Sušení plynu: definice, charakteristiky, metody a typy práce, použití instalace a speciálního vybavení

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Naposledy změněno: 2023-12-17 10:22

Dnes je známa široká škála nečistot. Může jít například o mechanické znečištění. Nacházejí se jak ve stlačeném vzduchu, tak v samotném zemním plynu. Poté, co se tyto nečistoty dostanou do instalací, například v plynovodech, jsou těmto částicím vystavena všechna zařízení v tomto místě fungující. To vede k tomu, že se značně zvyšuje jejich opotřebení.

Vlhkost jako nečistota

Přirozeně musíte pochopit, že mechanické nečistoty nejsou jediným problémem. Poměrně velké nebezpečí nese taková látka, jako je obyčejná kapalina, voda. Jakkoli to zní zvláštně, ale právě při těžbě zemního plynu je problém s vodou poměrně akutní. To je vyjádřeno tím, že je možná tvorba vodní páry. Jejich výskyt, stejně jako hustota, závisí na poloze místa těžby. Ačkoli je zde důležité poznamenat, že tyto typy par jsou přítomny v každém případě, jejich koncentrace se může lišit.

Co je nebezpečnévlhkost?

Důvod je zcela zřejmý – koroze kovových trubek, kterými se plyn pohybuje. V podstatě všechna zařízení, jako jsou potrubí, sestávají ze slitin železa. Přítomnost vlhkosti uvnitř takového potrubí povede k tvorbě hydrátů. Navíc není vyloučena tvorba obyčejného ledu. Přítomnost některé z těchto nečistot povede k následujícímu efektu: uvnitř se vytvoří zátka, která zabrání přepravě zemního plynu. Navíc výskyt hydrátů narušuje práci většiny regulačních orgánů odpovědných za udržování správného tlaku.

Z toho všeho vyplývá, že sušení plynu je postup pro odstranění nečistot, jako je vlhkost. Tento problém je nejvíce akutní při přepravě modrého paliva. Zde je také vhodné dodat, že většina zařízení na těžbu těkavých látek se nachází daleko od infrastruktury, na Dálném severu. Z těchto důvodů musí všechny instalace dodržovat určitá pravidla. Prvním a nejdůležitějším požadavkem je schopnost fungovat v dostatečně širokém rozsahu vnějších teplot, včetně těch nejnižších. Druhým důležitým požadavkem je spolehlivost instalací a třetím je dostupnost v provozu a údržbě.

Metody sušení

Sušení plynem je metoda, která vám umožní zbavit se tvorby hydrátů nebo ledových špuntů. V současné době existují čtyři hlavní způsoby provádění této operace.

1. Chlazení. V tomto případě se používá chlad, přírodní iuměle vytvořené.
2. Absorpční metoda využívá kapalné pohlcovače.
3. Adsorpční metoda se provádí pomocí již tuhého absorbéru.
4. Je kombinován jiný způsob. Lze například použít absorpci a chlazení.

Metoda chlazení plynu

Prvním způsobem sušení plynu je chlazení. Metoda je založena na skutečnosti, že vlhkost plynu se mění v závislosti na okolní teplotě. Pokud například ochladíte plyn, který byl dříve teplý, část vlhké páry zkondenzuje. Kondenzát, který v tomto případě vypadne, lze jednoduše odstranit a samotný plyn bude mít nižší rosný bod. Aby bylo dosaženo potřebného vysušení plynu tímto způsobem, je nutné, aby byl ochlazen na teplotu, která bude o něco nižší než minimální hodnota v potrubí.

Pokud jde o volné chlazení, je to možné během zimního období a pokud bylo potrubí položeno nad zemí. Také teplota vzduchu by měla být nižší než teplota půdy. Můžete použít jiný způsob. K tomu je nutné, aby pole mělo zásoby zemního a ropného plynu. V tomto případě je možné chladit olejový plyn chladem ve výměníku tepla. Po přirozeném škrcení paliva se do něj odebírá chlad. Chlazení lze také provádět škrcení ropného plynu.

Existuje další metoda chlazení, která se často používá v různých závodech na zpracování plynu. Umělá metoda se provádí pomocí amoniaku nebo propanu. K tomu se provádí odpařování těchto látek. Stojí tedy za zmínku, že sušení zemního plynu ochlazením v každém případě částečně odstraní látky, jako jsou těžké uhlovodíky.

