патрубок и омывает фильтроэлементы. При этом крупные частицы пыли удаляясь о поверхность филтроэлемента падают в низ в грязовик 7 или оседает на фильтроэлементах, а мелкая фракция пыли проникает внутрь пористых элементов, где задерживается. Отделение жидкости в пористых фильтроэлементах достигается за счет инерционных сил. Фильтро элементы обрабатывают так, чтобы частицы влаги не смачивали их волокна, а задерживались на них в виде капель. Капли эти все время увеличиваются, затем срываются внутрь фильтрующей трубки и уносятся во влагоотделитель 5. Размер в 100-200 раз больше первоначального, то они сепарируются во влагоотдеотделителе и скапливаются во 6. Степень очистки газа от твердых примесей диаметром 1 мкм и выше составляет 1%, а для частиц меньше 1 мкм и жидкости почти 100%.

Осушка и очистка природного газа от химических примесей. Одорация газа.

Осушка природного газа – это процесс удаления из него паров воды. Существуют абсорбционный и некоторые другие методы очистки. Абсорбция – это поглощение веществ из газа поверхностью твердого тела. В качестве абсорбера применяют активированную окись алюминия, хлорид, боксит, селикогели, цианиды. В отличии от адсорбции при абсорбции поглощение веществ происходит во всем объеме поглотителя или абсорбента. В качестве абсорбента применяют диэтиленгликоль, триэтиленгликоль. Они хорошо смешиваются с водой, не агрессивны и не дороги. Осушку и извлечение конденсата из газа совмещают в одном процессе, который называется низко температурная сепарация. Газ охлаждают в установках НТС за счет дросселирования, применения установок искусственного холода или применения турбодетандеров. При этом одновременно удаляется влага и углеводороды. Для предотвращения образования гидратов в установках НТС в поток сырого газа впрыскивают гликоли. В установках НТС рис. 7.5 газ высокого давления от16-30 МПа поступает в

сепаратор 2, охлаждается в теплообменниках 3 и 4. Через регулятор 5, в котором давление снижается до 5-7 МПа, подается в сепаратор 6. В сепараторах 1 и 2 выделяется тяжелый конденсат, а в 6 – легких. Легкий конденсат используют для орошения стабилизационной колонны 7, которая образована ребойлером 8 и насосом 9. Перед теплообенниками 3 и 4 в поток газа высокого давления для предотвращения гидратообразования впрыскивают насосом 13 диэтиленгликоль 90-92% концентрации в количестве 2-2,5 кг на 1000м3 газа. В сепараторе 6 выпадает углеводородный конденсат и вода с ингибитором, которые расслаиваются на более тяжелый углеводородный конденсат и водный гликолевый раствор. Водно гликолевый раствор направляется на регенерацию в установку 12, где происходит отделение воды от гликоля, который затем снова направляется в установку. Холодный газ из верхней части сепаратора 6 через теплообменники 3 и 10, в которых он подогревается направляется в газопровод высокого давления. Конденсат из стабилизационной колонны 7 через теплообменник 10, в котором он охлаждается направляется в резервуар стабилизационного конденсата. Нагретый углеводородный конденсат из сепаратора 1 через дроссель 11 поступает в стабилизационную колонну 7. Конденсат из нижней части этой колонны подогревают огневым подогревателем – ревойлером до температуры 80-120С. Очистку газа от сероводорода и диоксида углерода СО₂ также осуществляют на головных сооружениях. Наиболее распространен этаноламиновый способ, основанный на использовании в качестве поглотителей водных растворов этаноломинов. Все они тяжелее воды и чаще всего применяют моноэтаноламин, т.к. он обладает высокой способностью, стабильностью, легкостью регенерации в загрязненных растворах, низкой стоимостью. Неочищенный газ по газопроводу 1 рис.7.6 поступает в нижнюю часть абсорбера 2, проходит несколько рядов тарелок и выходит в верхней части абсорбера в газопровод 3. В абсорбере на встречу газу подается регенерированный раствор этаноломина, который контактируя с газом поглацает H2S и CО2 продукты химического соединения проходят через теплообменник 5 и поступают в выпарную колонну 7, где подогреваются. Кроме того дополнительный подогрев проводится в кипятильнике 10. В выпарной колонне при температуре порядка 100С реакция протекает в обратном направлении, т.е. с регенерацией этаноламинов и выделением H2S CO2, которые содержат некоторое количество паров этаноламинов. В холодильнике 6 эти пары охлаждаются и в сепараторе 8 разделяются на газы и конденсат. Конденсат отсасывается насосом 9 и направляется в выпарную колонну 7., а газы идут на дальнейшую переработку для получения серы, серной кислоты или сжижаются. Регенерированный раствор этаноламинов из нижней части колонны 7 насосом 11 подается снова в абсорбер 2, при этом раствор охлаждается в теплообменнике 5 и холодильнике 4. Степень очистки достигает 99% и выше.