Способ абсорбционной осушки газа

 

 СПОСОБ АБСОРБЦИОННОЙ  ОСУШКИ ГАЗА

 

Изобретение относится к  области осушки газов. Изобретение включает сепарацию газа от углеводородной жидкости и воды, подачу газа на контакт с регенерированным абсорбентом, отвод осушенного газа и насыщенного абсорбента, подачу последнего на регенерацию с отпаркой влаги, отбор части регенерированного абсорбента на очистку, при этом перед очисткой отобранную часть регенерированного абсорбента подают на контакт с водой, кислотность которой рН<7, затем на контакт с водой, кислотность которой рН>7, а затем на контакт с водой, кислотность которой рН 7, перед окончательной очисткой. Воду, кислотность которой рН<7 или рН>7, получают путем электродиализа воды, отпаренной при регенерации абсорбента, или ее смеси с пластовой водой, отделенной при сепарации газа. В качестве воды, кислотность которой рН 7, используют воду отпаренную при регенерации абсорбента. Окончательную очистку регенерированного абсорбента после его контактирования с водой различной кислотности проводят путем фильтрации. Изобретение позволяет снизить эксплуатационные затраты, повысить качество абсорбента и продлить его срок службы. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к  газовой, нефтяной и химической промышленности и может быть использовано для  осушки природного или попутного  газа, например при подготовке углеводородных газов к дальнему транспорту или  для дальнейшей переработки.

Известен способ осушки газа по а.с. 965486, кл. В 01 D 53/26, включающий первичную сепарацию потока газа, содержащего капельную жидкость и паровую (воду и углеводороды), контактирование газа с регенерированным абсорбентом с целью извлечения паров воды, отпаривание из насыщенного абсорбента воды с последующей ее конденсацией, осуществление контакта потока газа после первичной сепарации с жидкостью, отпаренной и сконденсированной из насыщенного абсорбента для отмывки солей, с последующей вторичной сепарацией газа от капельной влаги.

Однако капельная жидкость, которая присутствует в осушаемом  газе, содержит не только хорошо, но и  плохо растворимые в воде минеральные  соли: карбонаты- Са(НСО3)2, Mg(HCO3)2; калоидные растворы - SiO2, Fе2О3, Аl2O3; сульфиды металлов и др., которые накапливаются в абсорбенте. Наличие 4% по массе солей в абсорбенте блокирует его поглощающую способность по воде. Минеральные соли отлагаются на нагревательных поверхностях технологического оборудования, ухудшают эффективность его работы и приводят к увеличению эксплуатационных затрат. Следует также отметить, что при наличии большого количества солей в пластовой воде, количества жидкости (воды), отпариваемой в регенераторе, бывает недостаточно для полной отмывки газа от солей.

Другим недостатком является наличие насосов высокого давления для подачи отпаренной (дистиллированной) воды в промывочный сепаратор  высокого давления газа.

Эти недостатки частично устранены  в способе осушки газа по патенту  РФ 2155092, кл. В 01 D 53/26, 53/14. В данном способе отсутствует технология и оборудование для промывки газа, что снижает капитальные и энергетические затраты на осушку газа. Однако в данном случае абсорбент является промывочной жидкостью (в объеме, большем чем отпаренная и сконденсированная вода в регенераторе), который и насыщается солями и примесями. Для удаления этих примесей часть абсорбента отбирается и подается на испарение-ректификацию, а остаток: соли, тяжелые углеводороды, механические примеси отводятся из системы.

Недостатком этого способа  являются значительные энергозатраты на отпарку и конденсацию отпаренного абсорбента.

Изобретением решается задача снижения эксплуатационных затрат, повышения  качества абсорбента и продления  его срока службы.

Для достижения названного технического результата в предлагаемом способе абсорбционной осушки газа, включающем сепарацию газа от углеводородной жидкости и воды, подачу газа на контакт  с регенерированным абсорбентом, отвод  осушенного газа и насыщенного абсорбента, подачу последнего на регенерацию с  отпаркой влаги, отбор части регенерированного абсорбента на очистку, отобранную часть регенерированного абсорбента подают на контакт с водой, кислотность которой pH<7, и (или) pH>7, и (или) pH 7, перед окончательной очисткой.

