Установки осушки газа и их эксплуатация

Рис. 2.1. Установка осушки газа

Основным аппаратом технологической установки осушки газа абсорбционным способом является абсорбер.

Кроме этого, в состав установки входят холодильник, трубопроводы ДЭГ, теплообменники, выветриватель, промежуточная ёмкость ДЭГ, насосы, десорбер, испаритель. Абсорбер – массообменная барботажная колонна, оборудованная тарелками с круглыми или желобчатыми колпачками, обеспечивающими постоянный уровень жидкости на тарелках. На рис. 2.2 – 2.5 представлены конструкции абсорбера, десорбера, испарителя и теплообменника «труба в трубе».

Абсорбционная осушка газа с помощью диэтиленгликоля (ДЭГ) заключается в следующем:

Газ, требующий осушки, поступает в абсорбер. В нижней скрубберционной секции он очищается от взвешенных капель жидкости и поднимается вверх, проходя через систему тарелок. Навстречу газу по тарелкам стекает концентрированный раствор ДЭГ, закачиваемый в абсорбер насосом из ёмкости хранения ДЭГ. Раствор ДЭГ поглощает пары воды. Далее газ проходит через верхнюю скрубберную секцию, где освобождается от захваченных капель раствора и выходит из аппарата. Использованный раствор ДЭГ, содержащий 2-2,5% воды, отбирается с нижней глухой тарелки абсорбера, подогревается в теплообменнике встречным потоком регенерированного раствора и направляется в выветриватель, где освобождается от неконденсирующихся газов. Выветриватели обеспечивают нормальный переток жидкости из контактора (абсорбера) через теплообменники в десорбер. Выветриватель способствует ликвидации газовых пробок. Обычно выветриватели устанавливают между первым и вторым теплообменником. Далее раствор снова подогревается в теплообменнике и поступает в десорбер (выпарную колонну), в которой из раствора ДЭГ, стекающего вниз выпаривается влага встречным потоком острого водяного пара и паров ДЭГ. Десорбер – массообменная колонна насадочного или тарельчатого типа. При диаметре колонны до 600мм десорбер засыпают насадкой свыше 600мм и оборудуют 14-18 колпачковыми тарелками. Жидкость вводят в среднюю часть колонны. В нижнюю часть колонны тепло подводят выносным испарителем (рибойлером), где носитель нагревается нагретым керосином или водяным паром до температуры 150-160ºС. Испарение воды происходит в нижней части колонны. Водяной пар из десорбера поступает в конденсатор-холодильник, где он конденсируется и собирается в ёмкость. Часть полученной воды насосом закачивается в верхнюю часть колонны (десорбера), чтобы несколько снизить там температуру и уменьшить испарение, а соответственно, и унос ДЭГ. Десорберы рассчитывают графически или аналитически по методу Кремсера. Регенерированный горячий раствор ДЭГ прокачивается через теплообменники и холодильник и сливается в ёмкость для хранения ДЭГ. Теплообменники на установках осушки газа предназначены для нагревания насыщенного раствора концентрированным раствором и для охлаждения концентрированного раствора водой. На установках сравнительно небольшой производительности (до 1,5млн.м³/сут.) применяются теплообменники «труба в трубе». На установках большой производительности, как правило, применяются кожухотрубчатые теплообменники.

Диэтиленгликоль (ДЭГ) и триэтиленгликоль (ТЭГ) обладают малой вязкостью, неагрессивны в коррозионном отношении, очень слабо растворяют природные газы и имеют низкую упругость паров, что облегчает их регенерацию.

Недостатком этого метода осушки являются унос абсорбента и относительная сложность его регенерации.