Технология переработки природного газа и конденсата - Афанасьев А.И.
ISBN 5-8365-0107-6
Скачать (прямая ссылка):
На практике имеет место также вынос частиц адсорбента с газовыми потоками. Попадая на лопатки компрессора, пыль со временем выводит его из рабочего состояния. По этой причине имеет место регенерация адсорбента при более низких давлениях (с использованием осушенного газа). Газ регенерации после сепарации в С-2 возвращается в поток осушенного газа, для чего необходимо поддерживать соответствующие давления потоков. Ввиду этого точка росы товарного газа по воде и углеводородам несколько повышаются.
Обследования показали, что средний срок службы адсорбента на различных УКПГ разный и отличается иногда в 2 раза. Различия в сроках работы объясняются различной нагрузкой и состоянием технологии. Средний срок службы сорбента можно принять равным 2,5 раза. Количество осушенного газа за время эксплуатации составляет 3,0-3,5 млрд. м3 на один адсорбер.
Расчетная динамическая активность сорбента от 7 до 14,3 % по воде. По истечении 2,5 лет адсорбент перегружается; при отсутствии импортного силикагеля он заменяется отечественным силикагелем марки KCM.
Как было уже указано, газ месторождения Медвежье содержит некоторое количество тяжелых углеводородов (С,+). Последние в цикле адсорбции поглощаются адсорбентом и снижают его динамическую активность по воде за счет отработки части поверхности сорбента.
95
Опыты, проведенные В.П. Лакеевым, показали, что наличие конденсата в газе снижает влагоемкость адсорбента в 1,32 раза. Точка росы чистого метана на 18-20 0C ниже, чем при осушке газа, содержащего тяжелые углеводороды. В опытах в качестве адсорбента использовался силикагель KCM.
Первоначально в слое сорбента сорбируются как вода, метанол, так и углеводороды. При длительном цикле адсорбции до проскока влаги метанол вытесняется молекулами воды почти полностью в осушенный газ и частично вытесняются тяжелые углеводороды, которые сорбируются в последующих слоях адсорбента, т.е. происходит вытеснительная десорбция, которая и вызывает в дальнейшем проскок части углеводородов с осушенным газом. Поэтому в конце фазы осушки точка росы по углеводородам выше, чем точка росы по воде.
Содержание тяжелых углеводородов в газе, прошедшем через адсорберы, изменяется от 0,03 (в начале цикла сорбции) до 0,14 см3/м* (в конце цикла). Однако наиболее тяжелые углеводороды, особенно ароматические, водой не вытесняются. Следует отметить, что часть тяжелых углеводородов из силикагеля не десорбируется при температуре регенерации 210— 230 °С. Ввиду этого факта имеет место снижение активности силикагеля.
Таким образом, чтобы выделить из газа в процессе осушки какие-либо компоненты, например, метанол или углеводороды, необходимо работать на укороченных циклах в фазе адсорбции.
Испытания показали, что емкость силикагеля по C7-C10 сопоставима с емкостью по воде, а начиная с С,, и выше - резко падает.
В условиях регенерации силикагеля из-за низких температур (до 220 °С) тяжелая часть конденсата частично остается в порах сорбента. Это снижает поглотительную способность силикагеля на 8-12 %.
В табл. 2.21 приведены анализы конденсата из входного сепаратора и сепаратора газа регенерации. Анализ показывает, что при существующих параметрах процесса не обеспечивается глубокая регенерация силикагеля, наиболее тяжелые углеводороды (фракция 303-340 °С) остаются на адсорбенте.
Анализируя данные многоцикловой работы силикагелевой осушки газа на месторождении Медвежье, ориентируясь на худшие условия эксплуатации, можно принять наиболее оптимальный режим процесса: фаза осушки - 12 ч, регенерации -8 ч, охлаждения - 4 ч; срок службы силикагеля 2,5 года; адсорбционная способность силикагеля, равная 7 % мае.
96
Таблица 2.21
Температура начала кипения в зависимости от процента выкипания, °С
Процент выкипания Входной сепаратор Сепаратор газа регенерации Процент выкипания Входной сепаратор Сепаратор газа регенерации
HK 206 203 70 278 245
10 233 214 80 288 252
20 243 222 90 305 260
30 251 227 95 320 272
40 255 231 KK 340 303
50 263 235 Выход 98,5 99,1
60 270 240 Плотность 0,8805 0,8744
В настоящее время перед установками осушки производится компримирование газа. Осушенный газ со всех УКПГ подается на головную компрессорную станцию (состоит из 4-х цехов), где дожимается до давления 65-76 ата и подается в магистральный газопровод.
На всех адсорбционных установках обеспечивается осушка газа до требований Отраслевого стандарта ОСТ 51.40-83.
По мере снижения давления газа в настоящее время и в перспективе на газодобывающем комплексе Медвежье обеспечивается по возможности поддержание добычи газа. Снижение давления приводит к значительному изменению других параметров установки:
увеличению суммарной нагрузки по влаге (выше проектной по отдельным установкам до 2000 г.);
увеличению линейных скоростей газа и температур на осушке;
значительному увеличению линейных скоростей в схеме регенерации и оборудовании регенерации;
невозможности обеспечения циркуляции газа регенерации по существующей схеме; в настоящее время отбор газа регенерации осуществляется на выходе из УКПГ и сбрасывается на вход ДКС;
