Gaasi kuivatamine: määratlus, omadused, meetodid ja töötüübid, paigaldus ja erivarustus

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2023-12-17 10:25

Tänapäeval on teada palju erinevaid lisandeid. Näiteks võib see olla mehaaniline reostus. Neid leidub nii suruõhus kui ka maagaasis endas. Pärast nende lisandite sattumist paigaldistesse, näiteks gaasitorudesse, puutuvad kõik selles kohas töötavad seadmed nende osakestega kokku. See toob kaasa asjaolu, et nende kulumine suureneb oluliselt.

Niiskus kui lisand

Loomulikult peate mõistma, et mehaanilised lisandid pole ainus probleem. Üsna suurt ohtu kannab selline aine nagu tavaline vedelik, vesi. Ükskõik kui kummaliselt see ka ei kõlaks, aga just maagaasi ammutamise ajal on probleem veega üsna terav. See väljendub selles, et veeauru teke on võimalik. Nende esinemine ja ka tihedus sõltub kaevandamiskoha asukohast. Kuigi siin on oluline märkida, et seda tüüpi aurud on igal juhul olemas, võib nende kontsentratsioon olla erinev.

Mis on ohtlikniiskus?

Põhjus on üsna ilmne – metalltorude korrosioon, mille kaudu gaas liigub. Põhimõtteliselt koosnevad kõik seadmed, nagu torujuhtmed, rauasulamitest. Niiskuse olemasolu sellise toru sees põhjustab hüdraatide moodustumist. Lisaks pole välistatud tavalise jää teke. Nende lisandite olemasolu toob kaasa järgmise efekti: sees tekib pistik, mis takistab maagaasi transportimist. Lisaks häirib hüdraatide ilmumine enamiku reguleerivate asutuste tööd, kes vastutavad õige rõhu säilitamise eest.

Sellest kõigest järeldub, et gaasikuivatus on protseduur selliste lisandite nagu niiskuse eemaldamiseks. See probleem on kõige teravam sinise kütuse transportimisel. Siinkohal tasub ka lisada, et enamik lenduvate ainete eraldamise rajatisi asub infrastruktuurist kaugel, Kaug-Põhjas. Nendel põhjustel peavad kõik paigaldused järgima teatud reegleid. Esimene ja kõige olulisem nõue on võime töötada piisav alt laias välistemperatuuri vahemikus, sealhulgas kõige madalamal. Teine oluline nõue on paigaldiste töökindlus ja kolmas on töö- ja hoolduse kättesaadavus.

Kuivatusmeetodid

Gaasikuivatus on meetod, mis võimaldab vabaneda hüdraatide või jääkorkide moodustumisest. Praegu on selle toimingu tegemiseks neli peamist meetodit.

1. Jahutus. Sel juhul kasutatakse külma, nii looduslikku kuikunstlikult loodud.
2. Absorptsioonimeetodil kasutatakse vedelikupüüdjaid.
3. Adsorptsioonimeetodil kasutatakse juba tahket absorbeerijat.
4. Teine viis on kombineeritud. Näiteks võib kasutada neeldumist ja jahutamist.

Gaasijahutusmeetod

Esimene viis gaasi kuivatamiseks on jahutamine. Meetod põhineb asjaolul, et gaasi niiskus varieerub sõltuv alt ümbritseva õhu temperatuurist. Näiteks kui jahutate gaasi, mis oli varem soe, siis osa märjast aurust kondenseerub. Sel juhul välja kukkuva kondensaadi saab lihts alt eemaldada ja gaasil endal on madalam kastepunkt. Gaasi vajaliku kuivamise saavutamiseks sel viisil on vaja see jahutada temperatuurini, mis on torujuhtme minimaalsest väärtusest veidi madalam.

Mis puutub tasuta jahutusse, siis see on võimalik talveperioodil ja juhul, kui torustik paigaldatakse maapinnast kõrgemale. Samuti peaks õhutemperatuur olema madalam kui pinnas. On veel üks viis, mida saate kasutada. Selleks on vajalik, et väljal oleks maa- ja naftagaasi varud. Sel juhul on võimalik õligaasi soojusvahetis külmaga jahutada. Külma võetakse pärast loodusliku kütuse drosselprotseduuri. Jahutamist saab läbi viia ka õligaasi drosseliga.

On veel üks jahutusmeetod, mida kasutatakse sageli erinevates gaasitöötlemistehastes. Kunstlik meetod viiakse läbi ammoniaagi või propaani abil. Selleks viiakse läbi nende ainete aurustamine. Seega väärib märkimist, et maagaasi kuivatamine jahutamise teel eemaldab igal juhul osaliselt sellised ained nagu rasked süsivesinikud.

