Методы осушки газа

Добытый на газовых и газоконденсатных месторождениях газ готовят к дальнейшей транспортировке на установках осушки газа (на газовых месторождениях) и установках низкотемпературной сепарации (на газоконденсатных месторождениях).

Если запаса пластовой энергии недостаточно для получения низких температур, в системе низкотемпературной сепарации возможно применение турбохолодильных агрегатов, установок искусственного холода (аммиачных и пропановых холодильных циклов).

Для более глубокой осушки газа и полного извлечения пропан-бутановых фракций и тяжелых углеводородов (пентан плюс высшие) может быть применен адсорбционный метод. Однако в промышленных масштабах для подготовки газа к транспортировке этот метод не нашел применения.

При промысловой подготовке газа для удаления влаги и конденсата применяют два технологических процесса:

1. Предварительная сепарация гравитационными циклонными или роторными сепараторами.

2. Окончательная осушка газа: методом адсорбции, методом абсорбции, методом низкотемпературной сепарации.

Выбор технологического процесса определяется конкретными условиями каждого газового месторождения. Так, для подготовки газа на чисто газовых месторождениях для удаления влаги широко применяют абсорбционную, а также адсорбционную осушку.

При наличии в газе конденсата наряду с абсорбционными и адсорбционными методами, особенно в условиях северных газоконденсатных месторождений, широко применяют низкотемпературную сепарацию (НТС).

НТС осуществляется при температурах от 15^оС в гравитационных или циклонных сепараторах с предварительным охлаждением газа. Охлаждение газа до низких температур позволяет более глубоко провести удаление влаги и конденсата.

Для охлаждения газа и газового конденсата при НТС используют два метода: метод дросселирования газа и применение специальных холодильных машин. Метод дросселирования газа основан на «дроссель-эффекте», или эффекте Джоуля-Томсона, суть его заключается в изменении температуры газа при снижении давления на дросселе, т.е. на местном препятствии потоку газа (шайба с узким отверстием). Дросселирование газа широко применяется при НТС ввиду простоты его устройства и отсутствия сложного холодильного оборудования. Однако дросселирование эффективно для охлаждения газа только при определенном устьевом давлении газовой скважины (не менее 6 МПа). Поэтому применение дросселирования на поздних стадиях разработки неэффективно. В этом случае для охлаждения газа применяют специальные холодильные машины. Применение таких машин позволяет вести подготовку газа до конца разработки месторождения, но при этом возрастают (примерно в 1, 5-2, 5 раза) капитальные вложения в обустройство.

Абсорбционный способ осушки газа осуществляют на технологической установке осушки газа, основным аппаратом которой является абсорбер.

Кроме этого, в состав установки входят холодильник, трубопроводы ДЭГ, теплообменники, выветриватель, промежуточная емкость ДЭГ, насосы, десорбер, испаритель. Абсорбер – массообменная барботажная колонна, оборудованная тарелками с круглыми или желобчатыми колпачками, обеспечивающими постоянный уровень жидкости на тарелках.

Влажный газ направляют в нижнюю часть колонны, где в скрубберной секции происходит отделение капельной влаги. Навстречу потоку газа в абсорбер подают раствор диэтиленгликоля (ДЭГ) или триэтиленгликоля (ТЭГ), вводимый на верхнюю тарелку. Стекающий по тарелке вниз и извлекающий влагу из газа раствор по мере насыщения отводят из нижней части колонны на регенерацию. Осушенный газ проходит верхнюю скрубберную секцию, в которой отделяются капли унесенного раствора, и поступает через верхнюю часть колонны в газопровод. Вторично гликоли используют после регенерации. Насыщенный влагой раствор гликоля выходит из абсорбера, проходит первый теплообменник, где подогревается за счет тепла горячего поглотителя, выходящего из нижней части десорбера, и поступает в выветриватель, в котором из него выделяются газы, поглощенные в абсорбере. Затем раствор подают во второй теплообменник и далее в десорбер для регенерации.