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.
- Легко устранимые перебои в работе, в случае если качество очистки не достаточное;
- Длинное время расхолаживания и нестабильность работы.
2. «Открытый» способ (перспективная запатентованная технология) с применением рекуперации испаряющегося 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 испаряющийся 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;
- 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.