Сбор и подготовка к транспорту природных газов, страница 57

Выбор температуры. Температура процесса осушки газа — один из основных факторов, определяющих технико-экономиче­ские показатели процесса абсорбционной осушки газа. Чем ниже температура газа, при прочих равных условиях, тем меньше его равновесная влагоемкость. Следовательно, для извлечения влаги из газа требуется меньший удельный расход циркулирующего абсорбента. Это, в свою очередь, оказывает существенное влия­ние на металло- и энергоемкость блока регенерации установок осушки газа. Однако допустимая температура контакта ограничи­вается вязкостью раствора.

Наибольшая депрессия по точке росы получается при осушке газа раствором вязкостью не более 100 мм²/с. При повышении вязкости раствора выше этих значений ухудшается массообмен-ный процесс между газом и осушителем, не достигается между ними равновесие. С учетом этого положения получена графиче­ская зависимость между температурой контакта и допустимой

95

При выборе температуры кон­такта и концентрации раствора необходимо учесть, что за счет поглощения воды и метанола из газовой фазы происходит сниже­ние вязкости раствора.

Верхнее значение температу­ры контакта практически не огра­ничивается. Однако необходимо иметь в виду, что тем выше тем­пература газа, тем больше рас­ход осушителя. При этом из-за большого количества влаги, из­влеченной из газа в абсорбере,  резко увеличивается расход энер-

_{fi 6jiQKe регенеращш}.

 Поэтому при повышении тем­ пературы газа на входе в абсор- бер выше 40 °С рекомендуется газ охлаждать. Это особенно важно, когда осушку газа ведут при низких давлениях.

Температура абсорбента на входе в колонну не должна пре­вышать температуру газа больше чем на 6—8°С, так как это при­водит к увеличению его потерь. Когда температура гликоля ниже температуры газа, происходит охлаждение газа и конденсация части тяжелых углеводородов, что, в свою очередь, может при­вести к вспениванию абсорбера и, как следствие, к захлебыванию тарелок, увеличению перепада давления в колонне.

Если же осушаемый газ имеет низкую температуру, то можно установить теплообменник газ—гликоль для охлаждения регене­рированного раствора гликоля сырьевым газом.

Выбор качества и количества абсорбента. Показатели про­цесса осушки газа в значительной степени зависят также от ка­чественных показателей (содержание в абсорбенте основного вещества, вязкости раствора, гигроскопичности и т. д.) и удель­ного расхода осушителя. Качественные показатели — основные факторы, определяющие точку росы газа на выходе из абсорбера.

При осушке газов до точки росы минус 25 °С в большинстве случаев применяют абсорбционные процессы с использованием водных растворов гликолей с массовым содержанием в нем осу­шителя 99—99,5 %. Количество раствора, подаваемого в абсорбер, определяют исходя из термодинамических параметров процесса (давление, температура). При этом концентрацию исходного (ре­генерированного) раствора гликоля выбирают исходя из условия равновесия между упругостью паров воды над раствором гликоля и упругостью паров воды в природном газе при заданной темпе­ратуре контакта.

При выборе концентрации отработанного раствора осушителя необходимо, чтобы на входе газа в абсорбер давление паров воды

96

над раствором, выводимым из аппарата, было не ниже, чем дав­ление паров воды в газе, поступающем на осушку. Если руковод­ствоваться этим положением, то на выходе из колонны содержа­ние воды в насыщенном растворе можно было бы поддерживать более 10%. Однако на практике разбавление раствора гликоля допускается всего лишь на несколько процентов.

Обоснование выбора степени разбавления растворов гликоля рассмотрено в работе [4]. Отметим, что степень разбавления осу­шителя— один из основных показателей установок осушки газа. От значения этого показателя непосредственно зависят количе­ство циркулирующего в системе раствора, расходы энергии на работу насосов, охлаждение и нагрев раствора, циркулирующего в системе. Этот показатель влияет также на размеры оборудова­ния и, следовательно, на их металлоемкость.