Pohlcovače kapalin

Absorpční vysoušení plynu, respektive jeho podstata spočívá v tom, že některé kapalné látky jsou schopny absorbovat vlhkost ze vzduchu. Aby látka mohla být použita jako takový absorbent, musí splňovat několik požadavků:

• vlhkostní kapacita látky musí být velmi vysoká;
• absorbent nesmí být toxický;
• stability;
• položka nesmí mít korozivní vlastnosti;
• rozpustnost absorbéru v látce, jako je plyn nebo kapalný uhlovodík, by měla být minimální;
• regenerace absorbéru – jednoduchá.

Nejlepší látky, které odpovídají tomuto popisu, jsou DEG a TEG. Jsou dešifrovány jako diethylenglykol a triethylenglykol. Pokud uvažujeme především pouze ruská místa a způsoby výroby, pak se nejčastěji používá DEG. Jako látka se používá chemické činidlo, jako je chlorid vápenatý.

Pevné tlumiče

Adsorpční plynová dehydratace je postavena na přibližně stejném principu jako předchozí metoda, ale místo kapalné látky jsou použity pevné materiály. V tomto případě se tyto položky nazývají adsorbenty. V tom se lišíjejich plocha je poměrně velká, kromě toho je pokryta mnoha kapilárními póry. Suroviny jako aktivovaný oxid hlinitý, bauxit, florit a několik dalších látek lze úspěšně použít jako takové materiály.

Je zde velmi důležité poznamenat, že pokud plyn není předem vyčištěn od některých jiných nečistot, jako jsou těžké uhlovodíky nebo sirovodík, pak se schopnost adsorbentů absorbovat vlhkost výrazně sníží. To naznačuje, že okruh sušení plynu nemůže být použit jako nezávislý systém. K regeneraci pevných absorbentů je nutné použít suchý horký plyn nebo vzduch.

Design sušicích zařízení

Sušicí zařízení se skládá z několika prefabrikovaných prvků, které jsou vybaveny všemi ovládacími prvky a ovládacími prvky pro provádění operace. Všechna tato zařízení mají následující vlastnosti:

• proces regenerace probíhá ve zcela uzavřeném okruhu, navíc bez spotřeby přírodního paliva;
• začleněné logické obvody automatického typu odpovědné za řízení a kontrolu celého systému;
• základní rám pro toto zařízení je samostatný;
• údržba a používání takových instalací je co nejjednodušší;
• flexibilita a spolehlivost stanice jsou poměrně vysoké;
• po sestavení jsou vyrobeny tak, aby zařízení mohlo fungovat na 100 % za podmínek velmi nízkých teplot.

Zařízení s absorbéry kapalin

Pokud byla jako způsob sušení plynu zvolena absorpce, pak v tomto případě bude hlavním zařízením absorbér. To je celkem pochopitelné. Sušárna plynu má další prvky, ale tento je nejdůležitější. Absorbér je bublinkový sloupec používaný jako přenos hmoty. Existují také speciální talíře, které mají kulaté nebo kónické uzávěry. Budou zodpovědní za to, že na talířích bude vždy udržována požadovaná hladina kapaliny.

Použití metod sušení

Jak vidíte, existuje řada různých metod sušení plynu, ale je třeba dodat, že ne vždy je lze použít. Při výběru metody je velmi důležité vzít v úvahu oblast, kde se těžba provádí, a samozřejmě ekonomické náklady a přínosy.

V laboratořích se tedy nejčastěji používá pouze jeden - chemický způsob sušení. Zde je důležité pochopit, že ve skutečnosti existuje mnoho látek, které mohou působit jako absorbenty nebo adsorbenty.

Problém je sice v tom, že použití chemikálií je jednorázový proces, ale tato skutečnost znamená, že v průmyslovém měřítku není zcela nákladově efektivní. Vzhledem k poměrně velkým objemům plynárenského průmyslu v Rusku můžeme usoudit, že to bude velmi nákladné. To vše posunulo průmysl směrem k vývoji zcela fyzikálních metod sušení. Na koncinezbývá než dodat, že z hlediska ekonomických nákladů i složitosti technického provedení je metoda absorpce mnohem jednodušší a levnější než adsorpce, která vedla k rozšíření absorbérů kapalin.