Воду, кислотность которой  pH<7 и (или) pH>7, получают путем электродиализа воды, отпаренной при регенерации абсорбента, или ее смеси с пластовой водой, отделенной при первичной сепарации.

В качестве воды, кислотность  которой с pH 7, используют воду, отпаренную при регенерации абсорбента.

Окончательную очистку регенерированного  абсорбента после его контактирования с водой различной кислотности проводят путем фильтрации.

Отличительным признаком  предложенного способа является подача отобранной части регенерированного  абсорбента на контакт с водой, кислотность  которой pH<7, и (или) pH>7, и (или) pH 7, перед очисткой, которую проводят путем фильтрации. Это позволяет уменьшить энергетические затраты, так как они будут связаны только с промывкой части регенерированного абсорбента водой с различной кислотностью, которые значительно меньше энергетических затрат, необходимых для удаления примесей из части абсорбента путем ректификации.

Предлагаемый способ поясняется чертежом, на котором изображена схема  для осуществления способа абсорбционной  осушки газа.

На схеме показаны абсорбер 1, содержащий сепарационную секцию 2 для отделения из газа капельной  жидкости, абсорбционную секцию осушки газа 3, секцию фильтрации 4 газа от капельной  жидкости-абсорбента. Абсорбер снабжен  штуцерами подачи сырого газа 5, выхода осушенного газа 6, подачи регенерированного  абсорбента 7, выхода насыщенного абсорбента 8 и выхода отсепарированной жидкости 9.

Линия отбора насыщенного  абсорбента 10 снабжена: регулирующим клапаном 11 и соединена с выветривателем 12 со штуцерами выхода газа выветривания 13 и выхода насыщенного абсорбента 14, соединенного с теплообменником 15 насыщенного и регенерированного абсорбента и с регенератором 16. Регенератор 16 снабжен штуцерами подачи насыщенного абсорбента 17, отбора регенерированного абсорбента 18 и отпаренной влаги 19, а также штуцером подачи рефлюксной воды 20. Низ регенератора снабжен системой подвода теплоносителя 21. Штуцер выхода газа соединен с воздушным холодильником 22, а последний с рефлюксной емкостью 23. Для отвода несконденсированных паров (газов) емкость 23 снабжена штуцером 24 и штуцером 25 для отвода сконденсированной воды насосом 26 и штуцером 27 отбора жидких углеводородов. Насос 26 соединен линией 28 с электродиализатором 29 и линией 30 с контактором насыщенного гликоля 31. Электродиализатор 29 соединен линиями 32 и 33 с контакторами 34 и 35. Контакторы 31, 34, 35 снабжены дренажными линиями выхода осадка 36, 37, 38. Штуцер отбора регенерированного абсорбента соединен линией 39 с насосом 40, который соединен с теплообменником 15, а выход из теплообменника 15 соединен через емкость 41 и насос высоконапорный 42 со щтуцером 7 подачи регенерированного абсорбента и со штуцером 43 подачи части регенерированного абсорбента в контактор 34. Щтуцер выхода 44 контактора 34 соединен со штуцером входа 45 контактора 35, штуцер 46 выхода с контактора 35 соединен со штуцером входа 47 контактора 36, штуцер выхода 48 контактора 31 соединен с фильтром тонкой очистки и угольным фильтром 49, штуцер выхода 50 очищенного гликоля которого соединен со штуцером подачи насыщенного абсорбента 17 регенератора 16.

Способ осуществляется следующим  образом.

Сырой газ подают в абсорбер 1 через штуцер подачи сырого газа 5 на сепарационную секцию 2, на которой  отделяют капельную жидкость. Отсепарированный от жидкости газ далее направляют в абсорбционную секцию абсорбера 3, на которой осуществляют противоточный  контакт с регенерированным абсорбентом, подаваемым через штуцер 7, и таким  образом извлекают влагу из газа.

Далее газ направляют на ступень фильтрации 4. Осушенный  газ после фильтрации от абсорбента на ступени 4 выводят в виде готового продукта через штуцер 6.

Насыщенный влагой абсорбент  с растворимыми примесями выводят  из абсорбера 1 через штуцер 8 по линии 10, где его дросселируют, снижая давление, на регулирующем клапане 11, и подают в выветриватель 12, газы выветривания отбирают через штуцер 13, используя для собственных нужд в качестве топлива, а насыщенный абсорбент через штуцер 14 направляют в теплообменник 15, откуда после нагрева через штуцер 17 подают в регенератор 16 в качестве сырья. Низ регенератора 16 нагревают теплоносителем 21.

