Glykolaustrocknung - Glycol dehydration

Glykoldehydration ist ein flüssiges Trockenmittelsystem zur Entfernung von Wasser aus Erdgas und Erdgasflüssigkeiten (NGL). Es ist die gebräuchlichste und wirtschaftlichste Methode zur Wasserentfernung aus diesen Strömen. Typische in der Industrie vorkommende Glykole umfassen Triethylenglykol (TEG), Diethylenglykol (DEG), Ethylenglykol (MEG) und Tetraethylenglykol (TREG). TEG ist das in der Industrie am häufigsten verwendete Glykol.

Zweck

Der Zweck einer Glykol-Entwässerungseinheit besteht darin, Wasser aus Erdgas und Erdgasflüssigkeiten zu entfernen. Wenn von einem erzeugten Reservoir enthält Erdgas in der Regel eine große Menge an Wasser und werden typischerweise vollständig gesättigt oder am Wasser Taupunktes . Dieses Wasser kann mehrere Probleme für nachgeschaltete Prozesse und Geräte verursachen. Bei niedrigeren Temperaturen einfrieren das Wasser kann entweder in Rohrleitungen oder, wie häufiger der Fall ist, bildet Hydrate mit CO 2 und Kohlenwasserstoffe (hauptsächlich Methan Hydrate). Je nach Zusammensetzung können sich diese Hydrate bei relativ hohen Temperaturen bilden, die Ausrüstung und Rohrleitungen verstopfen. Glykol-Dehydratisierungseinheiten erniedrigen den Hydratbildungspunkt des Gases durch Wasserentfernung.

Ohne Entwässerung könnte auch eine freie Wasserphase (flüssiges Wasser) aus dem Erdgas ausfallen, wenn es entweder abgekühlt wird oder der Druck durch Ausrüstung und Rohrleitungen abgesenkt wird. Diese freie Wasserphase enthält oft einige Anteile an saurem Gas (wie H 2 S und CO 2 ) und kann Korrosion verursachen .

Aus den beiden oben genannten Gründen legt die Gas Processors Association eine Pipeline-Qualitätsspezifikation für Gas fest, die besagt, dass der Wassergehalt 7 Pfund pro Million Standardkubikfuß nicht überschreiten sollte. Glykol-Dehydratisierungseinheiten müssen typischerweise diese Spezifikation mindestens erfüllen, obwohl eine weitere Entfernung erforderlich sein kann, wenn eine zusätzliche Temperatursenkung der Hydratbildung erforderlich ist, wie beispielsweise stromaufwärts eines kryogenen Prozesses oder einer Gasanlage .

Prozessbeschreibung

Ein beispielhaftes Prozessflussdiagramm für dieses System

Mageres, wasserfreies Glykol (Reinheit >99 %) wird oben in einen Absorber (auch als "Glykolkontaktor" bezeichnet) eingespeist, wo es mit dem nassen Erdgasstrom in Kontakt gebracht wird. Das Glykol entzieht dem Erdgas durch physikalische Absorption Wasser und wird am Sumpf der Kolonne ausgetragen. Beim Verlassen des Absorbers wird der Glykolstrom oft als "reiches Glykol" bezeichnet. Das trockene Erdgas verlässt den Kopf der Absorptionskolonne und wird entweder einem Rohrleitungssystem oder einer Gasanlage zugeführt. Glykolabsorber können entweder Bodenkolonnen oder Füllkörperkolonnen sein.

Nach dem Verlassen des Absorbers wird das reiche Glykol einem Entspannungsbehälter zugeführt, in dem Kohlenwasserstoffdämpfe entfernt und alle flüssigen Kohlenwasserstoffe vom Glykol abgeschöpft werden. Dieser Schritt ist notwendig, da der Absorber typischerweise mit hohem Druck betrieben wird und der Druck vor dem Regenerationsschritt reduziert werden muss. Aufgrund der Zusammensetzung des reichen Glykols bildet sich beim Absenken des Drucks eine Dampfphase mit einem hohen Kohlenwasserstoffgehalt.

Nach Verlassen des Flash-Behälters wird das reiche Glykol in einem Kreuzaustauscher erhitzt und dem Stripper (auch Regenerator genannt) zugeführt. Der Glykolstripper besteht aus einer Kolonne, einem Kopfkondensator und einem Reboiler. Das Glykol wird thermisch regeneriert, um überschüssiges Wasser zu entfernen und die hohe Glykolreinheit wiederzuerlangen. Die reichhaltigen Glykole werden in Wärmeübertragung und Kühlung verwendet. Es bietet bessere Wärmeübertragungsparameter. Mit Wasser können sie eine Vielzahl von Wärmeübertragungseigenschaften bereitstellen und verhindern auch, dass das Wasser bei niedrigen Temperaturen im Rohrleitungssystem gefriert. Bei anderen allgemeinen Anwendungen ist Glykol eine Chemikalie, die häufig in vielen kommerziellen und industriellen Anwendungen verwendet wird, einschließlich Frostschutzmittel und Kühlmittel. Ethylenglykol hilft, den Motor Ihres Autos im Winter vor dem Einfrieren zu bewahren und wirkt als Kühlmittel, um eine Überhitzung im Sommer zu reduzieren

Das heiße, magere Glykol wird durch Kreuzaustausch mit fettem Glykol gekühlt, das in den Stripper eintritt. Es wird dann einer Magerpumpe zugeführt, wo sein Druck auf den des Glykolabsorbers erhöht wird. Das magere Lösemittel wird mit einem Trimmkühler wieder abgekühlt, bevor es wieder in den Absorber zurückgeführt wird. Dieser Trimmkühler kann entweder ein Kreuztauscher sein, bei dem das Trockengas den Absorber verlässt, oder ein luftgekühlter Wärmetauscher.

Verbesserte Stripping-Methoden

Die meisten Glykoleinheiten sind mit Ausnahme des Regenerationsschritts ziemlich einheitlich. Mehrere Verfahren werden verwendet, um das Strippen des Glykols auf höhere Reinheiten zu verbessern (höhere Reinheiten sind für trockeneres Gas aus dem Absorber erforderlich). Da die Reboilertemperatur auf 400F oder weniger begrenzt ist, um einen thermischen Abbau des Glykols zu verhindern , konzentrieren sich fast alle verbesserten Systeme darauf, den Partialdruck des Wassers im System zu senken, um das Strippen zu erhöhen.

Zu den üblichen verbesserten Methoden gehören die Verwendung von Strippgas, die Verwendung eines Vakuumsystems (das den gesamten Stripperdruck senkt), das DRIZO-Verfahren, das der Verwendung von Strippgas ähnlich ist, aber ein rückgewinnbares Kohlenwasserstoff-Lösungsmittel verwendet, und das Coldfinger-Verfahren, bei dem die Dämpfe im Reboiler werden teilweise kondensiert und getrennt von der Schüttflüssigkeit abgezogen.

Verweise

Externe Links