Станислав Кондауров

Адсорбционные установки осушки газа

Recommended Posts

На территории бывшего Союза существует всего 7 ПРОМЫСЛОВЫХ установок аДсорбционной осушки газа, 5 из них на Медвежьем.

Но сам по себе этот способ подготовки газа, имеет целый ряд неоспоримых преимуществ, но существенные недостатки. Во многих случаях, проектировщики довольно необосновано, отвергают его в пользу НТС или аБсорбции. В каких случаях, следует отдавать предпочтение аДсорбционному методу, как планировать конструкцию установок и их технологический режим.

Если у кого есть вопросы и интерес, спрашивайте, будем отвечать, основываясь, на огромном опыте эксплуатации. (Больше, чем на Медвежьем, всё равно нигде и ни у кого нет).



5 - на Медвежьем, еще на Мессояхе есть. Подскажите, где 7-я промысловая установка адсорбционной осушки газа? (Или на Мессояхе 2?)

Share this post


Link to post
Share on other sites
5 - на Медвежьем, еще на Мессояхе есть. Подскажите, где 7-я промысловая установка адсорбционной осушки газа? (Или на Мессояхе 2?)
На каком промысле не помню, но, в бывшем "Норильскгазпроме" 2 АДсорбционных УКПГ.

Share this post


Link to post
Share on other sites

А как же на Астраханском ГПЗ? Оренбургский ГПЗ? Там тоже есть установки адсорбционной осушки? Интересно, сколько всего в России установок адсорбционной осушки?

Share this post


Link to post
Share on other sites
А как же на Астраханском ГПЗ? Оренбургский ГПЗ? Там тоже есть установки адсорбционной осушки? Интересно, сколько всего в России установок адсорбционной осушки?
И в Астрахани и в Оренбурге непосредственно на промысле аДсорбции нет. Вы, совершенно верно заметили, что они на ГазоПерерабатывющемЗаводе (ГПЗ).На ГПЗ необходима намного более глубокая осушка. А промысловые установки - это в добыче, там нужно только осушить до требований ОСТ 5140-93, т.е. до точки росы по влаге -10 зимой и -5 летом, применять для этих целей аДсорбцию слишком большая роскошь.

И на ГПЗ аДсорбция используется главным образом не для простой осушки, а чаще для разделения (выделения) ценных компонентов из газовой смеси.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Да, вы правы, действительно это так. На ГПЗ газ осушают цеолитами, затем отбензинивают его и выделяют этановую фракцию. В итоге: 7 установок промысловой осушки, 5 на Медвежьем, 2 в Норильске? Оно же (2 в Норильске)есть Мессояхское месторождение?

Share this post


Link to post
Share on other sites
Да, вы правы, действительно это так. На ГПЗ газ осушают цеолитами, затем отбензинивают его и выделяют этановую фракцию. В итоге: 7 установок промысловой осушки, 5 на Медвежьем, 2 в Норильске? Оно же (2 в Норильске)есть Мессояхское месторождение?
Да, одна из них на Мессояхе. Они теперь в состав "Норильского никеля" вошли.

В 1990 году были попытки запроектировать аДсорбцию на Бованенково. Но носитель идеи отправлен на "заслуженный отдых" ... и теперь там запроектирована НТС при начальном пластовом давлении 14,0 МПа. И ДКС должна будет вводится на 2 год после начала эксплуатации... Ой, даже не хочу об этом проекте думать, не то чтобы говорить.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Да, одна из них на Мессояхе. Они теперь в состав "Норильского никеля" вошли.

В 1990 году были попытки запроектировать аДсорбцию на Бованенково. Но носитель идеи отправлен на "заслуженный отдых" ... и теперь там запроектирована НТС при начальном пластовом давлении 14,0 МПа. И ДКС должна будет вводится на 2 год после начала эксплуатации... Ой, даже не хочу об этом проекте думать, не то чтобы говорить.