Отпаренную влагу отбирают сверху регенератора через штуцер 19 и подают на конденсацию в воздушный  холодильник 22. После конденсации  поток подают в рефлюксную емкость 23, из которой несконденсированные пары отводят через штуцер 24. Сконденсированную воду через штуцер отбора рефлюкса 25 насосом 26 отбирают, при этом часть ее подают на орошение в регенератор 16 через штуцер 20, часть как подпитку по линии 28 на электродиализатор 29, в котором за счет электрических потенциалов (выпрямленного напряжения) получают на аноде анолит, имеющий водородный показатель pH<7 (кислый водный раствор) и на катоде - катонит с водородным показателем pH>7 (щелочной водный раствор), часть - при необходимости подают в контактор 31 для промывки регенерированного абсорбента, а оставшуюся часть отбирают и сбрасывают.

Для отделения солей из абсорбента кислый водный раствор подают на контакт с частью регенерированного  абсорбента, который отбирают после  теплообменника 15, в контактор 34, откуда после контакта раствор подают на контактор 35 для обмена с щелочным раствором. При наличии в растворе только растворимых солей достаточным является отбор части рефлюксной жидкости (воды) - нейтрального водного раствора по линии 30 и подача ее на контакт с частью регенерированного раствора в контакторе 31, при этом подачу кислого и щелочного раствора в контакторы 34, 35 не производят.

Отделенные примеси (соли) собирают в нижней части контакторов  и отводят через штуцеры 36, 37, 38.

При наличии легких углеводородов  их отстаивают в емкости 23 и отводят  через штуцер 27, тяжелые углеводороды поглощают в секции окончательной  угольной фильтрации в аппарате 49.

Окончательно очищенный  абсорбент через штуцер выхода очищенного абсорбента 50 фильтра тонкой очистки  и угольного фильтра 49 подают на вход питания регенератора 16 через  штуцер подачи насыщенного абсорбента 17.

Регенерированный абсорбент  отбирают с низа регенератора через  штуцер 18 насосом 40 и подают на охлаждение в теплообменник 15, и далее основная часть поступает в емкость 41, откуда высоконапорным насосом 42 ее подают через  штуцер 7 в абсорбер 1.

Пример.

Для осуществления предложенного  способа абсорбционной осушки газа отобранную часть регенерированного  триэтиленгликоля концентрации 99 вес.%, в количестве 26,31 кг, то есть 3 вес.% от общего количества 877 кг/ч после охлаждения в теплообменнике, подают на контакт с водой в количестве 3 кг, кислотность которой pH<7, затем на контакт с водой в количестве 3 кг, кислотность которой pH<7, а затем на контакт с водой в количестве 3 кг, кислотность которой pH 7.

Воду, кислотность которой  pH<7 и pH>7, получают путем электродиализа воды отпаренной при регенерации абсорбента или ее смеси с пластовой водой, отделенной при первичной сепарации.

При наличии в регенерированном абсорбенте только растворимых солей  отбирают для контакта только рефлюксную жидкость - воду, отпаренную при регенерации абсорбента, с pH 7.

С нижней части контакторов  отбирают  0,3 кг/ч примесей (солей).

Легкие углеводороды отстаивают в рефлюксной емкости и затем отводят, а тяжелые углеводороды поглощают в фильтрах тонкой очистки и угольном фильтре.

Разбавленный водой насыщенный триэтиленгликоль, концентрацией  50 вес.% в количестве 56,6 кг/ч после фильтрации подают на регенерацию.

Такой способ абсорбционной  осушки газа позволяет исключить  затраты на испарение и конденсацию  гликоля, поступающего на очистку.

В предложенном способе осушки газа обеспечивается очистка абсорбента меньшими эксплуатационными и капитальными затратами, т.к. не требуется установки  дополнительного энергоемкого оборудования (насосов высокого давления, ректификационной колонны для отпарки абсорбента и холодильников для конденсации испаренного гликоля). Дополнительно установленные контакторы и электродиализатор являются малогабаритным оборудованием, которое может быть установлено в любой действующей технологии и требует минимальных энергетических затрат при достижении основной цели очистки абсорбента от примесей и углеводородов. При таком способе абсорбционной осушки газа увеличивается срок службы абсорбента, исключается образование в нем пены и уменьшаются его потери с газом. 

 

Формула изобретения

1. Способ абсорбционной  осушки газа, включающий сепарацию  газа от углеводородной жидкости  и воды, подачу газа на контакт  с регенерированным абсорбентом,  отвод осушенного газа и насыщенного  абсорбента, подачу последнего на  регенерацию с отпаркой влаги, отбор части регенерированного абсорбента на очистку, отличающийся тем, что отобранную часть регенерированного абсорбента подают на контакт с водой, кислотность которой pН<7, затем на контакт с водой, кислотность которой pН>7, а затем на контакт с водой кислотность которой pН 7, перед окончательной очисткой.

2. Способ по п.1, отличающийся  тем, что воду, кислотность которой  pН<7 или pН>7, получают путем электродиализа воды, отпаренной при регенерации абсорбента, или ее смеси с пластовой водой, отделенной при сепарации газа.

3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что в качестве  воды, кислотность которой pН 7, используют воду, отпаренную при регенерации абсорбента.

4. Способ по любому  из пп.1-3, отличающийся тем, что  окончательную очистку регенерированного  абсорбента после его контактирования с водой различной кислотности проводят путем фильтрации.

(54) УСТАНОВКА АДСОРБЦИОННОЙ ОСУШКИ ГАЗОВ

(57) Реферат:

Изобретение относится к  адсорбционной технике, а именно к установкам для очистки и  осушки газов в стационарном слое адсорбента с периодической регенерацией последнего, и может быть использовано в химической и других отраслях промышленности, в частности при синтезе озона. Установка адсорбционной осушки газов содержит последовательно соединенные насос, выход которого подключен к входам основного и дополнительного эжекторов, причем газовый патрубок основного эжектора соединен с магистралью подачи осушенного газа и оснащен невозвратным клапаном, а газовый патрубок дополнительного эжектора соединен с магистралью подачи влажного газа и также оснащен невозвратным клапаном, а выходы обоих эжекторов соединены с входом насоса (или промежуточной емкостью), клапаны управления, установленные в линии подачи влажного газа перед адсорберами и в магистрали подачи осушенного газа после адсорберов, и два установленных параллельно адсорбера, оснащенных подогревателями. Установка позволяет повысить эффективность процесса осушки газа и снизить энергетические затраты на его осуществление, упростить структуру установки и повысить удобство в эксплуатации. 1 ил.

Изобретение относится к  адсорбционной технике, а именно к установкам для очистки и  осушки газов в стационарном слое адсорбента с периодической регенерацией последнего, и может быть использовано в химической и других отраслях промышленности, в частности при синтезе озона.

Известна установка адсорбционной  осушки газа, содержащая последовательно  соединенные компрессор, два адсорбера, эжектор, соединенный с компрессором, теплообменник с сепаратором, вихревую трубу, установленную в линии  влажного воздуха, устройство удаления сконденсировавшейся влаги, установленное  в линии осушаемого газа между  холодным концом вихревой трубы и  адсорберами, и клапаны управления (SU, патент 1690826 А1, кл. В 01 D 53/26, 1991).

Известная установка позволяет  исключить поступление капельной  влаги в адсорберы и повысить надежность установок-потребителей осушенного газа. Однако она имеет достаточно сложную структуру и порядок  регенерации адсорбента при относительно невысокой эффективности процесса регенерации, требует больших энергетических затрат на термодинамическое расслоение газа в вихревой трубе и его  прокачивание через адсорберы. Кроме того, наличие источника избыточного давления (компрессора) повышает металлоемкость и шумность установки, а также ее стоимость.

Задачей изобретения является устранение указанных недостатков.

Технический результат изобретения  состоит в повышении эффективности  процесса осушки газа за счет улучшения  условий регенерации адсорбента и в повышении удобства эксплуатации установки за счет упрощения ее структуры  и уменьшения шумов.

