Selezione del processo di disidratazione per la rimozione dell'acqua dal gas naturale
Introduzione al processo
La presenza di acqua nel gas naturale spesso comporta gravi conseguenze: in determinate condizioni, acqua e gas naturale formano idrati che ostruiscono le condotte; inoltre, per rispettare gli indicatori di qualità relativi al contenuto di acqua (o punto di rugiada) dei prodotti a base di gas naturale, è necessaria la disidratazione.
IL disidratazione del gas naturale Il processo generalmente comprende:
- liofilizzazione a bassa temperatura
- Adsorbimento di essiccante solido
- Assorbimento del solvente
- Separazione della membrana
La disidratazione tramite congelamento a bassa temperatura è generalmente combinata con recupero di idrocarburi leggeri progetti. Quando il gas naturale viene disidratato mediante separazione per congelamento, è necessaria una pressione più elevata o una fonte di freddo esterna. Poiché è necessario pressurizzarlo o fornire una fonte di freddo esterna, questo dispositivo non è economicamente vantaggioso.
I metodi di disidratazione per adsorbimento di essiccante solido più comuni sono il metodo del gel di silice, il metodo del setaccio molecolare o una combinazione di entrambi. I costi di investimento e di esercizio del dispositivo basato sul metodo di adsorbimento sono superiori a quelli del dispositivo di disidratazione a glicole.
L'assorbimento con solvente è il metodo più comunemente utilizzato. Sebbene esistano molti solventi tra cui scegliere, la maggior parte dei dispositivi utilizza solventi a base di glicole. Il confronto tra i diversi solventi di disidratazione è riportato nella tabella comparativa dei solventi di disidratazione.
Confronto tra solventi per disidratazione
| Solvente di disidratazione | vantaggio | carenza | Osservazione |
| soluzione acquosa di cloruro di calcio | Bassi costi di esercizio e attrezzature semplici | L'attrezzatura è gravemente corrosa, la caduta del punto di rugiada è piccola (circa 11°C) e l'H2S nel gas naturale formerà precipitazione | Oggi il suo utilizzo è raro, limitato principalmente ai pozzi di gas remoti e alle zone estremamente fredde. |
| soluzione acquosa di cloruro di litio | Il punto di rugiada può scendere fino a 22~36℃, risultando meno corrosivo per le apparecchiature rispetto alla soluzione acquosa di cloruro di calcio. | Costoso | Utilizzato principalmente per la disidratazione dell'aria |
| soluzione di dietilenglicole | La soluzione concentrata non solidifica, il solvente è stabile alla temperatura di esercizio, elevata igroscopicità | Il punto di rugiada si riduce di 28℃, un valore inferiore rispetto a quello della soluzione di trietilenglicole. La perdita per trascinamento è maggiore rispetto a quella del trietilenglicole e l'investimento per l'apparecchiatura è elevato. | Non è ampiamente utilizzato nell'industria del gas naturale. |
| soluzione di trietilenglicole | La soluzione concentrata non solidifica, il solvente è stabile alla temperatura di esercizio e presenta un'elevata igroscopicità. La pressione di vapore è bassa, le perdite per trascinamento sono ridotte e il punto di rugiada può scendere fino a 40℃. | L'investimento nel dispositivo è elevato e la soluzione ha una certa tendenza a formare schiuma. | È il metodo di disidratazione più utilizzato nell'industria del gas naturale. |
Poiché il trietilenglicole ha un'elevata caduta del punto di rugiada, un basso costo e un funzionamento affidabile, è il più economico tra i composti glicolici. Pertanto, questo dispositivo utilizza trietilenglicole per la disidratazione.
Composizione delle apparecchiature di processo
1) Unità di disidratazione del trietilenglicole:
(1) Torre di assorbimento (compreso il materiale di riempimento)
(2) Scambiatore di calore TEG a basso contenuto di gas
2) Unità di rigenerazione del trietilenglicole:
(1) Filtro meccanico liquido ricco di glicole
(2) Filtro a carbone attivo liquido ricco di glicole
(3) Serbatoio tampone del gas combustibile
(4) Scambiatore di calore liquido ricco-magro di trietilenglicole
(5) Pompa di circolazione del trietilenglicole
(6) Il dispositivo combinato di rigenerazione del trietilenglicole comprende:
(a) Torre di rigenerazione del trietilenglicole
(b) Ribollitore TEG.
(c) Serbatoio di trietilenglicole
(d) Bruciatore
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