Использование Peladow DG Кальция хлористого для дегидратации углеводородов

Широко используются дегидратирующие осушители, такие как хлорид кальция. Достижения в разработке, смешивании материалов, таблетировании и разработке устройств расширили область применения поглотителей хлорида кальция. Осушители, такие как Peladow DG, в настоящее время используются для сушки продажи газа, газа, кислого газа, «пикового» газа и контроля гидратов. Простота хлорида кальция имеет много преимуществ по сравнению с традиционными методами сушки, такими как триэтиленгликоль, в том числе: отсутствие выбросов ЛОС или BTEX, отсутствие загрязнения почвы, отсутствие опасности пожара, низкие капитальные затраты и низкие затраты на техническое обслуживание. Хорошо используемый хлористый кальций предлагает экономичный метод сушки газа для соответствия спецификации точки росы в трубопроводе. Резервуары могут быть разных размеров и могут быть оптимизированы для увеличения интервалов обслуживания, уменьшая подверженность работников воздействию загрязнений. Обезвоживание сушилки хорошо подходит для удаленных, необслуживаемых мест, это может снизить общие эксплуатационные расходы и рабочие требования.

ВВЕДЕНИЕ

Хлорид кальция использовался для обезвоживания природного газа и воздуха на протяжении десятилетий. Поскольку многие соли гигроскопичны, они способны привлекать и удалять водяной пар из окружающей среды. Способность каждой соли удалять водяной пар основана на разнице в давлении пара между гидратом этой соли и давлением пара в окружающей среде. Комбинация нескольких солей может давать давление пара ниже, чем у любой из исходных солей. Первоначально, чипы или фрагменты хлорида кальция просто помещают в пустой сосуд на носителе экрана. Воздуховоды, шунтирование и засорение были общими проблемами из-за неравномерного потока газа через слой хлорида кальция. Когда газ протекал через хлористый кальций, он находил самый простой путь и избегал остатков постели. После запуска этот процесс ускорит потребление хлорида кальция в этой зоне потока, и канал будет образован через слой хлорида кальция. Процесс сушки остановился бы, потому что влажный газ больше не контактировал с солями. Оператору пришлось бы механически ломать слой, что было непросто, потому что неиспользованный хлорид кальция имел тенденцию соединяться друг с другом. Хлорид кальция обладает хорошими гигроскопическими свойствами и эффективен в управлении гидратацией и практическими методами сушки в соответствии со спецификациями трубопровода. Поскольку хлорид кальция использовался в виде рыхлой, гранулированной, стружки или брикета, его форма была неправильной, а после частичного износа она становилась более неправильной. Эта неравномерность также привела к неравномерному течению. Хлорид кальция в форме, такой как Peladow DG, был сформирован в брикеты, так что гидратация может происходить только снаружи таблетки, что помогает сохранять ее общую форму по мере ее потребления. Скорость потока остается относительно постоянной, когда слой таблетки потребляется. Это значительно улучшило удобство использования хлорида кальция в этих приложениях. Во многих случаях DG DG используется для сушки в соответствии со спецификациями трубопроводов, в то время как предпочтительно использовать эти серии последовательно, чтобы минимизировать эксплуатационные расходы.

ПРЕИМУЩЕСТВА

Поскольку системы DG Peladow закрыты, выбросы летучих органических соединений (ЛОС) или ароматических углеводородов (BTEX) отсутствуют. Благодаря новым правилам Закона о чистом воздухе EPA, теперь это преимущество часто делает удаление влаги из осушителей лучшим выбором, чем триэтиленгликоль (TEG). Загрязнение почвы утечками ТЭГ из компенсирующих резервуаров и протекающих насосов является серьезной отраслевой проблемой. Загрязненная почва обычно должна быть извлечена и вывезена на утвержденные свалки, что может быть очень дорогим. Деликатесы очень экологичны, потому что нет выбросов и нет дорогостоящей утилизации жидкостей. Поскольку соленая вода (единственный побочный продукт обезвоживания осушителя) просто сбрасывается в резервуар-хранилище, ответственность за утечку сводится к минимуму. Поскольку при обезвоживании осушителя не происходит регенерация, нет ни огня, ни источника тепла. Очевидно, что это имеет важные преимущества для безопасности морских и нефтехимических установок. Поскольку оборудование является относительно простым по сравнению с гликолевыми системами, стоимость капитала обычно ниже, чем в системах TEG. Это особенно важно, если в устройстве TEG требуются системы контроля выбросов. Сушильные сушилки имеют явное преимущество по сравнению с гликолевыми системами при более высоких давлениях, потому что в поступающем газе меньше воды, и для получения требуемой спецификации водяного газа можно использовать более дешевые сушильные агенты. Сушильные агрегаты очень просты в использовании и требуют минимального обслуживания. Нет никаких движущихся частей, кроме клапана двигателя для слива жидкости. 100% снижение возможно благодаря осушению осушителя. Это особенно выгодно в случае верхнего бритья, переменного потока или мест хранения.

