Влияние давления на показатели установки осушки газа

¹ G₁ - количество раствора ДЭГа, подаваемого в абсорбер, кг/ч; G₂ -количество насыщенного раствора ДЭГа, кг/ч; D_P - равновесные потери гликоля в блоке осушки газа, кг/ч; V_P - количество газа дегазации, м³/ч; Q - тепловая нагрузка блока регенерации, тыс. ккал/ч; Q_X - тепловая нагрузка холодильника, тыс. ккал/ч; Q_PT - тепловая нагрузка рекуперативного теплообменника, тыс. ккал/ч; V_e - количество газа, отводимого из рефлюксной жидкости, м³/ч; N - мощность насоса для подачи регенерированного раствора ДЭГа в абсорбер, кВт.

Согласно приведенным данным ведение процесса осушки при высоких давлениях, при прочих равных условиях, обеспечивает снижение затрат на обработку газа, так как уменьшаются затраты энергии на регенерацию насыщенного раствора и подачу раствора гликоля в абсорбер.

Со снижением давления процесса требуется более глубокая осушка газа с тем, чтобы фактическая точка росы газа соответствовала точке росы газа при заданном давлении (давлении газа на входе в МГ). Зависимость между требуемой глубиной осушки газа и давлением процесса приведена на рис. 2.35 (крайние точки кривых на рисунке соответствуют показателям ОСТа).

При сохранении объема добычи газа со снижением давления процесса повышается линейная скорость газа в аппаратах, что оказывает отрицательное влияние на работу УКПГ. В частности, увеличивается капельный унос жидкости из входных сепараторов. Как правило, капельная жидкость содержит минеральные соли и механические примеси. Эти вещества поглощаются раствором гликоля и, накапливаясь в нем, снижают надежность эксплуатации установок. Если учесть, что до настоящего времени отсутствует промышленное применение процесса очистки гликолей от растворенных солей, то размещение ДКС перед установкой осушки приобретает дополнительное преимущество.

Следует отметить, что расположение ДКС перед установками абсорбционной осушки газа позволяет поддерживать в абсорберах постоянное давление и вести процесс осушки газа в оптимальном гидравлическом режиме в абсорбере (по части скорости газа) и низких удельных расходах осушителя (особенно в зимний период).

Однако размещение ДКС перед установками абсорбционной осушки газа имеет и ряд негативных влияний на показатели УКПГ. Из них можно отметить следующие:

· в летние месяцы повышается температура контакта процесса осушки, так как практически невозможно с применением АВО газ охлаждать до температуры сырьевого газа (температура газа перед УКПГ); ввиду этого потребуется использование более концентрированного раствора гликоля для получения заданной точки росы газа; этот тезис проиллюстрирован графиками рис. 2.36;

· при высоких температурах контакта увеличиваются потери ДЭГа как в паровой фазе, так и в капельном виде;

· при работе входных сепараторов с низкой эффективностью, вместе с капельной жидкостью на компрессорные агрегаты попадают механические примеси и минеральные соли; отлагаясь на лопастях, они сокращают межремонтный цикл агрегатов;

Следует отметить, что размещение ступеней сжатия газа до и после установок осушки, при сохранении проектных значений добычи газа или ее незначительном сокращении, потребует реконструкции абсорберов (или ввод новых технологических ниток) с тем, чтобы обеспечить их нормальный гидравлический режим.

Выбор температуры. Температура процесса осушки газа - один из основных факторов, определяющих технико-экономические показатели процесса абсорбционной осушки газа. Чем ниже температура газа, при прочих равных условиях, тем меньше его равновесная влагоемкость. Следовательно, для извлечения влаги из газа требуется меньший удельный расход циркулирующего абсорбента. Это, в свою очередь, оказывает существенное влияние на металло- и энергоемкость блока регенерации установок осушки газа. Однако допустимая температура контакта ограничивается вязкостью раствора.

Наибольшая депрессия по точке росы получается при осушке газа раствором вязкостью не более 100 сП. При повышении вязкости раствора выше этих значений снижается интенсивность процесса массообмена между газом и осушителем, затрудняется достижение между ними равновесия. С учетом этого положения получена графическая зависимость между температурой контакта и оптимальной концентрацией раствора ДЭГа и ТЭГа (рис. 2.37).

При выборе температуры контакта и концентрации раствора необходимо учесть, что за счет поглощения воды и метанола из газовой фазы происходит снижение вязкости раствора. Необходимо иметь в виду, что чем выше температура газа, тем больше расход осушителя. При этом из-за большого количества влаги, извлеченной из газа в абсорбере, резко увеличивается расход энергии в блоке регенерации. Поэтому при повышении температуры газа на входе в абсорбер выше 40 °С рекомендуется газ охлаждать. Это особенно важно, когда осушку газа ведут при низких давлениях.

Температура абсорбента на входе в колонну не должна превышать температуру газа больше, чем на 6-8 °С, так как это приводит к увеличению его потерь. Когда температура гликоля ниже температуры газа, происходит охлаждение газа и конденсация части тяжелых углеводородов, что, в свою очередь, может привести к вспениванию абсорбента и, как следствие, к захлебыванию тарелок, увеличению перепада давления в колонне. Если же осушаемый газ имеет низкую температуру, то можно установить теплообменник газ - гликоль для охлаждения регенерированного раствора гликоля сырьевым газом.

В отличие от давления зависимость между температурой газа и его влагосодержанием прямая: чем ниже температура, тем меньше равновесная влагоемкость газа. По этой причине влияние температуры на показатели установок осушки газа аналогично влиянию давления, только в обратной зависимости.

Данные, характеризующие влияние температуры на точку росы газа, приведены в табл. 2.17. Эти показатели получены при давлении 7,5 МПа. Остальные показатели те же, что и при получении данных табл. 2.16. Согласно этим данным, чем

Таблица 2.17

Поиск по сайту: