Удосконалення технології абсорбційного осушення природного газу

Abstract

В дисертації вирішується важлива народно-господарська задача - зменшення енергетичних та матеріальних витрат при проведенні абсорбційного осушення природного газу. Запропонована нова технологічна схема установки осушення газу, яка, завдяки використанню трубчасто-колонної технології, дозволяє суттєво зменшити як втрату абсорбенту високої вартості з потоком осушеного газу завдяки плівковій схемі руху першого так і кількість теплової енергії на стадії регенерації насиченого абсорбенту. Останнє досягається шляхом зменшення необоротності процесу при паралельному проведенні процесів тепло- та масообміну в трубному і міжтрубному просторах по всій висоті масообмінної зони апарату. Для досягнення належної ефективності проведення вище наведених процесів запропонована та досліджена на створеному експериментальному стенді трубчаста насадка.

В диссертации на основе анализа существующих технологических схем абсорбционной осушки природного газа выделены аспекты, которые наиболее влияют на экономичность технологии абсорбционной осушки. Среди них наиболее существенные: потери гликолей высокой стоимости с потоком осушенного газа и затраты тепловой энергии при регенерации насыщенного раствора абсорбента. Так, потери гликолей составляют от 47 до 80 % от общих затрат, а доля тепловой энергии на стадии регенерации - от 21 до 53 %. Большой энергетический потенциал продуктов сгорания природного газа на приводных газовых турбинах компрессорных станций может быть использован не только для производства электроэнергии, но и для обеспечения энергией новых технологий осушки природного газа. Пример такой технологии - способ осушки природного газа при низких температурах за патентом № 25390 А. Проведение процесса осушки при температурах контакта фаз от 0 °С до 10 °С раствором диэтиленгликоля с концентрациями (90 - 93,5) % мае. против (98,5 - 99,5) % мае. в традиционных схемах позволяет уменьшить его потери, а процесс регенерации реализуется при атмосферном давлении с соответствующей экономией тепловой енергии.

The given thesis contains a possible solution of an important task of national economy -reduction of power and material costs of natural gas absorbtion dehumidifying. There has been suggested a new technological scheme for gas dehumidifying installation. Due to tubular-string technology this scheme allows to reduce considerably both the loss of high-cost absorbent along with drained gas flow thanks to a film diagram of the absorbent motion and the quantity of thermal energy at the stage of saturated absorbent reactivation. The latter is achieved by decreasing the process irreversibility in the parallel processes of heat and mass exchange in tubal and inter-tubal spaces within the height of the ap paratus mass-exchange zone. To achieve the proper level of efficiency of the above-mentioned processes, there has been suggested a tubular nozzle, which has been tested on a created experimental bench.