ИМХО, с точки зрения эксплуатационных характеристик, адсорбция выгодно отличается от других технологий подготовки газа, проблем с осушкой газа не бывает обычно во время всего периода эксплуатации месторождения, но относится это к в основном к месторождениям, в составе газа которых присутствие тяжелых фракций незначительно (С5+). По поводу Бованенково, то там будет подготовливаться также и газовый конденсат, а тяжелые фракции, поступившие в поры адсорбента закоксовываются при нагревании (во время регенерации), происходит так называемое "отравление" адсорбента, в условиях Бованенково не могут возникнуть такие проблемы?

Share this post


Link to post
Share on other sites

Да, проблемы дезактивации адсорбента существуют и на сероводородсодержащих месторождениях, газ очищается от сероорганики, кислых компонентов, меркаптанов ДЭА, во время вспенивания на установках сероочистки, вспененный амин закидывается в сепаратор, и уносится потоком газа на цеолит, где во время регенерации закоксовывается. Интересно как можно вылечить цеолит? Поступенчатая регенерация? Изменить нормы амина в воде промывки сепаратора?

Share this post


Link to post
Share on other sites
Да, проблемы дезактивации адсорбента существуют и на сероводородсодержащих месторождениях, газ очищается от сероорганики, кислых компонентов, меркаптанов ДЭА, во время вспенивания на установках сероочистки, вспененный амин закидывается в сепаратор, и уносится потоком газа на цеолит, где во время регенерации закоксовывается. Интересно как можно вылечить цеолит? Поступенчатая регенерация? Изменить нормы амина в воде промывки сепаратора?
В сепараторе устанавливают 3 колпачковые тарелки (держат жидкость даже при очень малых расходах) и на них подают подпиточную воду, взамен той что уносится из десорбера ( унос воды определяется температурой в рефлюксной емкости десорбера). За счет колпачковых тарелок осуществляется промывка газа от уносимого амина.

Вспенивание на тарелках будет как при коэффициенте вспенивявания =1 т.к. концентрация амина на тарелках будет ничтожной. Расчет остаточного амина в газе производится по формулам для расчета брызгоуноса. Как правило 3-х тарелок достаточно для того, что бы снизить концентрацию амина в уносимой капепельной жидкости в сотни раз. Так же эффективным является использование дозатора анитивспенивателя. (как правило при непрерывной подаче антивспенивателя этих проблем не бывает).

Share this post


Link to post
Share on other sites

Да, но уже после сепаратора, концентрация амина иногда зашкаливает, аналитический контроль воды промывки обессеренного газа во время нештатных ситуаций показывает такие цифры (от 17 до 25% ДЭА). Думаю, лучше наверно будет какой-нибудь фильтр из керамических мембран, который будет очищать газ от примесей амина,продуктов деструкции амина, ингибиторов коррозии и всякого другого шлама, чтобы защитить цеолит.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Да, но уже после сепаратора, концентрация амина иногда зашкаливает, аналитический контроль воды промывки обессеренного газа во время нештатных ситуаций показывает такие цифры (от 17 до 25% ДЭА). Думаю, лучше наверно будет какой-нибудь фильтр из керамических мембран, который будет очищать газ от примесей амина,продуктов деструкции амина, ингибиторов коррозии и всякого другого шлама, чтобы защитить цеолит.
Ну так фильтр придется все равно постоянно промывать. Нужно 2 аппарата + клапана, это влетит в копеечку, а колпачковые тарелки денег не просят. Можно их поставить не 2-3, а 5 например. Это все легко посчитать. Подавайте антивсениватель непрерывно и тогда точно не будет таких проблем. От продуктов разложения ДЭА говорят хорошо чистится в ионообменных колонках (AmiPur-PLUS), но в России эта технология по отсталости пока не применяется. Если адсорбер у Вас многополочный, то можно использовать для защиты цеолита лобовой слой (засыпайте туда чего не жалко).

Share this post


Link to post
Share on other sites

Ну если засыпать в адсорбер лобовой слой из дешевого оксида алюминия, то это уменьшит полезные объемы аппарата и уменьшит объем цеолита. При регенерации цеолита 350-370 С, оксид алюминия при этой температуре испортится.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Еще вариант применить высокачественные каплеотбойники, например Зульцера...они вам по вашим данным выдадут предложение по их типу и установке.