Результат достигается тем, что установка адсорбционной  осушки газов, включающая два установленных  параллельно адсорбера, оснащенных подогревателями, клапаны управления, установленные в линии подачи влажного газа перед адсорберами  и в магистрали подачи осушенного газа после адсорберов, дополнительно  содержащая основной эжектор, газовый  патрубок которого соединен с магистралью  подачи осушенного газа и оснащен  невозвратным клапаном, дополнительный эжектор, газовый патрубок которого соединен с магистралью подачи влажного газа и оснащен невозвратным клапаном, насос, выход которого подключен к входам основного и дополнительного эжекторов, причем основной эжектор эжектирует осушаемый газ из адсорбера, находящегося в режиме адсорбции, дополнительный эжектор эжектирует влагу из адсорбера, находящегося в режиме десорбции, а выходы обоих эжекторов соединены с входом насоса или промежуточной емкостью, имеет более простую структуру, и тем, что регенерация адсорбента протекает в условиях разрежения, создаваемого дополнительным эжектором при незначительном поверхностном подогреве адсорберов, и тем, что исключается применение источника избыточного давления, а воздух в адсорберы поступает из атмосферы, за счет разрежения, создаваемого в них основным эжектором, и тем, что регенерация адсорбента осуществляется вакуумно-термическим способом при автоматическом переключении режимов работы адсорберов.

На чертеже представлена схема установки адсорбционной  осушки газов.

Установка содержит два установленных  параллельно адсорбера 11 и 12, оснащенных подогревателями, клапаны управления 8-10, установленные в линии подачи влажного газа перед адсорберами  и в линии осушенного газа после  адсорберов, насос 1, выход которого подключен к входам основного  и дополнительного эжекторов, причем газовый патрубок основного эжектора 2 соединен с магистралью подачи осушенного газа 4 и оснащен невозвратным клапаном 5, газовый патрубок дополнительного эжектора 3 соединен с магистралью подачи влажного газа 6 и оснащен невозвратным клапаном 7, а выходы обоих эжекторов соединены с входом насоса (или промежуточной емкостью).

Установка работает следующим  образом.

Исходное положение: адсорбер 11 находится в режиме адсорбции, адсорбер 12 отключен от магистрали подачи осушенного газа 4 и находится в  режиме десорбции (регенерации), клапаны  управления 8 и 10 открыты на проход, клапан 9 открыт на регенерацию. Вода, подаваемая насосом 1 в основной эжектор 2, эжектирует газовый поток. В магистрали подачи осушенного газа и в адсорбере 11 создается разрежение. Воздух из атмосферы через клапан 8 начинает поступать в адсорбер 11, где осушается до абсолютного влагосодержания не более 0,05 г/м(около 252,5 К по точке росы) и по магистрали подачи осушенного газа поступает потребителю Пт (например, в генератор озона). Параллельно этому процессу за счет эжекции газового потока дополнительным эжектором 3 в адсорбере 12 создается разрежение, равное давлению десорбции (примерно 5 кПа). Адсорбировавшаяся в адсорбере 12 влага по магистрали подачи влажного газа 6 отсасывается в эжектор 3 и отводится в трубопровод Тр, соединенный с входом насоса 1. Невозвратные клапаны 5 и 7 при этом исключают попадание воды через газовые патрубки эжекторов к потребителю или в адсорберы при возможных срывах эжекции. Через определенный промежуток времени происходит автоматическое переключение клапанов управления. Адсорбер 11 переводится в режим десорбции, а адсорбер 12 - в режим адсорбции. Время цикла   определяется временем достижения дополнительным эжектором минимального давления всасывания, которое с целью полного удаления влаги из адсорбера при регенерации должно быть в несколько раз меньше времени полуцикла  1. При этом производительность дополнительного эжектора не должна превышать производительности основного эжектора (рекомендуемое соотношение 1/7-1/10). Для обеспечения гарантированной регенерации адсорбента его температура поддерживается на заданном уровне с помощью поверхностного подогрева адсорберов. За температуру подогрева адсорбента принята температура кипения воды при минимальном давлении всасывания (при давлении десорбции 5 кПа - около 306 К).

Таким образом, в установке  создаются условия для непрерывной  вакуумно-термической регенерации  адсорбента. Это позволяет значительно  повысить эффективность процесса осушки газа и снизить энергетические затраты  на его осуществление. Кроме того, отсутствие источника избыточного  давления воздуха, упрощение схемы  и автоматизация процесса управления переключением циклов повышают удобство эксплуатации установки. 

