Sušenie plynu: definícia, charakteristiky, metódy a typy práce, aplikácia inštalácie a špeciálneho vybavenia

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Naposledy zmenené: 2023-12-17 10:39

V súčasnosti je známa široká škála nečistôt. Môže ísť napríklad o mechanické znečistenie. Nachádzajú sa v stlačenom vzduchu aj v samotnom zemnom plyne. Po vstupe týchto nečistôt do inštalácií, napríklad v plynovodoch, sú týmto časticiam vystavené všetky zariadenia pracujúce v tomto mieste. To vedie k tomu, že ich opotrebovanie sa značne zvyšuje.

Vlhkosť ako nečistota

Prirodzene, musíte pochopiť, že mechanické nečistoty nie sú jediným problémom. Pomerne veľké nebezpečenstvo nesie taká látka, ako je obyčajná kvapalina, voda. Nech to znie akokoľvek zvláštne, ale práve pri ťažbe zemného plynu je problém s vodou dosť akútny. To je vyjadrené v skutočnosti, že je možná tvorba vodnej pary. Ich výskyt, ako aj hustota závisí od polohy miesta ťažby. Aj keď je dôležité poznamenať, že tieto typy pár sú prítomné v každom prípade, ich koncentrácia môže byť odlišná.

Čo je nebezpečnévlhkosť?

Dôvod je celkom zrejmý – korózia kovových rúrok, ktorými sa plyn pohybuje. V podstate všetky zariadenia, ako napríklad potrubia, pozostávajú zo zliatin železa. Prítomnosť vlhkosti vo vnútri takéhoto potrubia povedie k tvorbe hydrátov. Navyše nie je vylúčená tvorba obyčajného ľadu. Prítomnosť ktorejkoľvek z týchto nečistôt povedie k nasledovnému efektu: vo vnútri sa vytvorí zátka, ktorá zabráni preprave zemného plynu. Okrem toho výskyt hydrátov narúša prácu väčšiny regulačných orgánov zodpovedných za udržiavanie správneho tlaku.

Z toho všetkého vyplýva, že sušenie plynu je postup na odstránenie takých nečistôt, ako je vlhkosť. Tento problém je najakútnejší pri preprave modrého paliva. Tu je tiež potrebné dodať, že väčšina zariadení na ťažbu prchavých látok sa nachádza ďaleko od infraštruktúry, na Ďalekom severe. Z týchto dôvodov musia všetky inštalácie dodržiavať určité pravidlá. Prvou a najdôležitejšou požiadavkou je schopnosť fungovať pri dostatočne širokom rozsahu vonkajších teplôt, vrátane tých najnižších. Druhou dôležitou požiadavkou je spoľahlivosť inštalácií a treťou dostupnosť v prevádzke a údržbe.

Metódy sušenia

Sušenie plynom je metóda, ktorá vám umožní zbaviť sa tvorby hydrátov alebo ľadových zátok. V súčasnosti existujú štyri hlavné spôsoby vykonania tejto operácie.

1. Chladenie. V tomto prípade sa používa chlad, prirodzený ajumelo vytvorené.
2. Absorpčná metóda využíva tekuté lapače.
3. Adsorpčná metóda sa vykonáva pomocou už tuhého absorbéra.
4. Je kombinovaný iný spôsob. Napríklad možno použiť absorpciu a chladenie.

Metóda chladenia plynom

Prvým spôsobom sušenia plynu je chladenie. Metóda je založená na skutočnosti, že vlhkosť plynu sa mení v závislosti od teploty okolia. Ak napríklad ochladíte plyn, ktorý bol predtým teplý, časť vlhkej pary skondenzuje. Kondenzát, ktorý v tomto prípade vypadne, možno jednoducho odstrániť a samotný plyn bude mať nižší rosný bod. Aby sa týmto spôsobom dosiahlo potrebné vysušenie plynu, je potrebné, aby bol ochladený na teplotu, ktorá bude o niečo nižšia ako minimálna hodnota v potrubí.

Pokiaľ ide o voľné chladenie, je to možné počas zimného obdobia a ak bolo potrubie položené nad zemou. Tiež teplota vzduchu by mala byť nižšia ako teplota pôdy. Môžete použiť aj iný spôsob. Na to je potrebné, aby pole malo zásoby zemného a ropného plynu. V tomto prípade je možné chladiť olejový plyn chladom vo výmenníku tepla. Po prirodzenom škrtení paliva sa v ňom odoberá chlad. Chladenie je možné vykonať aj škrtením olejového plynu.

Existuje ďalší spôsob chladenia, ktorý sa často používa v rôznych závodoch na spracovanie plynu. Umelá metóda sa vykonáva pomocou amoniaku alebo propánu. Na tento účel sa tieto látky odparujú. Preto stojí za zmienku, že sušenie zemného plynu chladením v každom prípade čiastočne odstráni látky, ako sú ťažké uhľovodíky.