На технологических установках часто применяют отдельные небольшие сепараторы-каплеотбойники с насадкой в верхней части, расположенные в схеме сразу за абсорбером.

Ести еще российские разработки по вихревым каплеоотбойникам и др...

От увеличения колличества вышеуказанных тарелок эффективность снижения уноса будет незначительной-основное назначение тарелок-это масообмен, а не отбой при брызгоуносе-для их нормальной работы нужно еще подавать орошение на верхнюю тарелку какой-нить чистой водички!!! Еще раз повторюсь-для снижения уноса капельной жидкости предназначены специальные устройства-специальные насадки, центробежные отбойники или просто серия пластин, но никак не тарелки!

Еще как вариан нужно пересчитать абсорбер аминовой очистки-может быть идет слишком большой расход газа для указанного сечения колонны и установленного типа контактных устройств, т.е. происходит обычный унос жидкости-тогда одним из решений будет замена контактных устройств на более высокопроизводительные по газу!

Share this post


Link to post
Share on other sites

А вспенивание интенсивное происходит в ввиду значительного присутствия углеводородов больше С4...это проверенный факт на НПЗ-как пошел значительный проскок в сепараторах углеводородов С5 и выше - лови пену в ряде сепараторов по пути газа, иногда даже установки останавливали из-за этого!

Антивспениватель работает только до определенных концентраций...далее и он бессилен...Нужно смотреть состав газа, поступающего на очистку и предлагать изменения или модернизацию процессов в целом!

Share this post


Link to post
Share on other sites
В сепараторе устанавливают 3 колпачковые тарелки (держат жидкость даже при очень малых расходах) и на них подают подпиточную воду, взамен той что уносится из десорбера ( унос воды определяется температурой в рефлюксной емкости десорбера). За счет колпачковых тарелок осуществляется промывка газа от уносимого амина.

Вспенивание на тарелках будет как при коэффициенте вспенивявания =1 т.к. концентрация амина на тарелках будет ничтожной. Расчет остаточного амина в газе производится по формулам для расчета брызгоуноса. Как правило 3-х тарелок достаточно для того, что бы снизить концентрацию амина в уносимой капепельной жидкости в сотни раз. Так же эффективным является использование дозатора анитивспенивателя. (как правило при непрерывной подаче антивспенивателя этих проблем не бывает).

Так собственно в Астрахани именно так все и сделано smile.gif

ан нет, все равно заносит аминчик smile.gif

Share this post


Link to post
Share on other sites
Ну если засыпать в адсорбер лобовой слой из дешевого оксида алюминия, то это уменьшит полезные объемы аппарата и уменьшит объем цеолита. При регенерации цеолита 350-370 С, оксид алюминия при этой температуре испортится.
1. Засыпать в качестве "лобового" слоя можно отработанный цеолит.

2. Регенерация цеолита проводится:

- по воде ... до 260..280 С,

- при совместной сорбции воды, сероорганики, тяжелых ... до 300...320 С

Температура в 350 С считается расчетной (коллебание теоретическое при выбоях режима на минимальной производительности при максимальной тепловой нагрузке на печь) и не приводит к разрушению цеолитов.

P.S. обеспечивайте работу 74С02, 74Р07, 74Р08, а также 74Е01, 74В01 и амина на 74В05 не будет, а следовательно

не будет и закоксовываемости.

P.S.S. а адсорбера 74В05 действительно на АГПЗ "корявые". При техперевооружении заменим нормальными.

Share this post


Link to post
Share on other sites

А перепад давление какой по адсорберу получиться после добавления инертного слоя? Хватит ли объема цеолита для осушки (не будет ли велика объемная скорость по цеолиту)?

Здесь придется изменить и межрегенерационный период или может даже снизить обэемную скорость.

Вариант установки отдельного форадсорбера перед основными равноценна вопросу с фильтром очистки!

Share this post


Link to post
Share on other sites
Еще вариант применить высокачественные каплеотбойники, например Зульцера...они вам по вашим данным выдадут предложение по их типу и установке.