 

Формула изобретения

Установка адсорбционной  осушки газов, содержащая два установленных  параллельно адсорбера, клапаны  управления, установленные в линии  подачи влажного газа перед адсорберами  и в магистрали подачи осушенного газа после адсорберов, отличающаяся тем, что адсорберы оснащены подогревателями, установка дополнительно содержит основной эжектор, газовый патрубок которого соединен с магистралью  подачи осушенного газа и оснащен  невозвратным клапаном, дополнительный эжектор, газовый патрубок которого соединен с магистралью подачи влажного газа и оснащен невозвратным клапаном, насос, выход которого подключен к входам основного и дополнительного эжекторов, причем основной эжектор эжектирует осушаемый газ из адсорбера, находящегося в режиме адсорбции, дополнительный эжектор эжектирует влагу из адсорбера, находящегося в режиме десорбции, выходы обоих эжекторов соединены с входом насоса или промежуточной емкостью, а регенерация адсорбента осуществляется вакуумно-термическим способом при автоматическом переключении режимов работы адсорберов.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(54) СПОСОБ ОЧИСТКИ РАСТВОРА ГЛИКОЛЯ - ОСУШИТЕЛЯ ПРИРОДНОГО ГАЗА

(57) Реферат:

Изобретение относится к  газовой промышленности и предназначено  для использования на установках промысловой подготовки природного газа к магистральному транспорту методом  абсорбционной осушки, в частности  изобретение относится к способам очистки раствора гликоля - осушителя  природного газа. Согласно предлагаемому  способу отработанный раствор гликоля  направляют в рекуперативный теплообменник  и подают в куб ректификационной колонны, из средней части массообменной  секции которой отбирают очищенный концентрированный гликоль. Нагрев кубовой жидкости проводят в испарителе с поддержанием нагреваемого раствора в жидкофазном состоянии. При этом кубовая жидкость циркулирует в контуре: куб ректификационной колонны - промежуточная емкость - отстойник твердой фазы - циркуляционный насос - испаритель - регулятор давления "до себя" - куб ректификационной колонны. Выходящие из верхней части ректификационной колонны пары охлаждают и конденсируют. Необходимый вакуум в установке очистки обеспечивают за счет откачки неконденсирующих паров и газов вакуумным насосом. Данный способ обеспечивает более полную очистку раствора гликоля, снижает отложение солей и малолетучих примесей в аппаратах и снижает энергозатраты. 2 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 табл.

Изобретение относится к  газовой промышленности и предназначено  для использования на установках промысловой подготовки природного газа к магистральному транспорту методом  абсорбционной осушки, в частности, изобретение может быть использовано для регенерации отработанного  абсорбента - загрязненного гликоля.

Абсорбционная осушка природного газа гликолями характеризуется  накоплением в них различных  вредных примесей, как нелетучих  и малолетучих (минеральные соли, механические примеси, тяжелые фракции углеводородов, осмолы - продукты термоуплотнения гликолей, различные реагенты), так и легколетучих (кислоты, альдегиды - продукты термоокислительного разложения гликолей, метанол, вода, легкие фракции углеводородов), что снижает осушающую способность гликолей и предопределяет необходимость очистки образовавшихся растворов гликолей от примесей.

Известные физические и физико-химические способы очистки предусматривают, как правило, избирательную очистку  от определенного вида примесей.

Известен способ очистки  растворов гликолей от минеральных  солей дистилляционным способом, включающий в себя выпарной аппарат, испаритель (с принудительной циркуляцией  раствора), дефлегматор и конденсатор, солесборник, сборник обессоленного раствора гликолей и вспомогательное оборудование, где выпарной аппарат работает под вакуумом, создаваемым вакуумным насосом [1].

Недостатки данного способа  

 

1. Из очищаемых растворов  гликолей выделяются только минеральные  соли и механические примеси  в виде суспензии солей.

2. Необходима добавка  воды на всас циркуляционного насоса для интенсификации процесса очистки, что увеличивает в 3-8 раз содержание воды в очищенном гликолевом растворе и пропорционально увеличивает расход греющего агента в испаритель и в систему регенерации абсорбента для испарения добавленной воды.

