white line white line
Заявки на оборудование просьба присылать в технический отдел на e-mail info@ence.ch, тел. +7 (495) 225 57 86
white line white line

Установки абсорбционной осушки природного газа

Все установки специалисты компании ENCE GmbH (ЭНЦЕ ГмбХ) разрабатывают, проектируют и комплектуют на заказ под индивидуальные технические требования заказчика.

Ниже представлен пример установки разработанный специалистами для одного из наших заказчиков ранее.

Установка осушки природного газа на базе процесса абсорбции триэтиленгликолем.

Характеристики газа на входе:
Производительность 708,5 нм3
Давление на входе 16 бар
Температура газа на входе от +30˚C до +40˚C
Относительная влажность 100%
Покомпонентный состав газа в % об.:
Метан (CH4) 93,342
этан (C2H6) 0,0271
пропан (C3H8) 0,238
н-бутан (n-C4H10) 0,135
изобутан (i-C4H10) 0,082
пентан (C5H12) 0,031
азот (N2) 4,348
кислород (O2) 0,413
углекислота (CO2) 1,100
Характеристики газа на выходе:
Точка росы - 8˚C, приведённая к давлению 39,2 бар
Исполнение блочно-модульное
Установка на открытом воздухе
Температура окружающего воздуха от -20˚C до +30˚C

Физические характеристики триэтиленгликоля

Гигроскопичная жидкость, слегка коричневатого цвета, без запаха  
Химическая формула HO(C2H4O)3H
Молекулярный вес 150,17 г/моль
Удельный вес при 20°C 1,1255 г/см3
Температура кипения:
при 760 мм. рт. ст. 288°C
при 300 мм. рт. ст. 252°C
при 10 мм. рт. ст. 161°C
Поверхностное натяжение при 20°C 45,2 дин/см
Вязкость при 20°C 40 мПа*с
Температура замерзания -4,30°C
Показатель кореференции 1,4561
Растворимость в воде при 20°C полностью
Растворимость в растворителях (ацетон, бензин) полностью

Описание технологического процесса

Установки абсорбционной осушки природного газа

Принцип работы установки основан на принципе осушки газа с помощью триэтиленгликоля.

Добываемый природный газ загрязнён жидкостями, в основном водой, солями, разного рода примесями и остатками вспомогательных растворов.

Работа установки осушки газа с применением триэтиленгликоля основывается на следующем принципе: Захват воды из газа осуществляется за счёт водородных связей между полярными молекулами воды и триэтиленгликоля.

Основные физические процессы, которые осуществляются в предлагаемой установке:

  • Осушка газа при помощи ТЭГ;
  • Дистилляция воды из ТЭГ для его восстановления и возвращение обратно в процесс осушки.

Доходя до установки осушки влажный газ подаётся в фильтр-сепаратор, где, жидкие углеводороды, свободная вода и механические примеси, размером более 1 мкм удаляются при помощи набора картриджей. Этот фильтр-сепаратор оборудован уровнемером, вся задержанная жидкость направляется в дренажную систему.

Далее влажный газ подаётся в абсорбер через структурированный насыпной слой, где он проходит в режиме противотока через триэтиленгликоль для достижения точки росы - 8˚C, приведённой к давлению 39,2 бар. Насыщенный влагой ТЭГ собирается в лоток-воронку в нижней части абсорбера, затем направляется на стадию регенерации.

На выход из абсорбера сухой газ направляется через верхнюю его часть через туманоуловитель, который не пропускает частицы размером более 5 мкм. В следствие чего, сводятся к минимуму потери ТЭГ и негативное влияние, которое он может оказать на точку росы.

Осушенный газ после выхода из абсорбера направляется в теплообменник ТЭГ/газ, где гликоль охлаждается, обеспечивая разность температур между обеднённым ТЭГ и газом 5-15˚С.

Насыщенный водой гликоль, выходящий из абсорбера проходит через противоточный ТЭГ сепаратор, это необходимо для:

  • Сохранения достаточного количества воды в гликоле и уменьшения его потерь в процессе дистилляции;
  • Нагрева насыщенного ТЭГ, удалив растворённый в нём газ.

Затем обогащённый гликоль проходит через сепарационный блок, который представляет из себя трёхфазный сепаратор, где от газа отделяются жидкие углеводороды, а газы растворённые в гликоле десорбируются и направляются на сброс. Жидкие углеводороды удаляются из него, на корпусе так же установлен уровнемер.

