Проблемы повышения качества осушки газа, страница 32

дорогостоящих и не всегда надежных в долговременной эксплуата­ции сепараторов уноса в верхней части колонн. По этой причине обычно газовая нагрузка колонн, спроектированных по западным нормам, ограничена величиной так называемого F-фактора (произ­ведение корня квадратного из плотности газа на приведенную к сече­нию колонны скорость газа) не выше трех. В наиболее интенсивных абсорберах российской конструкции проектное значение F-фактора составляет около 4,5. При этом известный реальный опыт для серий­ных российских аппаратов обычно ограничен величиной F-фактора 3,5-4,0, так как при больших нагрузках аппараты работают нестабиль­но, а уносы гликоля неприемлемо велики. Предел газовой нагрузки для насадки МЕЛЛАЛАК по F-фактору составляет около пяти. Мо­дернизация одного из абсорберов типа ГП-502 с использованием на­садки МЕЛЛАПАК (см. ниже) показала возможность устойчивой ра­боты при F- факторе 4,6-4,8. Созданные в последнее время и выве­денные на рынок в 1998-1999 гг. новые поколения регулярных наса­док ОПТИФЛОУ и МЕЛЛАПАК ПЛЮС позволяют проектировать абсорберы гликолевой осушки при значениях F-фактора до шести. Разумеется, при этом чрезвычайно важно оснащение подобных аб­сорбционных колонн высокоэффективными каплеотбойниками.

Широкий рабочий диапазон нагрузок по газу

Фиксированная поверхность контакта фаз, определяемая не зависящей от технологических условий геометрической поверхно­стью регулярной насадки, обеспечивает необычайно широкий диа­пазон нагрузок по газу при сохранении стабильной эффективности масеообмена. По опыту фирмы, газовая нагрузка в колонне с такой насадкой может меняться в 50 (!) раз, а эффективность осушки газа (|разумеется, при обеспечении должного количества гликоля) оста­нется приблизительно неизменной. Подобная особенность регуляр­ной насадки вряд ли актуальна для условий газового промысла, одна­ко очень привлекательна для неизбежных сезонных и суточных коле­баний производительности установок осушки газа на ПХГ.

83

Возможность работы при низких плотностях орошения

Одной из важнейших особенностей регулярных насадок яв­ляется их устойчивая и эффективная работа при низких плотностях орошения, т.е. в режимах как раз и характерных для абсорберов гликолевой осушки, где соотношение массовых нагрузок по газу и жидкости очень велико. По данным ЗУЛЬЦЕР ХЕМТЕХ, при обес­печении качественного распределения орошения по сечению ко­лонны эффективная работа регулярной насадки возможна уже при плотности орошения 0,5 м³/м²- ч и выше. Для сравнения - в нерегу­лярной насыпной насадке этот показатель составляет не менее 15-20 м³/м².ч, для большинства тарелок - не менее 5-10 м³/м²ч. В связи с этим не удивительно, что при модернизации абсорберов гликолевой осушки с использованием регулярной насадки нередко, помимо решения других задач, достигается и эффект снижения расхода гликоля при сохранении качества осушки газа.

Низкий унос гликоля

Часто именно снижение уноса при высоких нагрузках по газу ста­новится основным стимулом к применению регулярной насадки в аппаратах гликолевой осушки газа. Пленочное течение гликоля по поверхности насадки гораздо в меньшей степени способствует ка­пельному уносу из массообменной зоны аппарата, чем барботаж-ные или газо-капельные режимы контакта фаз, характерные соот­ветственно для традиционных тарельчатых конструкций или со­временных высокоскоростных прямоточных элементов, полу­чивших широкое распространение, в частности, в применяемой Газпромом аппаратуре. Типичная картина сравнения уноса для на­садки МЕЛЛАПАК и традиционных тарелок показана на рис 3. Из этого рисунка видно, почему при умеренных газовых нагрузках в абсорберах (до значений F-фактора три) в аппаратах с регулярной насадкой достаточно применять самые простейшие каплеотбойни-ки сетчатого типа.

84

Потери гликоля, кг/10⁶ Нм³ 140

120

Тарелки

100.

80.

60-

40-

20.

МЕЛЛАПАК