3. После очистки гликолевые  растворы должны быть поданы  в систему регенерации для  удаления излишне добавленной  воды.

Наиболее близким техническим  решением является способ очистки растворов  гликолей от минеральных солей, включающий в себя выпарной аппарат, испаритель (с принудительной циркуляцией раствора), узел двухступенчатой конденсации  паров, первый сборник концентрированных  гликолей и второй сборник разбавленных водогликолевых растворов, линию вывода смеси минеральных солей и механических примесей из нижней секции выпарного аппарата, где выпарной аппарат работает под вакуумом, создаваемым вакуумным насосом [2].

Согласно данному способу  очистки растворов гликолей сырьевой раствор гликоля подают в рекуперативный теплообменник для предварительного нагрева, а затем в выпарной аппарат. Из низа выпарного аппарата смесь  раствора гликоля и упаренной  кубовой жидкости подают на всас циркуляционного насоса, где она смешивается с частью потока разбавленного водогликолевого раствора для поддержания состояния кипения смеси и нагнетается в испаритель, где происходит испарение части циркулирующего потока; образовавшаяся парожидкостная смесь выбрасывается из испарителя в выпарной аппарат для сепарации и удаления паровой фазы (смеси паров воды, гликоля и легкокипящих примесей).

Минеральные соли и механические примеси, выпадающие в осадок в выпарном аппарате, охлаждают, частично конденсируют в рекуперативном теплообменнике (первая ступень конденсации) и подают в  первую сборную емкость, где собираются концентрированные гликоли, подаваемые потребителю. Паровую фазу из первой емкости охлаждают и конденсируют в холодильнике-конденсаторе (вторая ступень конденсации) и образовавшийся конденсат - разбавленный водогликолевый раствор - подают во вторую сборную емкость, из которой неконденсирующуюся газовую фазу отсасывают вакуумным насосом, а часть образовавшегося конденсата возвращают на всас циркуляционного насоса для поддержания кипения в испарителе упариваемой смеси.

Недостатки данного способа  

 

1. Неполная очистка гликолей  от легколетучих примесей, в том  числе кислот с нормальной  температурой кипения 70-105oС, которые способствуют разложению гликолей и увеличивают коррозионную активность технологической среды, поскольку они конденсируются в холодильнике-конденсаторе вместе с парами воды и поступают с конденсатом во вторую сборную емкость, откуда часть кислого конденсата повторно направляется в испаритель.

2. Образование большого  количества разбавленного водогликолевого раствора (около 55% от массы исходного сырья), содержащего около 25 мас.% воды. После возврата 30% по объему этой фракции на вход в испаритель остается 70% остатка, который не может быть непосредственно использован в установке промысловой подготовки газа к магистральному транспорту и должен быть регенерирован в системе регенерации вместе с насыщенным влагой (на 5-10%) абсорбентом, поступающим из абсорберов осушки природного газа, что потребует значительного увеличения энергозатрат.

3. Необходимость испарения  в испарителе выпарного аппарата  кроме очищаемых гликолей и  воды, содержащейся в исходном  сырье, гликолей и воды, содержащихся  в той части разбавленного  водогликолевого раствора, которая подается в испаритель из второй сборной емкости, что потребует повышенной на 15% подачи греющего агента в испаритель установки очистки.

4. Интенсивная циркуляция  кубовой жидкости выпарного аппарата  через испаритель, необходимая для  предотвращения отложения солей  и осмолов в трубах испарителя, не позволит обеспечить гидродинамические  условия, необходимые для отстоя и вывода всех взвешенных солевых кристаллов из нижней части выпарного аппарата.

5. Подача части разбавленного водогликолевого раствора на вход в испаритель будет определять (и регулировать) температуру кипения смеси, поступающей в нижнюю часть испарителя, но никак не будет влиять на температуру кипения упаренной смеси на выходе из испарителя (из которой испарены все гликоли и вода, подаваемые в выпарной аппарат с сырьевым потоком и потоком разбавленных гликолей из второй сборной емкости), которая будет определяться конечным составом упаренной смеси и величиной остаточного давления в кубовой секции выпарного аппарата, то есть температура кубовой жидкости в выпарном аппарате будет значительно выше температуры, поддерживаемой на входе в испаритель.

Способ абсорбционной осушки газа