Осушка природного газа

осушка природного газа

Газовая промышленность – одна из наиболее стремительно разивающихся отраслей топливно-энергетического комплекса. Основным фактором, способствующим подобному положению дел, является экологическая чистота газа как топлива. Поэтому осушка природного газа является одной из приоритетных задач.

Из скважин поступает преимущественно газ, в состав которого входят механические примеси (пыль, песок и т..п.), а также пары воды и свободная влага. Во втором случае существенно возрастает вероятность образования гидратов и льда, которые становятся причиной появления пробок в трубопроводах, что существенно усложняет процесс транспортировки. Поэтому необходимо как очищать газы от примесей, так и производить их осушку.

Осушка природного газа – основные способы

Механические примеси удаляются при помощи специальных сепараторов. Исключение конденсации воды из газа при охлаждении и образования гидратов достигается за счет искусственной осушки. Она позволяет обеспечить такое состояние газа, при котором его точка росы находится ниже, чем температура транспортировки.

Все методы осушки природного газа в зависимости от классификационного признака можно условно разделить на три группы: физические, химические и физико-химические.

Физические методы основаны на искусственном охлаждении газов, компримировании и сочетании охлаждения и компримирования. Технически цель может быть достигнута за счет:

  • вымораживания влаги низкими температурами атмосферы;
  • охлаждением газа с дополнительным компримирование (или без него);
  • инжекции химических веществ в газовый поток с улавливанием продуктов гидратации при помощи сепарационных и центральных установок;
  • низкотемпературной сепарации.

Химические методы базируются на взаимодействии воды с химическими веществами. При этом полнота реакций может обеспечить образование продуктов гидратации с очень низкой упругостью водяных паров. На сегодняшний день существуют реагенты, способные обеспечить практически полную осушку газа. Основная проблема состоит в трудности или невозможности регенерации таких веществ. Поэтому в качестве промышленных осушителей они использоваться не могут. Скорее, речь может идти исключительно о лабораторном применении при определении влажности газов.

Физико-химические методы позволяют поглощать влагу при помощи специальных веществ. В зависимости от типа применяемого сорбента они делятся на адсорбцию (твердый сорбент) и абсорбцию (жидкий сорбент). Очистка с помощью физико-химических методов получила наиболее широкое распространение на практике.

При адсорбционной очистке имеет место избирательное поглощение порами сорбента молекул воды. После насыщения вода извлекается из пор при помощи внешних воздействий.

Такой вид осушки позволяет достичь минимальной точки росы в -90 ºС. Выбор типа используемого адсорбента зависит от исходного состава газа, наличие в нем компонентов, оказывающих влияние на адсорбент и т.п. На практике чаще всего применяется синтетический цеолит, силикагель и оксид алюминия.

Оборудование для осушки природного газа

Стандартные установки адсорбционной осушки газов работают по следующему алгоритму: адсорбция-нагрев адсорбента-десорбция-охлаждение адсорбента. В случае необходимости этот цикл повторяется.

Абсорбционная осушка реализуется за счет применения жидких реагентов, которые поглощают влагу при непосредственном контакте с газом внутри специальных аппаратов. Обычно в качестве поглотителей используются растворы ди- и триэтиленгликоля.