Глава 9. Объекты и сооружения сбора и подготовки газа к транспорту 317

передавая при этом газу часть своего тепла. Поэтому для реальных газов коэффициент Джоуля-Томсона составляет 0,15—0,25 °С.

Проявление эффекта Джоуля-Томсона можно нередко наблюдать на газопроводах и оборудовании, которые при движении по ним газа покрываются белым налетом в виде инея или снега. Этот налет обра­зуется из влаги окружающего воздуха, конденсирующейся на метал­лических поверхностях, охлажденных газом в результате снижения его давления на штуцерах, задвижках, при расширении в аппаратах, изменении диаметров газопроводов и др. Поэтому эффект Джоуля-Томсона используется на практике с целью охлаждения газа за счет его резкого расширения.

Схема подготовки газа методом низкотемпературной сепарации на газовых и газоконденсатных месторождениях показана на рис. 9.1.1, на нефтяных месторождениях — на рис. 9.1.2.

Газ высокого давления при входе на установку НТС (низкотемпера­турная сепарация) поступает сначала в сепаратор (1), где отделяется основная масса жидкости. Затем газ поступает в теплообменник (2); здесь он охлаждается встречным потоком холодного газа из низкотемпера­турного сепаратора (7). После теплообменника газ проходит через регулируемый штуцер (6), где происходит резкое снижение его давления; в результате температура газа снижается на величину, определяемую коэффициентом Джоуля-Томсона для данного газа и снижением давления, что приводит к конденсации водяных паров и тяжелых углеводородов.

Образовавшаяся жидкость отделяется от газа в низкотемператур­ном сепараторе (7) и стекает в конденсатосборник (11). Из сепарато­ра (7) часть газа поступает в газопровод, а другая часть — в теплооб­менник для охлаждения потока, поступающего на установку, а затем также отводится в газопровод.

Жидкость из сепаратора (1) и конденсатосборника (11) направля­ется в систему подготовки нефти (если по близости есть нефтяное ме­сторождение) или на газоперерабатывающий завод.

Для предотвращения образования гидратов на установке в поток газа вводят диэтиленгликоль (ДЭГ) или другой абсорбент, а регули­руемый штуцер и конденсатосборник обогревают паровыми подо­гревателями.

Если давление газа с течением времени снижается и становится недостаточным для необходимого охлаждения его только за счет дрос­сель-эффекта, установку НТС дооборудуют холодильной машиной (10), вырабатывающей искусственный холод для дополнительного охлаждения газа.

318

Часть II. Объекты и сооружения подготовки и транспорта ...

Рис. 9.1.1. Принципиальная технологическая схема подготовки газа на газоконденсатных месторождениях методом низкотемпературной сепарации: 1,3 — сепараторы; 2 — теплообменник 1-й ступени; 4 — форсунка; 5 — теплообменник 2-й ступени; 6 — штуцер; 7 — низкотемпературный сепаратор; 8, 9, 11 — сборники отсепари-рованной жидкости; 10 — холодильная машина; 12, 14, 20 — раз­делители; 13 — установка регенерации ДЭГ; 15 — подогреватель установки регенерации ДЭГ; 16 — атмосферная емкость; 17, 19 — насосы; 18 — емкость

Рис. 9.1.2. Принципиальная технологическая схема установки низкотемпературной сепарации газа на нефтяных промыслах