Gázszárítás: meghatározás, jellemzők, módszerek és munkatípusok, telepítés és speciális berendezések alkalmazása

2024 Szerző: Howard Calhoun | [email protected]. Utoljára módosítva: 2023-12-17 10:30

Ma a szennyeződések széles választéka ismert. Ez lehet például mechanikai szennyezés. Mind a sűrített levegőben, mind a földgázban megtalálhatók. Miután ezek a szennyeződések bejutnak a létesítményekbe, például a gázvezetékekbe, az ezen a helyen működő összes eszköz ki van téve ezeknek a részecskéknek. Ez ahhoz a tényhez vezet, hogy kopásuk jelentősen megnő.

A nedvesség mint szennyeződés

Természetesen meg kell értenie, hogy nem a mechanikai szennyeződések jelentik az egyetlen problémát. Meglehetősen nagy veszélyt hordoz az olyan anyag, mint egy közönséges folyadék, a víz. Bármilyen furcsán is hangzik, de a földgáz kitermelése során a vízzel kapcsolatos probléma meglehetősen akut. Ez abban nyilvánul meg, hogy lehetséges a vízgőz képződése. Előfordulásuk, valamint sűrűségük a kitermelés helyétől függ. Bár itt fontos megjegyezni, hogy az ilyen típusú gőzök minden esetben jelen vannak, csak a koncentrációjuk eltérő lehet.

Mi a veszélyesnedvesség?

Az ok teljesen nyilvánvaló – a fémcsövek korróziója, amelyeken a gáz áthalad. Alapvetően minden eszköz, akárcsak a csővezetékek, vasötvözetekből áll. Az ilyen cső belsejében lévő nedvesség hidrátok képződéséhez vezet. Ezenkívül a közönséges jég képződése sem kizárt. Ezen szennyeződések bármelyikének jelenléte a következő hatáshoz vezet: dugó képződik a belsejében, amely megakadályozza a földgáz szállítását. Ezenkívül a hidrátok megjelenése megzavarja a legtöbb szabályozó szervezet munkáját, amelyek felelősek a megfelelő nyomás fenntartásáért.

Mindebből az következik, hogy a gázszárítás olyan szennyeződések eltávolítására szolgáló eljárás, mint a nedvesség. Ez a probléma leginkább a kék üzemanyag szállításánál jelentkezik. Itt érdemes azt is hozzátenni, hogy az illékony anyagok kivonására szolgáló létesítmények többsége az infrastruktúrától távol, a Távol-Északon található. Ezen okok miatt minden telepítésnek be kell tartania bizonyos szabályokat. Az első és legfontosabb követelmény a kellően széles külső hőmérséklet-tartományban való működés, beleértve a legalacsonyabbakat is. A második fontos követelmény a telepítések megbízhatósága, a harmadik pedig az üzemelés és karbantartás rendelkezésre állása.

Szárítási módszerek

A gázszárítás olyan módszer, amely lehetővé teszi, hogy megszabaduljon a hidrátok vagy jégdugók képződésétől. Jelenleg négy fő módszer létezik ennek a műveletnek a végrehajtására.

1. Hűtés. Ilyenkor hideget használnak, természetes ésmesterségesen létrehozott.
2. Az abszorpciós módszer folyékony tisztítószereket használ.
3. Az adszorpciós módszert már szilárd abszorber használatával hajtják végre.
4. Másik mód kombinálható. Használható például az abszorpció és a hűtés.

Gázhűtési módszer

A gázszárítás első módja a hűtés. A módszer azon alapul, hogy a gáz páratartalma a környezeti hőmérséklet függvényében változik. Például, ha lehűt egy korábban meleg gázt, akkor a nedves gőz egy része lecsapódik. Az ebben az esetben kihulló kondenzátum egyszerűen eltávolítható, és magának a gáznak alacsonyabb harmatpontja lesz. A gáz ilyen módon történő szükséges szárítása érdekében a gázt olyan hőmérsékletre kell lehűteni, amely valamivel alacsonyabb lesz, mint a csővezeték minimális értéke.

Ami az ingyenes hűtést illeti, ez lehetséges a téli időszakban, és ha a csővezetéket a talaj felett helyezték el. Ezenkívül a levegő hőmérsékletének alacsonyabbnak kell lennie, mint a talajé. Van egy másik módja is a használatának. Ehhez az szükséges, hogy a mező rendelkezzen földgáz- és kőolajtartalékokkal. Ebben az esetben lehetővé válik az olajgáz hideg hűtése a hőcserélőben. A természetes üzemanyag-fojtás után hideget veszünk benne. A hűtés az olajgáz fojtásával is végrehajtható.

Van egy másik hűtési módszer, amelyet gyakran használnak különböző gázfeldolgozó üzemekben. A mesterséges módszert ammóniával vagy propánnal hajtják végre. Ehhez ezeket az anyagokat elpárologtatják. Ezért érdemes megjegyezni, hogy a földgáz hűtéssel történő szárítása mindenképpen részben eltávolítja az olyan anyagokat, mint a nehéz szénhidrogének.