Vedeliku neelajad

Absorptiivne gaasikuivatus, õigemini selle olemus seisneb selles, et mõned vedelad ained suudavad õhust niiskust imada. Aine kasutamiseks sellise absorbendina peab see vastama mitmetele nõuetele:

• aine niiskusvõime peab olema väga kõrge;
• absorbent ei tohi olla mürgine;
• stabiilsus;
• kaubal ei tohi olla söövitavaid omadusi;
• absorberi lahustuvus aines, näiteks gaasis või vedelas süsivesinikus, peaks olema minimaalne;
• absorberi regenereerimine – lihtne.

Parimad ained, mis sellele kirjeldusele sobivad, on DEG ja TEG. Need dešifreeritakse dietüleenglükooliks ja trietüleenglükooliks. Kui arvestada peamiselt ainult Venemaa tootmiskohti ja -meetodeid, kasutatakse kõige sagedamini DEG-d. Ainena kasutatakse keemilist reaktiivi, näiteks k altsiumkloriidi.

Tahket tüüpi absorberid

Adsorptiivne gaasidehüdratsioon on üles ehitatud ligikaudu samal põhimõttel nagu eelmine meetod, kuid vedela aine asemel kasutatakse tahkeid materjale. Sel juhul nimetatakse neid esemeid adsorbentideks. Nad erinevad selle poolestnende pindala on üsna suur, pealegi on see kaetud paljude kapillaarpooridega. Selliste materjalidena saab eduk alt kasutada selliseid tooraineid nagu aktiveeritud alumiiniumoksiid, boksiit, floriit ja mitmed muud ained.

Siinkohal on väga oluline märkida, et kui gaas ei ole eelnev alt puhastatud mõnest muust lisandist, näiteks rasketest süsivesinikest või vesiniksulfiidist, siis adsorbentide võime niiskust imada väheneb oluliselt. See viitab sellele, et gaasikuivatusringi ei saa kasutada iseseisva süsteemina. Tahkete absorbentide regenereerimiseks tuleb kasutada kuiva kuuma gaasi või õhku.

Kuivatusseadmete disain

Kuivatusseadmed koosnevad mitmest kokkupandavast elemendist, need on varustatud kõigi toimingu sooritamiseks vajalike juht- ja juhtnuppudega. Kõigil sellel seadmel on järgmised funktsioonid:

• regenereerimisprotsess viiakse läbi täielikult suletud ahelas, pealegi ilma looduslikku kütust kulutamata;
• integreeritud automaattüüpi loogikaahelad, mis vastutavad kogu süsteemi haldamise ja juhtimise eest;
• alusraam selle kinnitusvahendi jaoks on eraldi;
• selliste paigaldiste hooldus ja kasutamine on võimalikult lihtne;
• jaama paindlikkus ja töökindlus on üsna kõrged;
• kokkupandult on need valmistatud nii, et seadmed saaksid töötada 100% väga madalatel temperatuuridel.

Vedeliku absorbeerijaga seadmed

Kui gaasikuivatusmeetodiks valiti absorptsioon, siis sel juhul on põhiseade neelduja. See on täiesti arusaadav. Gaasikuivatustehases on muid elemente, kuid see on kõige olulisem. Absorber on mullikolonn, mida kasutatakse massiülekandena. Samuti on olemas spetsiaalsed plaadid, millel on ümmargused või koonilised korgid. Nad vastutavad selle eest, et plaatidel püsiks alati nõutav vedelikutase.

Kuivatusmeetodite kasutamine

Nagu näete, on gaasi kuivatamiseks mitmeid erinevaid meetodeid, kuid tuleb lisada, et neid pole alati võimalik kasutada. Meetodi valikul on väga oluline arvestada piirkonda, kus kaevandatakse ning loomulikult ka majanduskulusid ja tulusid.

Seega kasutatakse laborites kõige sagedamini ainult ühte – keemilist kuivatamismeetodit. Siinkohal on oluline mõista, et tegelikult on palju aineid, mis võivad toimida absorbentide või adsorbentidena.

Kuigi probleem seisneb selles, et kemikaalide kasutamine on ühekordne protsess, tähendab see asjaolu, et see ei ole tööstuslikus mastaabis täiesti kuluefektiivne. Arvestades Venemaa gaasitööstuse üsna suuri mahtusid, võime järeldada, et see läheb väga kulukaks. Kõik see on tõuganud tööstust täielikult füüsiliste kuivatusmeetodite väljatöötamise suunas. Lõpukstuleb vaid lisada, et nii majanduslike kulude kui ka tehnilise teostuse keerukuse seisukoh alt on absorptsioonimeetod palju lihtsam ja odavam kui adsorptsioon, mis tõi kaasa vedelike absorbeerijate leviku.