Промышленность \ Добыча, хранение и транспортировка нефти и газа

Физические методы переработки и использования газа: Учебное пособие, страница 24

Количество отпарного газа можно определить также аналитически   по упрощенной   методике.   Определяют

51


Регенерирован­ный, абсорбент

Сухой, газ

Насыщенный абсорбент

Регенерированный, адсорбент

От пар но и газ  и водяные пары


Рис. III.5. Установка регенерации гликоля с применением отпарной колонны:

/—теплообменник; 2 — ректификационная колонна; 3 — вентиль; 4 — подогре-■ватель отпарного газа; 5 — испаритель; 6 — отпарная колонна; 7 — емкость для регенерированного гликоля; 8 — насос требуемую степень отпарки по уравнению, полученному из материального баланса системы:

Ф=1-

где ф — степень отпарки; х\, ^ — концентрации соответ­ственно насыщенного и регенерированного гликоля.

.52


60    SO    700    120    /iO   160 КоличестЬс отпарного газа,

Рис. III.6. Зависимость    степени регенерации ДЭГа и ТЭГа    от удельного расхода отпарного газа при различных    температурах:

1— ДЭГ; 2 — ТЭГ

По заданному числу тарелок в отпарной колонне и найденному <р определяют фактор десорбции 5 по диа­грамме Кремсера (см. рис. V.6).

Находим число молей насыщенного гликоля

L = г*

мг      мв

где v — объем   насыщенного   гликоля; d — плотность раствора гликоля; Мг, MR — молекулярные массы соот­ветственно гликоля и воды.

53


Далее определяем среднюю температуру в отпарной
колонне:                        *

^                               2с

где t — начальная температура в отпарной колонне; АН— теплота парообразования воды; с —удельная теп­лоемкость водного раствора гликоля (см. рис. III.3).

Зная среднюю температуру в отпарной колонне, по рис. III. 11 определяем константы (К) равновесия влаги в системе гликоль—вода.

Далее по известным К, L и S определяют число мо­лей отпарного газа

W   —LS

О.Г               Туг•

Азеотропнаярегенерация

Для получения гликоля с высокой концентрацией, достигающей 99,95%, используют метод азеотропной перегонки. Суть метода основана на способности воды образовывать с некоторыми веществами азеотропные смеси. Азеотропными смесями называются рас­творы, перегоняющиеся без изменения состава и темпе­ратуры кипения, т. е. без разделения. В случае добавки к растворам гликолей агентов, образующих с водой азеотропные соединения, из раствора можно испарить практически всю влагу при постоянной температуре. В качестве азеотропных агентов при регенерации глико­лей обычно используют бензол, толуол, ксилол, изоок-тан, гептан, различные фракции углеводородного кон­денсата и пр.

Насыщенный гликоль с низа абсорбера подается в систему регенерации (рис. III.7). При этом он предва­рительно проходит теплообменник 1 и поступает в вы-ветриватель 2, где происходит выделение растворенного в гликоле газа, а затем насыщенный частично подогре­тый раствор поступает в ректификационную колонну 3, В ней из гликоля выделяется азеотропная смесь (на­пример, вода и толуол), которая уходит с верха колон­ны в конденсатор 4 и далее насосом 5 подается в сепа­ратор 6. После разделения смеси   воду из сепаратора

54


Рис. III.7. Установка азеотропной регенерации гликоля;

1 — теплообменник; 2 — выветриватель; 3 — ректификационная колонна; 4 — конденсатор; 5 — насос; 6 — сепаратор; 7 — емкость регенерированного гли­коля выводят из системы, а толуол с верха аппарата посту­пает через распределительное устройство в ректифика­ционную колонну 3, смешиваясь с регенерированным гликолем. Из нее регенерированный гликоль в смеси с азеотропным агентом поступает в промежуточную ем-зкость 7, а затем насосом подается в абсорбер. Возмо­жен также вариант, когда азеотропный агент циркули­рует только в системе регенерации, не попадая в аб­сорбер.

§ 3. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕСХЕМЫОСУШКИГАЗА

Природный и нефтяной газ осушаются в сравни­тельно узком температурном интервале от 5 до 35° С и при давлении до 10—12 МПа. При повышении давле­ния осушки газа уменьшается скорость абсорбции влаги при одновременном снижении почти в такой же пропор­ции нагрузки по количеству паров воды, извлекаемых из 1 м3. Количество подаваемого в абсорбер гликоля в расчете на 1 кг извлекаемой влаги остается практи­чески неизменным.

Наиболее распространенной схемой осушки природ-, ного газа являются установки с использованием верти­кальных тарелочных абсорберов. Такая установка (рис. III.8) состоит из абсорбера с числом тарелок 15—20 и узла регенерации гликоля. Влажный газ после отделе­ния капельной влаги и углеводородного конденсата по-

55

Скачать файл