3.2 Використання абсорбції в нафтогазовій промисло-вості

Процес абсорбції використовується для осушення природних і супутних нафтових газів, очищення їх від кислих сполук, а також для розділення вуглеводневих газів на окремі компоненти.

3.3 Робота системи абсорбер-десорбер неперервної дії

Розглянемо роботу даної системи на прикладі осушення природного газу.

Газова суміш (вологий природний газ) подається в абсорбер А-1 під нижню тарілку. Насосом Н-1 на першу тарілку апарата подається холодний абсорбент із проміжної ємності Є-1 (в даному випадку як абсорбент використовується диетиленгліколь). В результаті контакту на тарілках абсорбен-ту і газової суміші один із компонентів (волога) переходить із газової фази в рідку. Чим нижче стікає по тарілках абсорбент тим більша в ньому концентрація вилученого компоненту (вологи).

Зверху абсорбера А-1 виводяться непоглинуті компоненти газової суміші (осушений природний газ, який направляється в магістральний трубопровід).

Знизу абсорбера А-1 виводиться насичений (вологою) абсорбент. Він самопливом поступає в десорбер Д-1, при цьому він підігрівається в теплообмінниках Т-1 і Т-2 до відповідної температури, так як процес десорбції проходить при підвищеній температурі. Насичений абсорбент поступає в десорбер Д-1 під верхню тарілку. Для підтримання відповідної температури в десорбері, внизу його вмонтований трубний змійовик, куди поступає водяна пара. При підвищеній температурі із абсорбенту вилучається поглинутий компонент (волога), який виводиться зверху десорбера Д-1. А-1 – абсорбер; Д-1 – десорбер; Є-1 – проміжна ємність для абсорбенту; Т-1; Т-2 – теплообмінники; Х-1 – холодильник;

Н-1; Н-2 – відцентрові насоси.

Рисунок 3.1 – Принципова схема абсорбер–десорбер неперервної дії

Регенерований абсорбент (диетиленгліколь) відкачується знизу десорбера Д-1 насосом Н-2. Дальше він поступає на охолодження спочатку в теплообміннику Т-1, а пізніше в холодильнику Х-1. Охолоджений абсорбент збирається в проміжній ємності Є-1. Для поповнення втрат абсорбенту з газом передбачена подача свіжого абсорбенту в ємність Є-1.

3.4 Параметри контролю і регулюванню при абсорбції та десорбції

Техніко-економічні показники розділення газів шляхом абсорбції залежать від вибору робочих параметрів абсорбера і десорбера.

В процесі абсорбції одна і таж степінь вилучення компонента може бути досягнута при зміні таких основних параметрів процесу абсорбції, як:

• температура в абсорбері;

• тиск в абсорбері;

• питома витрата абсорбенту;

• рівень абсорбенту в абсорбері і десорбері;

• температура в десорбері;

• тиск в десорбері;

• рушійна сила абсорбції;

• площа контакту та час контакту абсорбенту і газової суміші.

3.4.1 Температура в абсорбері

Процес абсорбції протікає з виділенням теплоти, тому температура підвищується. Підвищення температури негативно впливає на абсорбцію, так як посилюється коливальний рух молекул поглинутого компонента і їх вихід з абсорбенту. Але нижня температурна межа в абсорбері обмежується конденсацією важких вуглеводнів і їх втратою з абсорбентом. Температура в абсорбері залежить від природи газової суміші і типу абсорбенту. В середньому вона складає 20 – 35 ºС. Вона регулюється кількістю холодоагенту, який подається в холодильник Х-1. При підвищенні температури в абсорбері збільшується електрорушійна сила на термопарі, сигнал з якої поступає на вторинний прилад-потенціометр, а далі на регулятор. Регулятор подає сигнал на виконавчий механізм, який відкривається; в холодильник поступає більше холодоагенту і абсорбент охолоджується до нижчої темпера-тури. При поступленні його в абсорбер забирається теплота від газової суміші на його нагрівання, внаслідок чого температура в апараті знижується до заданого значення. Коли температура досягне заданого значення клапан повертається в попереднє положення.