Установки подготовки газа

Назначение

Установки применяются для подготовки попутного газа нефтяных месторождений с целью последующей транспортировки и использования в качестве топлива для нагревательного оборудования промышленного и коммунально-бытового назначения.
Производительность по газу 50-500 тыс. м2/сут. Установки подготовки газа применяются как единый комплекс, состоящий из одной или нескольких технологических линий и оборудования общего технологического назначения.
Для осушки газа принимаются следующие основные типовые способы:


  • абсорбционная осушка (установка абсорбционной осушки);

  • адсорбционная осушка (установка адсорбционной осушки);

  • низкотемпературная сепарация (установка низкотемпературной сепарации).


Выбор способа осушки газа зависит от состава сырья и требований к конечному продукту. Подготовленный газ (природный или нефтяной) должен удовлетворять требованиям ГОСТ 5542-87 «Газы горючие природные для промышленного и коммунально-бытового назначения» при использовании его в качестве сырья и топлива или ОСТ 51.40-92 «Газы горючие, природные, поставляемые и транспортируемые по магистральным газопроводам» при подаче его в магистральный газопровод.
При недостаточном давлении газа для ведения технологического процесса осушки газа в «голове» процесса может устанавливаться дожимная компрессорная станция (ДКС), а для подачи газа в магистральный газопровод ДКС может устанавливаться в «хвосте» процесса.

Проектирование установки осушки газа

Проектирование установки осушки газа проводится для каждого конкретного случая, исходя из состава и начального влагосодержания поступаемого сырья, требований к конечному продукту и конструкции аппаратов и включает в себя:


  •  определение необходимой точки росы газа по воде;

  • выбор технологической схемы подготовки газа;

  • расчет количества (концентрации) исходного и отработанного растворов осушителя;

  • выбор (расчет) оборудования для блоков осушки и регенерации.


Для проектирования установки необходимо заполнить опросный лист.

Установка абсорбционной  осушки газа

Устройство и работа


Сырой газ со сборного пункта поступает во входной (первичный) сепаратор 1, где от него отделяется жидкая фаза и далее поступает в абсорбер 22, где он осушается, контактируя с раствором концентри­рованного гликоля.
Осушенный газ, пройдя фильтр для улавливания мелкодисперсного гликоля 10, поступает в магистральный газопровод или подается потребителю.
В схему входит колонна регенерации на­сыщенного гликоля 23, а также теплообменники 5, 6, 7, насосы 11, 12 и емкост­ное оборудование 8, 9.

Перечень основного технологического оборудования, входящего в состав установки:



  1. 1. Газосепаратор Ppmax=6,3 МПа, Dc=800 мм                2шт.

  2. 2. Адсорбер Da=1000 мм, Нa=10000 мм                        2 шт.

  3. 3. Десорбер Dд=400 мм, Нд=7700 мм                             2 шт.

  4. 4. Фазный разделитель Dp=1200 мм, Lp=2600 мм       1 шт.


Установка адсорбционной осушки газа

Устройство и работа

Сырой газ со сборного пункта поступает во входной (первичный) сепаратор 4, где от него отделяется жидкая фаза, далее влажный газ поступает в адсорбер 1, где он проходит снизу вверх через слой адсорбента – твердого вещества, поглощающего пары воды.
Далее осушенный газ, пройдя фильтр 7 для улавливания уносимых частичек адсорбента, поступает в магистральный газопровод или подается потребителю.
Процесс осушки газа осуществляется в течение определенного (12…16 ч) времени. После этого влажный газ пускают через адсорбер 2, а адсорбер 1 отключают и выводят на регенерацию. Для этого из газовой сети отбирается сухой газ и направляется в подогреватель 2, где он нагревается до температуры 180…200°С.
Далее газ подается в адсорбер 1, где отбирает влагу от адсорбента, после чего поступает в холодильник 8.
Сконденсировавшаяся вода собирается в емкости 5, а газ используется для осушки повторно и т. д. Процесс регенерации адсорбента продолжается 6…7 ч. После этого в течение около 8 ч адсорбер остывает.

Принципиальная схема установки адсорбционной осушки газа



Перечень основного технологического оборудования, входящего в состав установки:



  1. 1, 2. Адсорбер Dа=1000 мм, Hамах=10000 мм 4 шт. 

  2. 3. Печь нагрева газа Qп=0, 4 Гкал/ч  2 шт.

  3. 4. Газосеператор Ррмах=6,23 МПа; Dс=800 мм  2 шт.



Установка низкотемпературной сепарации газа.

Принципиальная схема установки низкотемпературной сепарации газа



Сырой газ со сборного пункта поступает на первую ступень сепарации во входной сепаратор 1, где от газа отделяется водная фаза и нестабильный углеводородный конденсат. Далее отсепарированный газ поступает в теплообменник 2 типа «газ-газ» для рекуперации холода сдросселированного газа, где ох­лаждается на 10-15°С и более. Охлажденный газ из теплообмен­ника подают на расширительное устройство (дроссель) 2, после которого его температура вследствие эффекта Джоуля-Томсона понижается еще на 10–20°С. После дроссельного устройства 2 обрабатываемый газ вместе со сконденсировавшейся жидкой фазой поступает в низкотемпературный сепаратор 4, где от него отделяется жидкая фаза (водная и углеводородная), а очищенный от влаги и тяжелых углеводородов (С5+в) холодный газ проходит рекуперативный теплообменник 2 в противотоке с «сырым» газом и далее поступает в газопровод в качестве товарного продукта.
Эффективность охлаждения газа посредством использования процесса изоэнтальпийного расширения газа с рекуперацией холода может достигать 10-12°С на 1 МПа свободного перепада. Впрыск ингибитора гидратообразования (гли-коли, метанол) предусматривается как перед теплообменником 2, так и перед дросселем в объеме, необходимом для обеспечения безгидратного режима эксплуатации технологического оборудования.
Водная фаза (т.е. водный раствор ингибитора) и углеводородный конденсат, выделившийся в сепараторе 4, пос­тупают в разделитель 6, где углеводородный конденсат частично дегазируется. Далее конденсат направляют на установку его стабилизации или закачивают в нефтепровод. Отработанный водный раствор ингибитора гидратообразования направляют на установку регенерации.

Перечень основного технологического оборудования, входящего в состав установки:


  1. 1. Газосеператор Ррмах=6,3 МПа, Дс=800 мм 1 шт. 

  2. 2. Теплообменник «газ-газ» (труба в трубе) на базе теплообменных элементов ТТОН 1 шт.

  3. 3. Дроссельное устройство 1 шт.

  4. 4. Газосеператор Ррмах=4,0 МПа, Дс=1200 мм 1 шт.