Насыщенный гликоль после трёхфазного сепаратора пропускается через картриджный фильтр ТЭГ (2 фильтра – рабочий и резервный) и фильтр с активированным углем. Фильтры оснащены байпасом для осуществления технического обслуживания фильтров без останова установки.

Затем насыщенный гликоль предварительно подогревается в теплообменнике обеднённого/насыщенного ТЭГ и направляется в испарительную колонну.

Колонна состоит из двух секций:

  • Верхняя часть – сепарационная;
  • Нижняя часть – теплообменная.

Пары в испарительной колонне (преимущественно состоящие из воды, газа и остатков ТЭГ) выходят из верхней её части где, часть воды конденсируется и образует поток, движущийся сверху вниз для образования противотока, необходимого для сокращения потерь ТЭГ. Измерение температуры осуществляется в середине верхней секции для гарантии условий необходимых для создания противотока. Пары из верхней части испарительной колонны, проходя через ребойлер, направляются в камеру сжигания для утилизации. После теплообменника обеднённого/насыщенного ТЭГ, триэтиленгликоль направляется в нижнюю (теплообменную) секцию испарительной колонны, проходя которую попадает в ребойлер, где нагревается до 204°C и постоянно находится при этой температуре для сокращения потерь ТЭГ. Ребойлер – это нагреватель трубчатого типа, который работает за счёт подаваемых из камеры сгорания газов.

После ребойлера гликоль направляется противотоком в емкость-коллектор ТЭГ, через испарительную колонну, где вода отделяется (испаряется) от гликоля при помощи газа, для получения необходимой концентрации гликоля. Таким образом, достигается необходимое значение точки росы.

Объём емкости-коллектора подбирается таким образом, что при вынужденных остановах установки он способен хранить весь объём гликоля находящийся в установке.

Из емкости-коллектора, обеднённый гликоль под действием сил гравитации поступает в теплообменник обеднённого/насыщенного ТЭГ, где обеднённый ТЭГ охлаждается, а насыщенный нагревается и направляется в испарительную колонну.

Обеднённый ТЭГ, при помощи циркуляционных насосов (рабочий и резервный) направляется в абсорбер через теплообменник ТЭГ/газ.

Теплообменник ТЭГ/газ включён в состав установки для обеспечения оптимальной температуры процесса обезвоживания гликоля в испарительной колонне. В случае, если температура слишком низкая – может произойти загрязнение гликоля углеводородами, если же она слишком высокая, это может привести к значительным потерям ТЭГ. Теплообменник ТЭГ/газ оснащён датчиком температуры, который установлен на байпасе.

В заданных интервалах осуществляется отбор проб обеднённого ТЭГ после насосов, а насыщенного после фильтров.

Отбор проб осуществляется для контроля следующих параметров:

Установки абсорбционной осушки природного газа
  • pH
  • содержание воды;
  • содержание углеводородов;
  • содержание хлоридов;
  • содержание железа;
  • содержание прочих остатков;
  • удельный вес;
  • цвет.

В зависимости от вышеперечисленных показателей установка предусматривает ввод антикоррозионных ингибиторов и веществ, направленных на предотвращение пенообразования.

Тщательный контроль pH и поддержание его на должном уровне (около 7) при помощи дозировочного насоса ингибитора, позволяет обеспечить долгий срок службы установки.


Описание оборудования

Установка полностью автоматизирована, все параметры направляются и контролируются оператором в отдельно расположенной кабинке, информация отображается на мониторе компьютера. Те же параметры можно увидеть непосредственно на установке при помощи дисплея “touch screen”.

Установка состоит из:

  1. Фильтр-сепаратор на входе

    Фильтр оборудован фильтровальными картриджами и двумя секциями для сбора конденсата из влажного газа.

    Уровень конденсата контролируется в установленных значениях минимума и максимума при помощи датчиков и сбросных клапанов.

    Уровень может просматриваться, поскольку на корпусе фильтра расположен смотровой «глазок». Для предотвращения выхода конденсата из фильтров и поступления газа под давлением в конденсатные емкости, фильтр оснащен датчиком минимального уровня, управляющий двумя предохранительными клапанами, в положение «ЗАКРЫТО», при одновременном включении сигнализации в кабине оператора.