Folyadékelnyelők

Az abszorpciós gázszárítás, vagy inkább lényege abban rejlik, hogy egyes folyékony anyagok képesek felvenni a nedvességet a levegőből. Ahhoz, hogy egy anyagot ilyen abszorbensként lehessen használni, számos követelménynek kell megfelelnie:

• az anyag nedvességtartalmának nagyon magasnak kell lennie;
• abszorbens nem lehet mérgező;
• stabilitás;
• az elemnek nem lehet korrozív tulajdonsága;
• az abszorbens anyagban, például gázban vagy folyékony szénhidrogénben való oldhatóságának minimálisnak kell lennie;
• abszorber regeneráció – egyszerű.

A leíráshoz legjobban illő anyagok a DEG és a TEG. Ezeket dietilénglikolként és trietilénglikolként fejtik meg. Ha elsősorban csak az orosz helyeket és gyártási módszereket vesszük figyelembe, akkor a DEG-t használják leggyakrabban. Anyagként kémiai reagenst, például kalcium-kloridot használnak.

Szilárd típusú abszorberek

Az adszorpciós gáz dehidratálás nagyjából ugyanazon az elven alapul, mint az előző módszer, de folyékony anyag helyett szilárd anyagokat használnak. Ebben az esetben ezeket az elemeket adszorbenseknek nevezzük. Abban különböznekterületük meglehetősen nagy, emellett számos kapilláris pórus borítja. Az olyan nyersanyagok, mint az aktivált alumínium-oxid, bauxit, florit és számos más anyag sikeresen felhasználhatók ilyen anyagként.

Itt nagyon fontos megjegyezni, hogy ha a gázt előzőleg nem tisztították meg más szennyeződésektől, például nehéz szénhidrogénektől vagy hidrogén-szulfidtól, akkor az adszorbensek nedvességelnyelő képessége jelentősen csökken. Ez arra utal, hogy a gázszárító kör nem használható önálló rendszerként. A szilárd abszorbensek regenerálásához száraz forró gázt vagy levegőt kell használni.

Szárítóberendezések tervezése

A szárítóberendezés több előre gyártott elemből áll, ezek a művelet végrehajtásához minden kezelőszervvel és kezelőszervekkel fel vannak szerelve. Az összes berendezés a következő tulajdonságokkal rendelkezik:

• a regenerációs folyamat teljesen zárt körben, ráadásul természetes tüzelőanyag fogyasztása nélkül történik;
• beépített automatikus típusú logikai áramkörök, amelyek a teljes rendszer kezeléséért és vezérléséért felelősek;
• a lámpatest alapkerete különálló;
• az ilyen berendezések karbantartása és használata a lehető legegyszerűbb;
• az állomás rugalmassága és megbízhatósága meglehetősen magas;
• összeszereléskor úgy készülnek, hogy a berendezés 100%-osan működjön nagyon alacsony hőmérsékleten is.

Folyadékelnyelővel ellátott eszközök

Ha gázszárítási módszerként az abszorpciót választották, akkor ebben az esetben az abszorber lesz a fő berendezés. Ez teljesen érthető. A gázszárítónak más elemei is vannak, de ez a legfontosabb. Az abszorber egy tömegtranszferként használt buborékoszlop. Vannak speciális lemezek is, amelyeknek kerek vagy kúpos kupakja van. Ők felelősek azért, hogy a szükséges folyadékszint mindig a tányérokon maradjon.

Szárítási módszerek használata

Amint láthatja, számos különféle módszer létezik a gázszárításra, de hozzá kell tenni, hogy ezek nem mindig használhatók. A módszer kiválasztásakor nagyon fontos figyelembe venni a bányászat területét és természetesen a gazdasági költségeket és hasznokat.

Így a laboratóriumokban a leggyakrabban csak egyet alkalmaznak – a kémiai szárítási módszert. Itt fontos megérteni, hogy valójában sok olyan anyag van, amely abszorbensként vagy adszorbensként működhet.

Bár a probléma az, hogy a vegyszerek használata egyszeri folyamat, ez azt jelenti, hogy ipari méretekben nem teljesen költséghatékony. Tekintettel az oroszországi gázipar meglehetősen nagy volumenére, arra a következtetésre juthatunk, hogy ez nagyon költséges lesz. Mindez a teljesen fizikai szárítási módszerek kifejlesztése felé lökte az ipart. A végéncsak annyit kell hozzátenni, hogy a gazdasági költségeket és a műszaki megvalósítás bonyolultságát tekintve az abszorpciós módszer sokkal egyszerűbb és olcsóbb, mint az adszorpció, ami a folyadékabszorberek elterjedéséhez vezetett.