Добываемый газ можно разделить на две группы — это природный и попутный нефтяной газ (ПНГ). Они различаются по своему составу. Природный газ — это смесь газов, преимущественно состоящая из метана и углеводородов C2-C4, N2, CO2, H2S, He2 и другие инертные газы. [1] ПНГ — это смесь газов, растворенная в нефти, которая выделяется из нефти в процессе её добычи, подготовки, а также переработки. Эта смесь состоит прежде всего из метана — главный компонент природного газа, а также углеводородов C2-C10, N2, CO2, H2S. [2]
Газ, который поступает из скважин — «влажный» — смесь сухого газа с водяным паром, его нужно подготовить к транспортировке до конечного пользователя. Не только химический состав и механические примеси могут вызвать проблемы и аварийные ситуации, так водяной пар может образовать гидраты при определенных условиях или сконденсироваться и накопиться в каком-либо месте и создать пробку, например, в обвязке до сепараторов, в самих сепараторах, в шлейфах газопроводов, изгибах трубопроводов. [1]
Газовые гидраты — это твердые кристаллические соединения, которые образуются при определенном давлении и температуре, из воды и низкомолекулярных газов. внешне похожи на прессованный снег, который переходит в лёд. Осаждаясь в виде льда на стенках трубопровода и аппаратов, гидраты снижают поперечное сечение, уменьшая тем самым их пропускную способность и часто приводят к их полной укупорке (рис.1).
Рис. 1. Гидратообразование в буровой трубе
Содержание водяного пара в газе негативно влияет на его переработку, изменяются в худшую сторону его технико-экономические показатели. В лабораторных условиях газ можно осушить методиками, которые основываются на химических принципах, но в индустриальных масштабах эти «одноразовые» процессы не рациональны. Можно осушить газ физическими методами, например, при низкой температуре окружающей среды, можно отсепарировать воду из газовой смеси, но есть сложности, по причине которых этот методом не выгоден. На практике широкое распространение получил следующий химико-физический метод подготовки газа к транспортировке — абсорбционный метод.
Абсорбционный метод подготовки газа — основан на поглощении отдельных компонентов из газовой смеси всем объемом жидкого сорбента, например, диэтиленгликоль (ДЭГ), триэтиленгликоль (ТЭГ) и в меньшей степени моноэтиленгликоль (МЭГ). Этот процесс происходит в специальной установке — абсорбере (Рис.2)
Рис. 2. Абсорбер типа ГП-1467 применяемый на УКПГ «Ямбургского» НГКМ
При абсорбции осушаемый газ, пройдя первую ступень очистки в сепараторе, поступает в нижнюю часть абсорбера, где, расширяясь из газовой смеси выпадает часть жидкости и уходит в дренажную систему, газовая смесь движется вверх, навстречу ей одновременно стекает жидкий сорбент — диэтиленгликоль. В процессе абсорбции ДЭГ забирает влагу из газовой смеси и уходит на регенерацию. Далее газ поступает в фильтр, где из него удаляются остатки ДЭГа и идет на ДКС или сразу в магистральный трубопровод. Насыщенный жидкостью ДЭГ поступает в выветриватель, где из него удаляется газ, поглощенный внутри абсорбера. Далее следует подогрев и регенерация ДЭГа, состоящая в выделении поглощенной ранее влаги. Затем цикл повторяется. (Рис. 3) [3]
Преимущества данного метода:
- Глубокая осушка газа;
- Непрерывность процесса;
- Возможность осушки газа с веществами, разрушающие адсорбент;
- Малые перепады давления в системе осушки.
- Выгоднее адсорбционного метода
Недостатки:
- Вспенивание гликолей при наличии в газе легких углеводородов
Рис. 3. Технологическая схема подготовки газа на УКПГ-2 «Уренгойского» НГКМ: С-201 — сепаратор, А-201 — абсорбер, Ф-201 — фильтр; РДЭГ — регенерированный ДЭГ, НДЭГ — насыщенный ДЭГ
Литература:
- Википедия — свободная энциклопедия [Электронный ресурс]. — https://ru.wikipedia.org/wiki/Природный_газ
- Википедия — свободная энциклопедия [Электронный ресурс]. — https://ru.wikipedia.org/wiki/Попутный_нефтяной_газ
- Лутошкин Г. С. Сбор и подготовка нефти, газа и воды к транспорту. -М.: Недра, 1972.-324 с.