На технологических установках часто применяют отдельные небольшие сепараторы-каплеотбойники с насадкой в верхней части, расположенные в схеме сразу за абсорбером.

Ести еще российские разработки по вихревым каплеоотбойникам и др...

От увеличения колличества вышеуказанных тарелок эффективность снижения уноса будет незначительной-основное назначение тарелок-это масообмен, а не отбой при брызгоуносе-для их нормальной работы нужно еще подавать орошение на верхнюю тарелку какой-нить чистой водички!!! Еще раз повторюсь-для снижения уноса капельной жидкости предназначены специальные устройства-специальные насадки, центробежные отбойники или просто серия пластин, но никак не тарелки!

Еще как вариан нужно пересчитать абсорбер аминовой очистки-может быть идет слишком большой расход газа для указанного сечения колонны и установленного типа контактных устройств, т.е. происходит обычный унос жидкости-тогда одним из решений будет замена контактных устройств на более высокопроизводительные по газу!

Вот и про массообмен как раз речь и шла. Если с нижней тарелки на верхнюю уносится 1 кг амина в час, а на верхнюю тарелку подается 100 кг/ч воды то, концентрация мамина в уносимых с газом брызгах с верхней тарелки уменьшится в 100 раз, а если тарелок 3 то, уменьшение концентрации во сколько раз будет ?. А вот после верхней тарелки в довершение ко всему конечно каплеотбойник не помешает. Сетчатые или струнные дают унос не более 20-40 г на 1000 м куб, если использовать секцию из миницентробежных элементов , то унос можно снизить до 2-3 г на 1000 м куб.

Share this post


Link to post
Share on other sites

По сей день изучают проблему вспенивания и уменьшения потерь амина, но у нас амин как летит, так и летит. sad.gif Вот если между колонной промывки и адсорбером установить фильтр из керамических мембран (алюмосиликаты, на основе вспененного пенополиуретана из оксида алюминия,т.е неактивная часть оксид алюминия, а активная либо гамма оксид алюминия, либо силикат кремния, или хлорид кальция). Эти фильтры будут и осушать и отбирать весь шлам.

Share this post


Link to post
Share on other sites
По сей день изучают проблему вспенивания и уменьшения потерь амина, но у нас амин как летит, так и летит. sad.gif Вот если между колонной промывки и адсорбером установить фильтр из керамических мембран (алюмосиликаты, на основе вспененного пенополиуретана из оксида алюминия,т.е неактивная часть оксид алюминия, а активная либо гамма оксид алюминия, либо силикат кремния, или хлорид кальция). Эти фильтры будут и осушать и отбирать весь шлам.
Всё это ерунда. Между абсорбером и установкой осушки газа поставьте скрубер водной промывки с насадками из колец Рашига или Паля, от фильтра мало толку он рано или поздно засорится и амин будет уноситься всё равно. Причина уноса амина в основном вспенивание амина в колонне из-за тяжёлых УВ и мехпримесей, поэтому на входе газа в контакор амина установите пропановый холодильник с сепаратором и охлаждайте газ до температуры примерно + 18 - +25 С (т.е. до температуры выше гидратообразования, но достаточной для конденсации тяжёлых УВ), тем самым тяжёлые УВ и капельная жидкость сконденсируются и улавливаются в сепараторах-коалесцерах, а тощий газ подаётся в колонну на обессеривание. В сепараторе у вас сконденсируется фракции начиная с С8+ которые можно собрать и отправить прямо на депропанизатор. На Тенгизе были проблемы с аминовой установкой тоже, но американцы сделали так как я уже написал, теперь эти установки работают как часы без проблем. Новый завод второго поколения который построили Fluor и Parsons на Тенгизе тоже работает по такому же принципу.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Всё это ерунда. Между абсорбером и установкой осушки газа поставьте скрубер водной промывки с насадками из колец Рашига или Паля, от фильтра мало толку он рано или поздно засорится и амин будет уноситься всё равно. Причина уноса амина в основном вспенивание амина в колонне из-за тяжёлых УВ и мехпримесей, поэтому на входе газа в контакор амина установите пропановый холодильник с сепаратором и охлаждайте газ до температуры примерно + 18 - +25 С (т.е. до температуры выше гидратообразования, но достаточной для конденсации тяжёлых УВ), тем самым тяжёлые УВ и капельная жидкость сконденсируются и улавливаются в сепараторах-коалесцерах, а тощий газ подаётся в колонну на обессеривание. В сепараторе у вас сконденсируется фракции начиная с С8+ которые можно собрать и отправить прямо на депропанизатор. На Тенгизе были проблемы с аминовой установкой тоже, но американцы сделали так как я уже написал, теперь эти установки работают как часы без проблем. Новый завод второго поколения который построили Fluor и Parsons на Тенгизе тоже работает по такому же принципу.
То что, нерегулярные насадки обладают эффектом пеногашения и каплеотбоя (для каплеотбоя нужна мелкая насадка) указано в литературе, но как у Вас на Тенгизе организовано распределение промывной воды по насадке, ведь по идее ее нужно подавать мало, а нерегулярные насадки при малом орошении работаю плохо (при малом расходе высота слоя нерегулярной насадки должна быть маленькой и количество точек орошения должно быть большим). Если же воды подается много, то возникает вопрос, куда потом ее девать ?. И второй вопрос. Какой у на Тенгизе диаметр колец в промывной секции. И третий вопрос. Какое давление в абсорбере если вы газ охлаждаете до +18 -25 С ?