  2. Абсорбер ТЭГ/Газ

    Фильтруемый газ очищается от воды и поступает в абсорбер, где он проходит в режиме противотока через ТЭГ для поглощения влаги из газа. Абсорбер оснащен датчиками уровня для поддержания уровня ТЭГ между двумя заданными значениями. Информация с этих датчиков поступает на контроллер, который открывает клапан, установленный на линии ТЭГ.

    Для активации вывода среды из абсорбера датчик минимального уровня активирует работу предохранительного клапана. При максимальном уровне включается сигнализация на пульте управления. Уровень в колонне может просматриваться, поскольку на корпусе абсорбера расположен смотровой «глазок». Давление замеряется и его значение передаётся на пульт управления, так же можно посмотреть значение давления непосредственно на самом датчике. Уровень чистоты абсорбирующего вещества определяется исходя из перепада давлений, данная информация так же направляется на пульт управления.

    От перепадов давлений контактная колонна защищена предохранительным клапаном.

    Давление в колонне так же может быть сброшено при помощи электрического клапана при нажатии кнопки на пульте управления.

  3. Система регенерации триэтиленгликоля

    Ребойлер ТЭГ

    Для предотвращения повреждения камеры сгорания и дымоходов датчик уровня оснащён устройствами сигнализации, останова горелок и триггерной системой. Данная система применяется так же в случаях нанесения ущерба огнём, высокой температурой ТЭГ в ребойлере, низким/высоким давлением топливного газа. Уровень ТЭГ можно посмотреть, поскольку на корпусе ребойлера расположен смотровой «глазок». Температура и давление в ребойлере контролируются термометрами, манометрами и датчиками.

    Значение давления регулируется предохранительным клапаном, который предотвращает превышение необходимого значения.

    Емкость-коллектор для накопления и хранения триэтиленгликоля

    Для защиты циркуляционного насоса ТЭГ установлен датчик уровня, который сигнализирует об опасности и останавливает насос. Максимальное давление контролируется датчиком.

    Испарительная колонна

    Укомплектована кольцами Пола. Степень засорения контролируется датчиками дифференциального давления, данные направляются на пульт управления. Датчик температуры управляет электрическим клапаном, в случае превышения температуры выше допустимых значений, он направляет среду в обход колонны, благодаря чему в верхней её секции поддерживается постоянное давление.

    Устройство для непрерывного контроля температуры в камере сгорания

    Температура регулируется с помощью датчика, он же контролирует температуру в ребойлере, опираясь на которую открывает/закрывает линию газа и пара. Горелка поставляется в комплекте с газопроводами и оборудованием для блокировки горелки в случае повреждения, с регулятором давления и счётчиками.

  4. Трёхфазный сепаратор

    Уровень конденсата и его сброс контролируется датчиком уровня, который управляет сливным клапаном. Температура, давление и уровень контролируются датчиками.

    Избыточное давление сбрасывается при помощи предохранительного клапана. Давление поддерживается регулятором установленном на входе и выходе газа. Избыточный газ направляется в камеру сгорания.

  5. Система подачи ТЭГ

    Установка оборудована двумя насосами (основным и резервным). Управление ими осуществляется с пульта управления или непосредственно от установки.

    Насосная линия оснащена системой сокращающей пульсации (емкости), датчиком давления и предохранительным клапаном. Давление на входе и выходе из насоса контролируется датчиками.

  6. Система управления установкой обезвоживания
    Установки абсорбционной осушки природного газа

    Система управления включает в себя следующие компоненты.

    a) PLC Панель управления установлена на установке и удалённо во взрывозащищённом исполнении.

    Она используется для контроля системы управления горелкой. Панель содержит в себе инструменты, сигнализационное оборудование, а так же компьютер, который отображает все показатели системы.

    b) Система мониторинга рабочих параметров устанавливается в безопасном месте (кабина оператора), где в режиме реального времени эти параметры могут быть отображены, а так же переданы по кабелю или GPS. Эта система контролирует достигнутые значения точки росы.

Возможны иные варианты комплектации установки исходя из пожеланий заказчиков.

Установка осушки может быть укомплектована автоматической системой пожаротушения Специалисты компании ЭНЦЕ ГмбХ всегда рады ответить на любые ваши вопросы.


Сообщить об ошибке на сайте ENCE GmbH, Switzerland / ENCE gmbH, Schweiz / ЭНЦЕ ГмбХ, Швейцария © ENCE GmbH