Наш профессиональный опыт включает установки, работающие в среде сероводорода (содержание H2S свыше 20 ppm об.), крупнейшие в мире установки осушки газа на силикагеле, а также морские установки.
Осушка газа представляет собой основной этап подготовки газа, который применяется практически на всех установках подготовки газа во избежание образования гидратов в природных газах с высоким давлением при транспортировке или в ходе криогенной переработки газа (извлечение ШФЛУ/СНГ, производство СПГ). Осушка также применяется для предотвращения коррозии, вызванной сконденсированной водой в потоках высокосернистого газа.
Типовые значения точки росы по воде, исходя из наиболее распространенных методов осушки газа, приведены ниже:
Для осушки газа применяются различные технологии. Если для целей процесса не требуется достижение очень низких значений точки росы по воде, целесообразно предусмотреть подачу метанола и осушку силикагелем, в частности для транспортировки газа. Когда требуются более низкие значения точки росы, как это бывает в большинстве случаев, предусматривается осушка гликолем (МЭГ, ДЭГ и в основном ТЭГ) в диапазоне от -10 °C до -40 °C. В случае извлечения ШФЛУ и производства СПГ, когда требуются значения точки росы по воде ниже -80°C, можно использовать молекулярные сита.
Ниже приводится перечень имеющихся процессов осушки газа:
Осушка и регенерация на гликоле: осушка на гликоле представляет собой одну из самых распространенных технологий подготовки газа.
Триэтиленгликоль (ТЭГ) является наиболее часто используемым гликолем благодаря повышенной температуре регенерации, которая позволяет сократить содержание остаточной воды в регенерированном гликоле и обеспечиать более низкие точки росы подготовленного газа. Диэтиленгликоль (ДЭГ) и моноэтиленгликоль (МЭГ) также применяются, но, как правило, они используются в целях ингибирования гидратообразования.
Для регенерации гликоля существует несколько различных методов. При повышении чистоты ненасыщенного гликоля точка росы подготовленного газа и циркуляция гликоля понижаются, но сложность регенерации возрастает:
Запатентованные процессы регенерации гликоля компании “Siirtec Nigi” (DRIGAS™ - ECOTEG™): при помощи запатентованных процессов компании “Siirtec Nigi” можно достичь большей степени чистоты и более низких точек росы. Процесс DRIGAS™ базируется на рециркуляции газа регенерации, обеспечивая очень высокую интенсивность отпарки с чистотой ненасыщенного ТЭГ в размере 99,98%, и снижением точки росы подготовленного газа в диапазоне 100 °C. Процесс DRIGAS™ не требует дополнительных растворителей. Отпарной газ рециркулирует, благодаря чему его потребление значительно снижается. Уменьшаются эксплуатационные затраты и загрязнение.
Процесс ECOTEG™ базируется на схеме, аналогичной процессу DRIGAS™, и применяется для осушки газов, насыщенных ароматическими соединениями (бензол, толуол, этилбензол и ксилен), т.е. в том случае, когда критичным фактором является контроль сбросов загрязнителей, так как выбросы ароматических соединений в окружающую среду отсутствуют. Основным преимуществом процесса ECOTEG™ является возможность удовлетворения более жестких нормативных требований по утилизации без дополнительного оборудования, низкие эксплуатационные затраты и низкая точка росы газа (аналогично процессу DRIGAS™).
Осушка на молекулярных ситах: молекулярные сита представляют собой кристаллические высокопористые материалы, состоящие из алюмосиликатов, и характеризующиеся очень большой внутренней поверхностью с высокими адсорбирующими свойствами, позволяющими достичь очень низкого содержания остаточной воды в подготовленном газе, как правило, в диапазоне от 0,1 ppm об. до 1 ppm об. Молекулярные сита также могут применяться для осушки ШФЛУ или легкого конденсата на уровне ppm.
Обычно применяются молекулярные сита типов 3A и 4A в зависимости от состава сырья. В особенности рекомендуется тип 3A для минимизации образования COS, когда сырье содержит CO2 и H2S, тогда как для осушки ШФЛУ, как правило, применяются сита типа 5A.
Предусмотрен циклический режим работы; после насыщения слоя молекулярных сит водой он регенерируется путем нагрева и последующего охлаждения для восстановления адсорбирующей способности. Регенерация обычно осуществляется по схеме замкнутого контура, в которой газом регенерации является отдув осушенного подготовленного газа и нагнетаемый посредством компрессора регенерации.
Осушка на силикагеле: принцип действия аналогичен применению молекулярных сит с аналогичной конфигурацией установки, однако, силикагель обеспечивает содержание остаточной воды в подготовленном газе только в диапазоне от 5 до 10 ppm и точку росы на уровне от -40°C до -50°C, что является промежуточным вариантом между использованием гликолей и молекулярных сит.
Подача метанола: подача метанола, как правило, применяется для ингибирования гидратообразования и осушки на устьях скважин, а также в многофазных транспортировочных линиях, для транспортировки газа по трубопроводам, или в установках извлечения СНГ или СПГ, когда требуются умеренные величины точки росы. Стандартное значение точки росы по воде варьируется в диапазоне от 0 °C до -40 °C в зависимости от условий эксплуатации, чистоты метанола и расхода его подачи. Метанол характеризуется высокими потерями на испарение. Однако в некоторых случаях остаточную жидкую фазу метанола можно рекуперировать при помощи дистилляции.