Share this post


Link to post
Share on other sites
Вот и про массообмен как раз речь и шла. Если с нижней тарелки на верхнюю уносится 1 кг амина в час, а на верхнюю тарелку подается 100 кг/ч воды то, концентрация мамина в уносимых с газом брызгах с верхней тарелки уменьшится в 100 раз, а если тарелок 3 то, уменьшение концентрации во сколько раз будет ?. А вот после верхней тарелки в довершение ко всему конечно каплеотбойник не помешает. Сетчатые или струнные дают унос не более 20-40 г на 1000 м куб, если использовать секцию из миницентробежных элементов , то унос можно снизить до 2-3 г на 1000 м куб.
Где вы говорите про массообмен? Унос никак массообменом не назовешь! И для каплеотбойников орошения не надо!

И не надо автоматика, организация орошения-просто отбойные устройства!

Но ни дополнительная адсорбция, ни отбойники от пены не спасают! Как я писал выше-зрите в корень-удалите тяжелые углеводороды, как это сделали в новых проектах...холодильник+сепаратор...и сократите и расход антивспенивателя, у не будете загаживать адсорбент амином-срок окупаемости нескольких единиц оборудования будет низким-а эффект не сравним с ним!

А с адсорбером ничего не поделаете-забъется (насытится) аминов и все!Меняй адсорбент!Тоже, что и фильтр! Здесь люди указывают реальные примеры решения затронутой в теме проблемы, которая уже не раз решена...

И не надо выдумывать новые колонны, дополнительные устройства-просто нужно правильно использовать то, что есть!

Share this post


Link to post
Share on other sites
Где вы говорите про массообмен? Унос никак массообменом не назовешь! И для каплеотбойников орошения не надо!

И не надо автоматика, организация орошения-просто отбойные устройства!

Но ни дополнительная адсорбция, ни отбойники от пены не спасают! Как я писал выше-зрите в корень-удалите тяжелые углеводороды, как это сделали в новых проектах...холодильник+сепаратор...и сократите и расход антивспенивателя, у не будете загаживать адсорбент амином-срок окупаемости нескольких единиц оборудования будет низким-а эффект не сравним с ним!

А с адсорбером ничего не поделаете-забъется (насытится) аминов и все!Меняй адсорбент!Тоже, что и фильтр! Здесь люди указывают реальные примеры решения затронутой в теме проблемы, которая уже не раз решена...

И не надо выдумывать новые колонны, дополнительные устройства-просто нужно правильно использовать то, что есть!