ОПИСАНИЕ ПРОЦЕССА

Таблетки влагопоглотителя помещаются в вертикальный сосуд через сервисные отверстия в верхней части сосуда. Опорные и диффузионные пластины расположены в нескольких футах от дна сосуда. Впуска газа поступает в сосуд ниже опорной плиты и свободная жидкость течет в чашу (рис. 1). Когда влажный газ протекает вверх, он рассеивается через пластины и затем сталкивается с таблетками, которые немедленно ложатся на пластины. Эти таблетки гидратируются путем удаления водяного пара из газового потока. Вода накапливается на поверхности таблетки и капает из таблетки в колодец, потому что гигроскопичный рассол на поверхности таблетки все еще удаляет водяной пар из газа. Этот процесс, известный как «распространение», растворяет высушивающие соли в пресной воде, накапливающейся на таблетке. Следовательно, таблетки потребляют со скоростью, основанной на степени разбавления каждого препарата. Один фунт каждого влагопоглотителя удалит часть водяного пара из газа. Более высокая скорость разбавления указывает на то, что каждый фунт влагопоглотителя удаляет больше воды. Как правило, более гигроскопичные осушители имеют более высокие степени разбавления. Газ, покидающий верхнюю часть сосуда, высушивали до точки, соответствующей точке равновесия каждого осушителя. Выбор подходящего вида зависит от условий на входе газа и требуемой влажности на выходе. Если требуются более высокие сорта (более гигроскопичные), обычно более экономично использовать несколько партий в серии от самой низкой ступени до самой высокой в ​​отдельных сосудах, чем просто использовать высококачественный осушитель в одном сосуде. Исключением являются очень низкие скорости потока, например, газа из приборов, где экономия эксплуатационных расходов на тысячу кубических футов (мсф) не может компенсировать дополнительные расходы на оборудование, понесенные при использовании нескольких сосудов. По мере потребления таблеток следует периодически добавлять новые таблетки, изолируя и понижая давление в сосуде, снимая верхнюю крышку и выливая таблетки в контейнер. Это расстояние предсказуемо, и, если необходимо, судно просто увеличивается в размерах, чтобы обеспечить более длительные интервалы между операциями обслуживания. Вода, удаленная из газа, объединяется с солями в таблетках, образуя рассольную воду, которая накапливается в миске. Этот рассол удаляется (обычно с помощью автоматических контроллеров) в хранилище рассола, где его обычно можно вывести в виде обычного рассола с месторождения. Других побочных продуктов или выбросов нет. Газы с высоким БТЕ обычно не влияют на таблетки, однако входящий газ должен проходить через стандартные жидкостные экструдаты, фильтры или сепараторы, как требуется в каждой схеме процесса дегидратации. Побочный продукт рассола не вызывает коррозии, если в газе не присутствует кислород. Для газовых потоков без кислорода дополнительное допуск на коррозию не требуется.

РАСХОДЫ

Поскольку диспергирование сушильного оборудования проще, чем гликоля, мембранных фильтров и регенеративной адсорбции, затраты на оборудование, как правило, ниже. Эксплуатационные расходы зависят от температуры, давления и количества водяного пара, который необходимо удалить, и поэтому должны быть рассчитаны для каждого применения. Для сравнения, эксплуатационные расходы гликолевых систем могут варьироваться от 0,01 долл. США / мсф до 0,20 долл. США / мсф, принимая во внимание потери гликоля, топлива для горелки, технического обслуживания, контроля выбросов, горелки, удаления жидкости, периодической очистки и часов. работа. Часто пренебрегаемой стоимостью, связанной с гликолевыми системами, является коррозия нисходящего трубопровода из-за переноса гликоля в диапазоне от 0,05 до 0,3 галлона гликоля для каждого потока MMCF. Поскольку гликоль накапливается в низких точках трубопровода, он разлагается и становится кислым, вызывая внутреннюю коррозию.

ГИДРАТНЫЙ КОНТРОЛЬ

Контроль гидратов был первым и в настоящее время наиболее широко используемым применением для удаления осушителей из осушающего агента. Газ обычно сушат с использованием одного сосуда с использованием осушителя самого низкого качества. Поэтому и оборудование, и эксплуатационные расходы очень низкие. Газ следует сушить только до точки росы ниже минимальной ожидаемой температуры трубопровода, чтобы предотвратить образование свободной воды и, следовательно, образование гидратов. В случае поверхностных линий минимальная температура газа является самой холодной температурой окружающего воздуха, но в случае скрытых линий ниже уровня мороза самая низкая температура газа обычно составляет 35 ° F. Эта технология является альтернативой традиционным сушилкам для головы TEG, с которыми часто трудно работать последовательно и эффективно, особенно в скважинах с удаленным или переменным потоком. Большинство операторов предпочитают ежедневно проверять блоки TEG, что уменьшает количество отверстий, которыми может управлять каждый оператор. Однако ежедневное обслуживание не всегда возможно, особенно зимой. Если горелка или насос выходит из строя и оператор не посещает, влажный газ попадает в систему хранения и свободные жидкости осаждаются после охлаждения. Это может привести к образованию гидратов и блокированию трубопроводов. Как следствие, инъекция метанола часто используется с ТЭГ в случае выхода из строя устройства ТЭГ (горелка, насос, фильтр и т. Д.). Обезвоживание осушителя намного проще, чем ТЭГ, и, как правило, более надежно, поэтому инъекция метанола может быть устранена.

