Совершенствование технологии адсорбционной осушки и отбензинивания природного газа

• Автор: Кондауров, Станислав Юрьевич
• Шифр специальности: 05.17.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 141 с. : ил.

Содержание

1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР.

1.1 Низкотемпературная сепарация природного газа

1.2 Абсорбционный метод подготовки газа к транспорту

1.3 Адсорбционные способы очистки, осушки и отбснзинивания природных газов

1.4 Активные угли

1.5 Цеолиты

1.6 Активный оксид алюминия

1.7 Силикагели.

1.7.1 Адсорбция силикагелем

1.7.2 Установки осушки и отбензинивания природного газа

2. МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ АДСОРБЕНТОВ.
2.1 Определение диаметра гранул адсорбента.
2.2 Определение насыпной плотности гранул адсорбента.
2.3 Определение массовой доли потерь при высушивании.
2.4 Определение массовой доли потерь при прокаливании ППП при
2.5 Определение потерь при истирании гранул адсорбента.
2.6 Определение общего объема пор гранул адсорбента
2.7 Определение величины удельной поверхности гранул адсорбента
2.8 Определение механической прочности гранул адсорбента.
2.9 Определение динамической адсорбционной емкости силикагелей по парам воды и нгептана.
2.9.1 Определение динамической адсорбционной емкости силикагелей по парам воды.
2.9.2 Определение динамической адсорбционной емкости силикагелей по парам нгептана
2. Определение адсорбционных свойств образцов адсорбентов на пилотной адсорбционной установке.
3. ИССЛЕДОВАНИЯ СВОЙСТВ АДСОРБЕНТОВ ДЛЯ ПРОЦЕССА ОДНОВРЕМЕННОЙ ОСУШКИ И ОТБЕНЗИНИВАНИЯ
ПРИРОДНОГО ГАЗА.
3.1 Исследование физикотехнических свойств образцов российских адсорбентов
3.2 Исследование закономерностей процесса одновременной осушки и отбензинивания природного газа на однослойных и комбинированных слоях российских адсорбентов
3.3 Исследование режима регенерации термодесорбции
3.4 Сравнительный анализ основных физикотехнических свойств российских и импортных адсорбентов.
4. ОПЫТНОПРОМЫШЛЕННЫЕ ИСПЫТАНИЯ КОМБИНИРОВАННОГО СЛОЯ РОССИЙСКИХ АДСОРБЕНТОВ НА УПГТ КС
КРАСНОДАРСКАЯ.
4.1 Объем и порядок загрузки российских адсорбентов для проведения опытнопромышленных испытаний на КС Краснодарская
4.2 Технологический режим проведения процессов адсорбции и регенерации для опытнопромышленных испытаний российских адсорбентов на КС Краснодарская.
4.3 Мониторинг работы комбинированного слоя российских адсорбентов на УПГТ КС Краснодарская.
4.4 Оценка экономической эффективности использования предлагаемого комбинированного слоя российских адсорбентов для осушки и отбензинивания природного газа на УПГТ КС
Краснодарская
ВЫВОДЫ.
Приложения.
Библиография


Извлечение из газа влаги и тяжелых углеводородов осуществляется за счет охлаждения газа путем его дросселирования эффект ДжоуляТомпсона, вследствие чего конденсируются тяжелые углеводороды и вода, а затем образовавшаяся жидкая фаза отделяется в низкотемпературном сепараторе. Такие установки принято называть установками низкотемпературной сепарации НТС. Для обеспечения безгидратного режима работы установки НТС в поток газа вводится раствор ингибитора гидратообразовапия метанол. Если не вводить ингибитор гидратов, то при соответствующем давлении степень охлаждения часто ограничивается температурой образования гидратов. Технология низкотемпературной сепарации газа подробно рассмотрена в работах 4. Выбору рационального метода выделения конденсата в зависимости от давления и температуры сепарации, состава газа и условий его транспорта посвящены работы . Недостатком эксплуатации установок НТС являются энергетические потери, связанные с расширением газа и необходимостью рекомпрессии подготовленного газа. Кроме того, процесс НТС основан на дросселировании газа высокого давления, поэтому он может быть применен в течение ограниченного периода разработки месторождения. Анализ литературных данных по вопросу использования метода НТС для выделения углеводородного конденсата показал, что по мере уменьшения содержания углеводородов С5. НТС понижается. Несмотря на то, что при осушке и отбензинивании природного газа на установке НТС достигается требуемая по СТО Газпром 9 точка росы по воде, парообразные углеводороды С5 не могут быть отделены от газа и уносятся в газопровод. Газ, вышедший из сепаратора, обладает низким давлением максимальной конденсации, по причине чего в магистральном газопроводе выделяется углеводородный конденсат. Поэтому использование схемы низкотемпературной сепарации для одновременной осушки и отбензинивания природного газа газоконденсатных месторождений возможно только в сочетании с другим методом, обеспечивающим более низкую точку росы по тяжелым углеводородам С5, например, адсорбционным , . Противоточные абсорбционные процессы, в первую очередь, применяют для осушки тощих газов, т. Здесь под определением пороговая подразумевается такая концентрация углеводородов, которая не служит препятствием для нормальной транспортировки газа. Эти процессы используют также при осушке кислых газов, газов после установки очистки их от кислых компонентов с применением водных растворов разных реагентов, а также при подготовке к низкотемпературной переработке и т. ТЭГ. Их водные растворы не вызывают коррозии оборудования. Одним из основных недостатков является то, что при низких температурах увеличивается вязкость абсорбента. Гликолевая осушка обеспечивает умеренные показатели точки росы по воде до С. Это обстоятельство также является серьезным недостатком технологии гликолевой осушки газа. При осушке гликолями газ на выходе из абсорберов даже при полном отсутствии механического уноса содержит пары осушителя в количествах, соответствующих равновесному насыщению газа гликолем при параметрах осушки . В результате происходит не только постоянная потеря реагента, но и возникает проблема утилизации жидкости, улавливаемой из газа на входе компрессорных станций. По нашему мнению, наиболее оптимальным с экономической точки зрения способом подготовки природного газа высокого давления, когда требуется низкая температура точки росы по влаге и уг леводородам, является одновременная адсорбционная осушка и отбензинивание. Данный способ обеспечивает высококачественную подготовку газа к транспорту на большие расстояния при приемлемых затратах, исключает подачу в газопровод неосушенного газа, что возможно при гликолевой осушке в случае прекращения подачи осушителя в абсорберы изза его отсутствия, в целях экономии или соблюдения установленных норм расхода вследствие, например, повышенного уноса. Проблемы осушки природного газа различными адсорбентами рассмотрены в ряде публикаций, в частности, работах . Целесообразность применения того или иного способа адсорбционной осушки и очистки природного газа зависит от многих факторов и определяется производительностью установки, составом газа, концентрацией углеводородов С5, сернистых соединений и других примесей, требованиями потребителя к очищенному газу.