1. Я говорю о конкретных примерах. В частности

Так собственно в Астрахани именно так все и сделано

ан нет, все равно заносит аминчик

подтвердил что так и делают. Вот недавно встречался с людьми и получил следующую информацию при переходе на МДЭА с МЭА пошло пенообразование и унос с пеной МДЭА из промежуточного десорбера на свечу. Проблему решили путем промывки водой газов из пром. десорбера. Да есть специальные пеногосящие насадки их ставят в сепаратор ( в данном случае пром.десорбер), но вот решили проблему почему-то по старинке и водой гасят пену. Унос амина на свечу из пром. десорбера прекратился (снизился до экологических норм).

2. Промывные тарелки относятся к массообменным устройствам, а не к каплеотбойным.

Во всем остально я с Вами согласен.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Всё это ерунда. Между абсорбером и установкой осушки газа поставьте скрубер водной промывки с насадками из колец Рашига или Паля, от фильтра мало толку он рано или поздно засорится и амин будет уноситься всё равно. Причина уноса амина в основном вспенивание амина в колонне из-за тяжёлых УВ и мехпримесей, поэтому на входе газа в контакор амина установите пропановый холодильник с сепаратором и охлаждайте газ до температуры примерно + 18 - +25 С (т.е. до температуры выше гидратообразования, но достаточной для конденсации тяжёлых УВ), тем самым тяжёлые УВ и капельная жидкость сконденсируются и улавливаются в сепараторах-коалесцерах, а тощий газ подаётся в колонну на обессеривание. В сепараторе у вас сконденсируется фракции начиная с С8+ которые можно собрать и отправить прямо на депропанизатор. На Тенгизе были проблемы с аминовой установкой тоже, но американцы сделали так как я уже написал, теперь эти установки работают как часы без проблем. Новый завод второго поколения который построили Fluor и Parsons на Тенгизе тоже работает по такому же принципу.
А у них именно так и сделано! И раньше чем в Тенгизе и не американцами glare.gif Но удержать режим не могут (нагрузки в Астрахани в разы-разов выше чем в Тенгизе, поэтому скорее проблема неповоротливости системы) и выносит амин.

Что бы исключить вопросы при этом схема осушки-отбензинивания на АГПЗ (к сожалению по известным причинам не могу выкладывать оригинальную проектную, но и упрощенная сойдет):

Обращаю внимание, что процессы отраженные на схеме АГПЗ лицензированы и не могут бытьиспользованы для целей отличных от ознакомления. Все права защищены.

Схема разделения газа - лицензиар Technip процесс Cryomax DCP - http://www.technip.com/english/experience/e_onshore.html

PCF_АГПЗ.pdf

Share this post


Link to post
Share on other sites
1. Я говорю о конкретных примерах. В частности

подтвердил что так и делают. Вот недавно встречался с людьми и получил следующую информацию при переходе на МДЭА с МЭА пошло пенообразование и унос с пеной МДЭА из промежуточного десорбера на свечу. Проблему решили путем промывки водой газов из пром. десорбера. Да есть специальные пеногосящие насадки их ставят в сепаратор ( в данном случае пром.десорбер), но вот решили проблему почему-то по старинке и водой гасят пену. Унос амина на свечу из пром. десорбера прекратился (снизился до экологических норм).

2. Промывные тарелки относятся к массообменным устройствам, а не к каплеотбойным.

Во всем остально я с Вами согласен.

Маленькие замечания:

1. Проблема с выносом из абсорбера.

2. АГПЗ перешло с ДЭА на смесь ДЭА+МДЭА. Ни МЭА и ни чистый МДЭА не могут применяться на АГПЗ по условиям организации технологической схемы завода и составам сырья.

3. Я не утверждал, что тарелки не являются массообменными. Просто функция у них двойная и массообмен и "отбой" выноса амина.

В остальном все вроде верно.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Join the conversation

You can post now and register later. If you have an account, sign in now to post with your account.

Guest
Reply to this topic...

×   Pasted as rich text.   Paste as plain text instead

  Only 75 emoji are allowed.

×   Your link has been automatically embedded.   Display as a link instead

×   Your previous content has been restored.   Clear editor

×   You cannot paste images directly. Upload or insert images from URL.