Pohlcovače kvapalín

Absorpčné sušenie plynov, respektíve jeho podstata spočíva v tom, že niektoré tekuté látky sú schopné absorbovať vlhkosť zo vzduchu. Aby sa látka mohla použiť ako absorbent, musí spĺňať niekoľko požiadaviek:

• vlhkostná kapacita látky musí byť veľmi vysoká;
• absorbent nesmie byť toxický;
• stability;
• položka nesmie mať korozívne vlastnosti;
• rozpustnosť absorbéra v látke, ako je plyn alebo kvapalný uhľovodík, by mala byť minimálna;
• regenerácia absorbéra – jednoduchá.

Najlepšie látky, ktoré zodpovedajú tomuto popisu, sú DEG a TEG. Dešifrujú sa ako dietylénglykol a trietylénglykol. Ak vezmeme do úvahy hlavne ruské miesta a spôsoby výroby, potom sa najčastejšie používa DEG. Ako látka sa používa chemické činidlo, ako je chlorid vápenatý.

Pevné tlmiče

Adsorpčná dehydratácia plynov je postavená na približne rovnakom princípe ako predchádzajúca metóda, ale namiesto kvapalnej látky sa používajú pevné materiály. V tomto prípade sa tieto položky nazývajú adsorbenty. V tom sa líšiaich plocha je pomerne veľká, okrem toho je pokrytá množstvom kapilárnych pórov. Suroviny ako aktivovaný oxid hlinitý, bauxit, florit a niekoľko ďalších látok možno úspešne použiť ako také materiály.

Tu je veľmi dôležité poznamenať, že ak plyn nie je predtým vyčistený od niektorých iných nečistôt, ako sú ťažké uhľovodíky alebo sírovodík, potom sa schopnosť adsorbentov absorbovať vlhkosť výrazne zníži. To naznačuje, že okruh na sušenie plynu nemožno použiť ako nezávislý systém. Na regeneráciu pevných absorbentov sa musí použiť suchý horúci plyn alebo vzduch.

Dizajn sušiacich zariadení

Sušiace zariadenie pozostáva z niekoľkých prefabrikovaných prvkov, ktoré sú vybavené všetkými ovládacími prvkami a ovládacími prvkami na vykonanie operácie. Všetky tieto zariadenia majú nasledujúce vlastnosti:

• proces regenerácie prebieha v úplne uzavretom okruhu, navyše bez spotreby prírodného paliva;
• začlenené logické obvody automatického typu zodpovedné za riadenie a kontrolu celého systému;
• základný rám pre toto zariadenie je samostatný;
• údržba a používanie takýchto inštalácií je čo najjednoduchšie;
• flexibilita a spoľahlivosť stanice sú pomerne vysoké;
• po zložení sú vyrobené tak, aby zariadenie mohlo fungovať na 100 % v podmienkach veľmi nízkych teplôt.

Zariadenia s absorbérmi tekutín

Ak bola ako metóda sušenia plynu zvolená absorpcia, potom v tomto prípade bude hlavným zariadením absorbér. To je celkom pochopiteľné. Zariadenie na sušenie plynu má ďalšie prvky, ale tento je najdôležitejší. Absorbér je bublinková kolóna používaná ako prenos hmoty. Existujú aj špeciálne taniere, ktoré majú okrúhle alebo kónické uzávery. Budú zodpovední za zabezpečenie toho, aby sa na tanieroch vždy udržiavala požadovaná hladina tekutiny.

Používanie metód sušenia

Ako vidíte, existuje množstvo rôznych spôsobov sušenia plynu, no treba dodať, že nie vždy je možné ich použiť. Pri výbere metódy je veľmi dôležité vziať do úvahy oblasť, kde sa ťažba vykonáva, a samozrejme ekonomické náklady a prínosy.

V laboratóriách sa teda najčastejšie používa len jeden - chemický spôsob sušenia. Tu je dôležité pochopiť, že v skutočnosti existuje veľa látok, ktoré môžu pôsobiť ako absorbenty alebo adsorbenty.

Problém je síce v tom, že použitie chemikálií je jednorazový proces, no táto skutočnosť znamená, že v priemyselnom meradle nie je úplne nákladovo efektívne. Vzhľadom na pomerne veľké objemy plynárenského priemyslu v Rusku môžeme konštatovať, že to bude veľmi nákladné. To všetko posunulo priemysel smerom k vývoju úplne fyzikálnych metód sušenia. Na koniectreba len dodať, že z hľadiska ekonomických nákladov, ako aj zložitosti technickej realizácie je absorpčná metóda oveľa jednoduchšia a lacnejšia ako adsorpcia, čo viedlo k rozšíreniu absorbérov tekutín.