Слив ГОРЯЧЕГО ГАЗА

Независимо от применения обезвоживание осушителя обеспечивает значительные преимущества при сушке кислого газа. Таблетки, которые поглощают влагу, реагируют только с водой, и их действие не зависит от состава газа. Таблетки не вступают в реакцию с сероводородом, углекислым газом, кислородом или другими газами. Интервал между проверками может быть увеличен путем простого изменения масштаба судна или использования нескольких судов параллельно. В отличие от систем TEG, нет постоянного запаха, и оператору не нужно избавляться от загрязненного TEG. Единственным выбросом является газ, используемый для выдувания рассола в хранилище, который обычно обрабатывают небольшим подсластителем, расположенным на выходе из резервуара для воды. Большинство систем включают систему очистки сладкого газа с использованием городского газа или баллонного азота. После сброса давления в сосудах сладкий газ очищается сосудами, обычно несколько раз, прежде чем сосуды открываются. Конечно, оператор должен носить соответствующее защитное снаряжение, как если бы он работал в среде с сероводородом. Снижение воздействия на работников сероводорода может быть ценным преимуществом обезвоживания осушителя.

ГАЗОВОЕ ТОПЛИВО

Обезвоживание сушилки хорошо подходит для сушки газообразного топлива для радиаторов и технологического оборудования. Это оборудование часто удаленное и в зимние месяцы часто замерзает. Сушка топлива через один бак с осушителем обычно предотвращает проблемы с топливопроводом при очень низких чистых затратах. Поскольку поток топлива обычно низкий, большинство топливных систем могут экономично обеспечивать очень длинные интервалы обслуживания, снижая трудозатраты.

Возможно, лучший способ высушить топливный газ с помощью осушителей — это полевые компрессоры (станции хранения). Эти участки часто работают с эффективностью и не способны переносить больше газа или пониженное давление всасывания. При сжатии влажного газа оператор должен использовать обезвоженный газ (обычно с помощью ТЭГ) для топлива компрессора. Это эффективно снижает пропускную способность и продажи за счет «грабежа» топливного газа. Сушка всасываемого газа (который обычно низкого и холодного давления), как правило, нежизнеспособна с помощью ТЭГ для топлива. Однако один сушильный резервуар может сушить газ, взятый из впускного сепаратора, для расхода топлива. Вместо того, чтобы использовать газ для слива топлива, оператор использует всасывающий газ, выпуская все характеристики компрессора для продажи.

Экономические выгоды от сушки всасываемого газа для топлива значительны. Типичный компрессор на 3000 л.с. может сжигать 500 мкФ / день топлива. Если компрессор работает с КПД и требуется больше газа для перекачки, если имеется больше мощности, использование всасываемого газа вместо топливного газа позволяет оператору продавать всю мощность компрессора, в этом случае дополнительные 500 мкФд / д.

УДАЛЕННЫЕ ИЛИ НЕОБХОДИМЫЕ МЕСТА

Чтобы снизить затраты на рабочую силу, компании разрабатывают, устанавливают и поддерживают все больше и больше беспилотных устройств. Это требует дорогих средств автоматизации и удаленного мониторинга. Однако автоматическое управление блоками TEG является сложным и относительно дорогим. Слив осушителя идеален для удаленных или беспилотных мест, потому что это очень просто и требует минимального обслуживания.

Одна компания в Западной Вирджинии установила два беспилотных предприятия, одно из которых работало после 2,5 MMCFPD при 230 фунтов на квадратный дюйм, а другое — после 0,50 MMCFPD при 660 фунтов на квадратный дюйм. Первая сушилка пополняется каждые две недели, а вторая сушилка пополняется каждый месяц (или дольше). Полевой сотрудник компании отвечает за несколько беспилотных локаций, которые находятся на значительном расстоянии друг от друга. Благодаря минимально необходимому обслуживанию сушилок, он способен сократить время, затрачиваемое в любом месте, и, таким образом, эффективно обрабатывать большее количество устройств.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Обезвоживание сушилки, такой как Peladow DG, выгодно технология сушки газа и предлагает альтернативу традиционным методам дренажа, таким как контакторы TEG. Он исключает выбросы ЛОС и BTEX, которые в настоящее время регулируются Законом о чистом воздухе. Нет опасности пожара, что делает его более безопасным для морских применений. Простое управление и увеличенные интервалы осмотра сокращают трудовые и эксплуатационные расходы. Затраты на капитал обычно ниже, чем у TEG. Новая технология устранила многие проблемы, традиционно связанные с распространением осушителей.