Page 23 - 1250s

Для технологічних розрахунків зручніше користуватися аналітичними осушки газу. В практиці осушки переважно застосовуються ДЕГ і в окремих
залежностями між тисками і відповідними температурами утворення гідратів.
Рівняння граничних ліній на графіку можна представити в такій формі (для Т
≥273,15 )
, (3.47)
де Т -— рівноважна температура утворення гідратів, К; Р — тиск газу, МПа.
Для умови Т ≤ 273,15 рівноважна температура визначається залежністю
, (3.48)
Формули (3.47), (3.48) відповідають графіку (рис. 3.10) в межах Δ= 0,0,555:
0,7 і для тисків — до 7,45 МПа.
На умови формування гідратів істотно впливають такі домішки, як
сірководень, вуглекислий газ і азот. Сірководень і вуглекислий газ суттєво
розширюють можливу зону утворення гідратів, азот навпаки, звужує цю зону,
підвищує температуру гідратоутворення.
Серед методів запобігання утворенню гідратів основним є осушка газу, яка
здійснюється на головних спорудах газових промислів. Якщо точка роси осушеного
газу буде нижчою від мінімальної температури газу в трубопроводі, що виключає
можливість конденсації вологи у газопроводі, формування гідратів стає неможливим
при будь-яких тисках і температурах.
3.4.3 Осушка газу методом абсорбції
3.4.3.1 Характеристика абсорбентів.
Принцип дії абсорбції'
Осушка газу проводиться методами поглинання вологи рідкими і твердими
сорбентами або методом глибокого охолодження.
Найширшого застосування набули методи абсорбції — поглинання вологи
рідкими сорбентами - гліколями, до яких відноситься діетиленгліколь (ДЕГ),
триетиленгліколь (ТЕГ) і етиленгліколь (ЕГ). Останній має порівняно невисоку
гігроскопічність. Висока пружність насичених парів ЕГ обумовлює його великі
втрати в процесі регенерації (випарювання). Все це обмежує використання ЕГ в
процесах
44
випадках (осушка газу родовищ з високою пластовою температурою) — ТЕГ.
Діетиленгліколь являє собою неповний ефір етиленгліколю, його хімічна
3
формула С 4Н 100 3. Це безбарвна рідина густиною 1117 кг /м і температурою кипіння
при 0,1013 МПа біля 518 К. ДЕГ змішується з водою в будь-яких співвідношеннях.
Робоча концентрація ДЕГ 90-99%.
Триетиленгліколь більш ефективний порівняно з ДЕГ, особливо в контакті з
теплим газом, має "меншу пружність парів і, як наслідок, менші втрати в процесі
регенерації. Розкладається ТЕГ при нагріванні при більш високій температурі (478
К) порівняно з температурою розкладання ДЕГ - 438 К. Молекулярна маса ТЕГ
3
150,17 кг /моль, густина 1254 кг /м , температура кипіння при атмосферному тиску
560,5К. До недоліків ТЕГ можна віднести схильність до піноугворення і більшу
вартість порівняно з ДЕГ.
На рис.3.11 показана принципова схема установки осушки газу із
застосуванням діетиленгліколю.
Безпосередній процес осушки газу діетиленгліколем відбувається в контакторі
(абсорбері) 1. Після очистки від механічних домішок і краплинної рідини вологий
газ ГВ надходить у нижню частину контактора і рухається вгору назустріч
регенерованому розчину ДЕГ (РР), який надходить у верхню частину контактора і
стікає вниз. В зустрічному русі волога передається від газу до розчину ДЕГ, при
цьому вологість і відповідно точка роси газу поступово зменшуються і досягають
мінімуму на виході у верхній частині контактора (ТО — газ осушений). ДЕГ,
навпаки, поступово насичується вологою і досягає максимуму насичення у нижній
частині контактора. Вміст вологи в осушеному газі залежить насамперед від
концентрації розчину ДЕГ на вході і від температури процесу в контакторі.
Висококонцентрований розчин ДЕГ (99-99,5%) дозволяє знизити точку роси
до мінус 18-25 °С, що у більшості випадків цілком прийнятне для практики
транспорту газу. Із зниженням температури контакту "газ - ДЕГ" зростає
ефективність поглинання вологи і відповідно пониження точки роси газу. Проте, із
пониженням температури у контакторі зростає в'язкість розчину ДЕГ і, як наслідок,
погіршуються умови контакту газу з рідиною, збільшуються енергетичні витрати на
перекачку ДЕГ. Максимальна ефективність процесу у контакторі досягається при
оптимальній температурі, яка дорівнює 27-32 °С.
45