Технология переработки природного газа и конденсата - Афанасьев А.И.
ISBN 5-8365-0107-6
Скачать (прямая ссылка):
Рекомендуется предусмотреть возможность подачи нагретого газа в выпарной аппарат. Для этого в схему установки включается подогреватель газа.
Необходимо предусмотреть возможность промывки всех аппаратов установки оборотной водой.
Выводимые из отстойника кристаллы солей будут содержать до 20 % вес. маточного раствора ДЭГа. Для снижения потерь ДЭГа эти кристаллы можно подвергнуть фильтрации или центрифугированию с возвратом отжатого раствора в систему для повторной выпарки.
2.9. АДСОРБЦИОННЫЕ СПОСОБЫ ОСУШКИ ПРИРОДНЫХ ГАЗОВ
' і ВЫБОР АДСОРБЕНТА
• Для осушки газа в промышленных установках
больше всего применяются силикагели и молекулярные сита
Основные преимущества силикагелей: низкая температура, требуемая для регенерации (до 200 °С) и, как следствие, более низкие энергозатраты, чем при регенерации других промышленных минеральных сорбентов (окись алюминия, цеолиты), низкая себестоимость при крупнотоннажном промышленном производстве.
Для осушки газа на промышленных установках наиболее эффективно применение мелкопористого силикагеля марки КСМ. Он обладает наибольшей адсорбционной емкостью по сравнению с другими марками силикагеля, дает более низкую степень осушки, имеет более высокую механическую прочность как от истирания, так и от раздавливания. Однако следует учитывать, что мелкопористый силикагель быстро измельчается при наличии в газе капельной влаги. Поэтому обычно предусматривают защиту слоя мелкопористого силикагеля слоем инертного к капельной влаге адсорбента.
Адсорбированные углеводороды, начиная с бутанов, легко сорбируются силикагелем, но их частично вытесняет вода. Легкие углеводороды (до бутанов) полностью выделяются при регенерации силикагеля и не влияют на адсорбционную способность силикагеля в последующих циклах. Десорбция влаги из силикагеля заканчивается к 150-160 °С, но присутствие тяжелых углеводородов требует более высокой температуры нагрева слоя сорбента. Тяжелые углеводороды C5 и выше более прочно удерживаются силикагелем и при регенерации удаляются не полностью. При этом необходимо иметь в виду, что нагрев силикагеля выше 220 °С ведет к деструктивным изменениям поверхности силикагеля, что снижает его адсорбционную емкость, а нагрев выше 250 °С ведет к резкому падению активности силикагеля.
Неполная десорбция тяжелых углеводородов, постепенное измельчение гранул силикагеля и другие неблагоприятные факторы приводят к постоянному снижению адсорбционной активности сорбента. В начальный период загрузки силикагеля он будет иметь высокую активность 15-20 % вес. В этот период адсорберы можно эксплуатировать в более длительном цикле, если ставится задача извлечения только воды из газа,
88
при этом поглощаемая вода постепенно вытесняет из слоя другие сорбированные компоненты, например, метанол и углеводороды, облегчая условия последующей регенерации силикагеля.
В процессе эксплуатации активность сорбента понижается и к концу эксплуатационного срока ее можно принять, равной 7 % мае. (по практическим данным).
Необходимо отметить, что на динамическую активность си-ликагеля сильно влияет скорость потока газа: при повышении скорости газа динамическая активность сорбента падает. В эксплуатационных условиях, когда возможно превышение номинальной производительности по газу, это свойство силика-геля отрицательно сказывается на глубине осушки. Кроме того, при осушке силикагелем происходит постоянное увеличение содержания влаги в осушенном газе в течение цикла адсорбции и тем самым не удается получить стабильную глубину осушки потока газа.
Широкое применение в качестве адсорбентов нашли цеолиты природные и синтетические, обладающие молекулярносито-выми свойствами.
Синтетические цеолиты - самый дорогой адсорбент. Они обеспечивают очень низкую точку росы при высокой адсорбционной способности, прочны при контакте с капельной влагой. Эксплуатационные расходы при их использовании наиболее низкие.
Очень важным показателем, который влияет на адсорбционную способность большинства адсорбентов, является относительное насыщение осушаемого газа. Чем выше влажность газа, тем выше поглотительная способность адсорбентов. Но цеолит составляет исключение и практически имеет постоянную адсорбционную способность при любой относительной влажности газа.
В отличие от силикагелей цеолиты имеют высокую активность при низких парциальных давлениях паров воды, следовательно эти адсорбенты могут применяться для осушки газов с низким содержанием воды, при этом показывая высокую активность. Кроме того молекулярные сита сохраняют высокую активность в широком интервале температур. Благодаря этому можно уменьшить продолжительность времени охлаждения адсорбента.
Скорость адсорбции на цеолитах велика, что обусловливает малую длину рабочей зоны слоя сорбента, поэтому цеолиты способны работать при более высоких скоростях газа (до 0,3 м/с) без заметного изменения динамической активности и качества обработки газа.
89
Если наряду с осушкой газа ставится задача об извлечении из него тяжелых углеводородов (С-,+), можно рекомендовать цеолит NaX. Этот адсорбент обладает высокой активностью по воде и углеводородам, причем в течение цикла адсорбции обеспечивает стабильную глубину осушки. Цеолит NaX устойчиво работает при изменениях исходной влажности и скорости потока газа, что немаловажно в промышленных условиях, когда возможны колебания производительности установки по газу.
