Очистка продуктового природного газа (ПГ)
Необходимость
в очистке продуктового ПГ возникает при любом способе ожижения ПГ. Но у каждого способа очистки есть свои
сложности, определенные объемы производительности и операционные затраты. ПГ, в процессе своего
превращения в СПГ, охлаждается и
сжижается в пластинчатом теплообменнике, замораживается в теплообменнике и
может забить проходные отверстия и клапаны. H2O, CO2,
ароматические углеводороды, бензол, тяжелые углеводороды и другие соединения должны быть удалены согласно
техническим требованиям.
H2S, COS, Hg и другие включения должны быть обязательно удалены во избежание коррозии
в узлах и компонентах теплообменника, трубопровода, клапанов и пр.
Допустимое
содержание чужеродных соединений в очищенном природном газе:
|
Соединение
|
Молекулярный
%
|
|
Соединение
|
Молекулярный
%
|
|
CO2
|
≤50PPm
|
Hg
|
≤0.01μg/Sm³
|
|
H2S
|
≤4PPm
|
Arene аром.
углеводороды
|
≤10PPm
|
|
Общее содержание серы
|
10～５０mg/Sm³
|
|
Вода
|
Точка
росы≤-70 оС
|
|
Тяжелые углеводороды
|
≤70PPm（C6 C7 Cx,）
|
Сероочистка
ПГ
содержит серу в основном в виде H2S и COS. Способ очистки от H2S зависит от уровня содержания в ПГ, чаще всего
применяется один из двух вариантов:
1. Если
содержание H2S более
высокое, в таком случае основным способом является аминоспиртовая или влажная
абсорбция.
2. Если
содержание H2S меньше,
можно применить сухую химическую абсорбцию на специальном сорбенте. Этот способ
технически проще и является менее затратным.
Удаление супертяжелых углеводородов
Существует
2 метода очистки от супертяжелых углеводородов:
1. Метод конденсации. В основе
данного метода заложен принцип разницы точек сжижения для различных
компонентов. Характеризуется:
- низкая закупочная стоимость;
-
разные компоненты сжижаются при разной температуре,
снижая коэффициент теплопередачи.
2. Метод адсорбции (рекомендуется). Для
адсорбции применяются индивидуальные сорбенты. Характеризуется:
- уровень
затрат – выше;
- не происходит потери холода, вызванной снижением коэффициента
теплопередачи, таким образом, обеспечивается длительная и надежная эксплуатация
теплообменного оборудования.
Способы отбензинивания
1. Традиционный «закрытый» способ: Наружный газ регенерации не требуется.
- перебои в
работе устраняются несложно, в случае, если качество очистки не достаточное;
- длинное время расхолаживания и нестабильность работы.
2.
«Открытый» способ (перспективная запатентованная технология) с применением
рекуперации испар. газа.
- Применение запатентованного очистительного носителя высокой
эффективности;
- Обладает небольшим тепловыделением и низким
энергопотреблением;
- Скорость потока от 3х колонн
снижена на ~50%;
- Эффективное использование испар. газа, полученного на этой установке.
Испар. газ после рекуперации может быть сконденсирован и продан как КПГ.
Удаление CO2
В целом,
существует 2 способа очистки от CO2:
1.
С применением α-MDEA.
«Влажный»
способ углеродной очистки, когда мощности газа регенерации недостаточно.
При этом способе требуется рекуперация
пара, тогда как в процессе сжигания пара необходимо большое количество испар. газа.
2. С применением
декарбонизации.
«Сухой»
способ, когда имеется достаточно мощности газа регенерации. Данный способ
выбирается в случае, если содержание CO2 в
продуктовом газе не превышает 1% и имеется качественный испар. газ, что
позволит избежать затрат на дорогостоящее потребление раствора, отработку
выхлопных газов, включение более 10 химических насосов и множество
теплообменников. Установка с «сухим» способом удаления CO2 является более простой и лёгкой в эксплуатации. Сорбент не требует
замены и может быть использован в течение длительного времени.
Очистка от ртути
Существуют
следующие способы очистки от ртути:
1. Открытый.
С
применением регенерации внешнего газа.
Отличительные
особенности:
- способность рекуперации регенерации газа больше, выше обычного испар.
газа;
- высокое энергопотребление;
- большое количество клапанов переключения.
2. Закрытый
(рекомендуется).Регенерация внешнего газа не требуется.
Отличительные особенности:
- содержание ртути после очистки сериесной колонной осушки газа – не более
0.01мкг/см3;
- используется специальный наполнитель
для улавливания ртути при помощи химической адсорбции;
- однократное наполнение будет работать продолжительное время без затрат на
обновление.
Способы осушки
Существует
2 основных способа осушки:
1. Открытая
циркуляция (предпочтительно).
Отличительные
особенности:
- Подходит для трубного транзитного газа, в котором содержание воды ниже;
- В сочетании с отбензиниванием и удалением очень тяжелых углеводородов
может уменьшить входную нагрузку на установку и клапаны, несложно в обращении;
- Эффективно снижает энергопотребление.
2. Закрытая
циркуляция – регенерация наружного газа не требуется.
Отличительные
особенности:
- Подходящий
вариант для ПГ с высоким содержанием влаги;
- Не
потребляет газ регенерации, но требуется больше оборудования и клапанов.
