Одоризация газа

Природный газ, очищенный от сероводорода, не имеет ни цвета, ни запаха. Поэтому обнаружить утечку газа довольно трудно. Чтобы обеспечить безопасность транспорта и исполь­зования газа, его одорируют, т. е. специально придают резкий и неприятный запах. Для этой цели в газ вводят одоранты, к которым предъявляются следующие требования. Продукты сго­рания одорантов должны быть физиологически безвредными, достаточно летучими (низкая температура кипения), не долж­ны вызывать коррозию, химически взаимодействовать с газом, поглощаться водой или углеводородным конденсатом, сильно сорбироваться почвой или предметами, находящимися в поме­щениях. Одоранты должны быть недорогими. Этим требовани­ям в наибольшей степени удовлетворяет этилмеркаптан. Одна­ко при его использовании следует учитывать все присущие ему недостатки. Так, по токсичности он равен сероводороду. Поэтому если газ идет на химическую переработку, то необхо­димо проводить очистку от меркаптана, так как меркаптан отравляет катализаторы. Этилмеркаптан химически взаимодей­ствует с оксидами металлов, вследствие чего при транспорте одорированного газа запах его постепенно ослабевает [37].

Кроме этилмеркапатана также используют сульфан, метил-меркаптан, пропилмеркаптан, калодорант, пенталарам и др. В качестве одоранта применяют смесь меркапатнов, получаемых при очистке природного газа с высоким содержанием серы и сернистых соединений. Одоризацию газа проводят на головных сооружениях газопровода и газораспределительных станциях. Концентрация паров одоранта в газе должна быть такой, чтобы резкий запах ощущался при объемной концентрации газа, не превышающей 1/5 от нижнего порога взрываемости. Среднегодовая норма расхода этилмеркаптана составляет 16 г на 1000 м³ газа. В летнее время расход одоранта примерно в 2 раза меньше, чем зимой.

Устройства, при помощи которых одорант вводится в поток газа, называются одоризаторами. Различают капельные, испа­рительные, барботажные и полуавтоматические одоризаторы.

Капельными одоризаторами одорант вводится в газопровод каплями или тонкой струей (рис. 4.19). Одоризатор действует за счет перепада давления, создаваемого диафрагмой. Одорант из поплавковой камеры проходит через диафрагму, смотровое стекло и по трубке поступает в газопровод. В поплавковой камере все время сохраняется постоянный уровень. Расход одоранта можно изменять при помощи сменной диафрагмы.

Рис. 4.19. Капельный одоризатор с диафрагмой: / — бачок для одоранта; 2 — фильтр-отстойник; 3 — поплавок; 4 — поплав ковая камера; 5, 8 — соединительные трубки; 6 — тонкая диафрагма; 7 — смотровое стекло; 9 — диафрагма в газопроводе; 10 — газопровод; 11 — ручной насос; 12 — запасная емкость

Наибольшее распространение получили испарительные (фи­тильные) и барботажные одоризаторы.

Рассмотрим принцип действия испарительного одоризатора (рис. 4.20). В резервуар с одорантом частично погружены фланелевые полосы. Над поверхностью одоранта между фла­нелевыми полосами проходит газ и насыщается одорантом. Резервуар снабжен подогревателем (на схеме не показан). Температура одоранта, от которой зависит интенсивность испарения, а следовательно, и степень одоризации, поддер­живается терморегулятором.

Рис. 4.20. Испарительный (фитильный) одоризатор:

1 — диафрагма; 2 — газопровод; 3 — резервуар; 4 — вертикально подве­шенные фитили; 5 — регулировочный вентиль; 6 — мерное стекло

Барботажный одоризатор представлен на рис. 4.21. Из га­зопровода 3 часть газа попадает в барботажную камеру 2, в которой происходит насыщение газа одорантом, поступаю­щим из расходного бака 13. При помощи поплавкового регу­лятора в барботажной камере поддерживается постоянный уровень. Отсюда газ через емкость одоризатора 17 поступает в газопровод за диафрагмой 1, создающей перепад давления для прохождения газа через одоризатор. Капли неиспарившегося одоранта, захватываемые газом из барботажной камеры, оседают на дно емкости 17. Накапливающийся там одорант сливается через кран 20. Регулирование степени одоризации осуществляется вентилем 19.

Однако для рассмотренных одоризаторов характерно от­сутствие прямой пропорциональной зависимости расхода одоранта от расхода газа, так как ввод одоранта происходит под действием меняющегося столба жидкости, не зависящего от количества проходящего газа. При колебании расхода в тече­ние суток часто приходится менять режим работы установки. Регулировку выполняют вручную игольчатым вентилем, поэтому точность дозирования зависит от опытности обслужи­вающего персонала.

На некоторых газораспределительных станциях внедрены полуавтоматические установки одоризации газа, которые просты по конструкции, надежны в работе и обеспечивают практи­чески полную пропорциональную зависимость расхода одоранта от расхода газа. Установка работает следующим обра­зом (рис. 4.22). На пути газового потока в газопроводе уста­новлена диафрагма 9, на которой создается определенный перепад давления в зависимости от расхода газа. Газ с давле­нием P₁ до диафрагмы поступает в бачок 3 с одорантом и создает давление р₂ на столб одоранта, равное р₁ — рgН₀. Одорант из бачка 3 через фильтр 2 и калибровочное стекло 1 впрыскивается в газопровод за диафрагмой с давлением р₂. Давление впрыскивания меняется в зависимости от количе­ства газа, проходящего через диафрагму, и этим достигается пропорциональность расхода одоранта и газа. Уровнемерное стекло 4 используется для наблюдения за расходом одоранта. Емкость 8, предназначенная для заполнения бачка деодоран­том, снабжена предохранительным клапаном 5. Давление заполнения бачка поддерживается редуктором 7 и контролиру­ется по манометру 6. При монтаже фланец с соплом крепит­ся к фланцу задвижки 10, что позволяет заменять и чистить сопла. Изменение степени одоризации достигается за счет изменения диаметра сопла. Степень одоризации определяет­ся хроматографическим методом

Рис. 4.22. Полуавтоматическая одоризационная установка

.