Как было указано, перед подачей газа на низкотемпературную переработку необходимо извлекать из него кислые компоненты и влагу. В настоящее время нет норм на содержание воды и кислых компонентов в газе, подаваемом на низкотемпературную переработку для извлечения из него этана и пропана.
Глубину очистки газа от кислых компонентов устанавливают, исходя из следующих соображений:
- сернистые соединения должны быть удалены из газа предварительно для предотвращения коррозии аппаратов и получения продукции требуемого качества; при этом отпадает необходимость изготовления аппаратов установки в антикоррозионном исполнении;
- при переработке сернистого сырья требуется очистка товарных продуктов, что обусловливает строительство нескольких установок для их очистки от сернистых соединений. Очистка товарных фракций значительно повысит энерго- и металлоемкость установки и эксплуатационные расходы;
- если перерабатываемый газ содержит диоксид углерода, то его следует извлекать, чтобы исключить образование пробок твердого СО2 при охлаждении газа.
|
|
При выборе способа осушки необходимо учесть, что при недостаточно глубоком извлечении влаги из газа образуются гидраты и ледяные пробки в отдельных узлах низкотемпературных установок, что вызывает их простои. Процесс осушки газа можно осуществлять как на отдельных установках (абсорбционных и адсорбционных), так и в цикле охлаждения газа. В последнем случае перед низкотемпературными теплообменниками в поток газа впрыскивают ингибитор гидратообразования (метанол, гликоли).
В ряде случаев применение абсорбционного способа осушки газа целесообразно в сочетании с адсорбционным. При этом на I ступени осуществляется осушка газа до точки росы (минус 30—35°С) с использованием ди- и триэтиленгликоля, а на II ступени газ осушается на абсорбционных установках до точки росы (минус 70°С и ниже).
Подробная характеристика абсорбентов и адсорбентов, применяемых в газовой промышленности для осушки газа, дана в специальных работах.
Сравнение капитальных и эксплуатационных затрат двух вариантов обеспечения безгидратной работы установки НТК — с подачей метанола и предварительной адсорбционной осушкой газа показывает, что:
- предупреждение гидратообразования на установке НТК с применением метанола для газа с низким содержанием воды (64 г/1000 м3) требует меньших капитальных и эксплуатационных затрат, чем при адсорбционном процессе осушки газа;
- при переработке газа с высоким содержанием воды (368 г/1000 м3) использование метанола дает экономию в капитальных затратах, эксплуатационные затраты для обеих систем примерно равнозначны.
|
|
Одним из важных вопросов проектирования установок НТК является определение равновесного влагосодержания газа. Для этой цели применяют графические и аналитические методы. В области низких температур предпочтительны аналитические методы, из которых наиболее точным является уравнение Р. Ф. Бюкачека.
в=А/10,2Р+В (19)
где b — влагосодержание газа; Р — давление газа, МПа; А — влагоемкость идеального газа при атмосферном давлении, г/м3. Коэффициент в численно показывает разницу влагосодержаний реального и идеального газов.
Как видно из уравнения (19), между давлением газа него равновесной влагоемкостью имеется обратная зависимость. Следовательно, процессы дожатия газа при постоянной температуре будут сопровождаться конденсацией водяных паров, и: наоборот, снижение давления при постоянной температуре приведет к недонасыщению газа.