В данной статье рассмотрен процесс осушки газа на основе аппарата ГП-365, проанализированы характерные особенности данной модели, выявлены ее основные достоинства и недостатки, а также обоснована необходимость ее модификации. На основе проведенного анализа автором предлагается идея разделения потока, обрабатываемого в массообменной ступени, газа на две части, достижение которого возможно посредством использования системы переточных труб и разделяющих перегородок. Главное достоинство новой модели заключается в совершенствования эффективности массообмена.
Ключевые слова: осушка газа, аппарат осушки газа ГП-365, движение газа, сепарация, абсорбция, секция улавливания абсорбента, сепарационная тарелка, модификация, эффективность.
Аппараты осушки газа ГП-365 (см. рис. 1, а) на сегодняшний день беспрерывно используются при промысловой подготовке газа на УКПГ на месторождениях Крайнего Севера.
Особая конструкция ГП-365 состоит из вертикальной цилиндрической колонны, имеющей газопроизводительность 5–10 млн.м3 в сутки. В ее составе выделяют три секции, а именно: сепарации, абсорбции и секцию улавливания абсорбента.
Секция сепарации по ходу движения газа находится первой и представляет собой сепарационную тарелку.
В массообменной секции располагаются пять контактных ступеней, каждая из которой включает ситчатую и сепарационную тарелки с центробежными элементами.
Секция улавливания абсорбента расположена последней по ходу движения газа, в неё входят: 54 фильтр-патронов, устроенных в виде перфорированного цилиндрического каркаса с намоткой слоев из фильтрующего материала и закрепленными 2–3 слоями рукавной сетки, предназначена для очистки осушенного газа от капельного абсорбента. Отвод уловленного в секции коагуляции абсорбента выполняется по специальной переточной трубке на полуглухую тарелку абсорбционной секции.
Превосходство устройств такого типа заключается в улучшение их эффективности с повышением расхода газа и возможных высоких скоростей потока газовой струи, а ограниченный охват эффективной работы в диапазоне 3 является их главным недостатком. Это связано с тем, что при более низких нагрузках по газу эффективность работы этих устройств уменьшается, так как поднятие жидкости газовым потоком не происходит и пропорционально данному уменьшению, становиться меньше и поверхность контакта.
Для того чтобы снизить объем абсорбента, уносимого из сепаратора потоком газа, мы рекомендуем модифицировать аппарат по осушке газа ГП-365 (см. рис. 1, б). Основополагающая концепция состоит в разделении потока, обрабатываемого в массообменной ступени, газа на две части с использованием системы переточных труб и разделяющих перегородок.
Последствием модификации станет то, что вместо демонтированных сепарационных тарелок появятся преточные трубы, которые будут расположены на разделяющих перегородках, а ситчатые тарелки сохранят свое местоположение.
Рис. 1. Принципиальная схема до и после модернизации аппаратов типа ГП-365
В целях совершенствования эффективности массообмена мы предлагаем установить слой насадок из керамических седел на ситчатые контактные тарелки.
Массообменная секция абсорбера функционально будет разделена на две части, работающие параллельно. В модифицированном абсорбере будут предельно применены старые посадочные места тарелок и крепежные составляющие.
Основополагающие достоинства модификации аппарата по осушке газа ГП-365:
‒ сбавление жидкостной нагрузки на фильтрующую секцию.
‒ снижение выноса абсорбента в капельном виде на секции фильтрации и доулавливания, за счет уменьшения линейных скоростей в контактной ступени.
‒ поддержание номинальной производительности аппаратов осушки газа с приемлемыми характеристиками по гидравлическому сопротивлению и выносу абсорбента.
‒ обеспечение наиболее длительного срока межремонтной эксплуатации аппарата.
Из всего вышесказанного можно заключить, что модификация абсорбера ГП-365 приведет к эффективному снятию нагрузки с фильтрующих патронов, а также возрастанию временного промежутка межремонтной эксплуатации аппарата.
Литература:
- Методические указания по технологическим расчетам систем абсорбционной осушки газа / В. А. Клюсов, Н. П. Изосимова, Э. И. Щипачева, В. Н. Безноскова. — Тюмень: ТюменНИИГипрогаз, 1988. -76с.
- Истомин В. А., Ефимов Ю. Н. Усовершенствованная технологическая схема двухстадийной абсорбционной осушки газа на северных месторождениях // Сб.: «Актуальные проблемы освоения газовых месторождений Крайнего Севера». — М.: ВНИИГАЗ, 1995. -109с.
