تجفيف الغاز: التعريف ، الخصائص ، طرق وأنواع العمل ، تطبيق التركيب والمعدات الخاصة

2024 مؤلف: Howard Calhoun | [email protected]. آخر تعديل: 2023-12-17 10:18

اليوم ، هناك مجموعة متنوعة من الشوائب معروفة. على سبيل المثال ، يمكن أن يكون التلوث الميكانيكي. توجد في كل من الهواء المضغوط والغاز الطبيعي نفسه. بعد دخول هذه الشوائب المنشآت ، على سبيل المثال ، في خطوط أنابيب الغاز ، تتعرض جميع الأجهزة العاملة في هذا المكان لهذه الجسيمات. هذا يؤدي إلى حقيقة أن ارتداءهم يزداد بشكل كبير.

الرطوبة كشوائب

بطبيعة الحال ، عليك أن تفهم أن الشوائب الميكانيكية ليست هي المشكلة الوحيدة. هناك خطر كبير إلى حد ما تحمله مادة مثل الماء السائل العادي. بغض النظر عن مدى غرابة ذلك ، لكن أثناء استخراج الغاز الطبيعي تكون مشكلة الماء حادة للغاية. يتم التعبير عن هذا في حقيقة أن تكوين بخار الماء ممكن. يعتمد حدوثها ، وكذلك كثافتها ، على موقع موقع الاستخراج. على الرغم من أهمية الإشارة هنا إلى أن هذه الأنواع من الأبخرة موجودة في أي حال ، إلا أن تركيزها قد يكون مختلفًا.

ما هو خطيرالرطوبة

السبب واضح تمامًا - تآكل الأنابيب المعدنية التي يتحرك من خلالها الغاز. في الأساس ، تتكون جميع الأجهزة ، مثل خطوط الأنابيب ، من سبائك الحديد. سيؤدي وجود الرطوبة داخل هذا الأنبوب إلى تكوين الهيدرات. بالإضافة إلى ذلك ، لا يتم استبعاد تكوين الجليد العادي. سيؤدي وجود أي من هذه الشوائب إلى التأثير التالي: يتكون سدادة بالداخل تمنع نقل الغاز الطبيعي. بالإضافة إلى ذلك ، فإن ظهور الهيدرات يعطل عمل معظم الهيئات التنظيمية المسؤولة عن الحفاظ على الضغط المناسب.

من كل هذا يترتب على أن تجفيف الغاز هو إجراء لإزالة الشوائب مثل الرطوبة. هذه المشكلة أكثر حدة في نقل الوقود الأزرق. وتجدر الإشارة هنا أيضًا إلى أن معظم منشآت استخراج المواد المتطايرة تقع بعيدًا عن البنية التحتية في أقصى الشمال. لهذه الأسباب ، يجب أن تتبع جميع التركيبات قواعد معينة. الشرط الأول والأهم هو القدرة على العمل في نطاق واسع بدرجة كافية من درجات الحرارة الخارجية ، بما في ذلك أدنى درجات الحرارة. المطلب الثاني المهم هو موثوقية التركيبات ، والثالث هو التوافر في التشغيل والصيانة.

طرق التجفيف

التجفيف بالغاز طريقة تسمح لك بالتخلص من تكون الهيدرات أو سدادات الثلج. حاليا ، هناك أربع طرق رئيسية لتنفيذ هذه العملية.

1. تبريد. في هذه الحالة ، يتم استخدام البرد ، سواء كان طبيعيًا أومصطنع.
2. طريقة الامتصاص تستخدم كاسحات سائلة.
3. يتم تنفيذ طريقة الامتزاز باستخدام ماص صلب بالفعل.
4. يتم الجمع بين طريقة أخرى. على سبيل المثال ، يمكن استخدام الامتصاص والتبريد.

طريقة تبريد الغاز

الطريقة الأولى لتجفيف الغاز هي التبريد. تعتمد الطريقة على حقيقة أن رطوبة الغاز تختلف حسب درجة الحرارة المحيطة. على سبيل المثال ، إذا قمت بتبريد غاز كان دافئًا في السابق ، فسوف يتكثف بعض البخار الرطب. يمكن ببساطة إزالة المكثفات التي ستسقط في هذه الحالة ، وسيكون للغاز نفسه نقطة تكثف أقل. من أجل تحقيق التجفيف اللازم للغاز بهذه الطريقة ، من الضروري تبريده إلى درجة حرارة تقل قليلاً عن الحد الأدنى للقيمة في خط الأنابيب.

اما بالنسبة للتبريد المجاني فمن الممكن خلال فترة الشتاء و اذا تم وضع خط الانابيب فوق سطح الارض. كما يجب أن تكون درجة حرارة الهواء أقل من درجة حرارة التربة. هناك طريقة أخرى يمكنك استخدامها. للقيام بذلك ، من الضروري أن يحتوي الحقل على احتياطيات من الغاز الطبيعي والبترول. في هذه الحالة ، يصبح من الممكن تبريد غاز الزيت بالبرودة في المبادل الحراري. يتم تناول البرد فيه بعد إجراء اختناق الوقود الطبيعي. يمكن أيضًا إجراء التبريد عن طريق اختناق غاز الزيت.

هناك طريقة تبريد أخرى تُستخدم غالبًا في محطات معالجة الغاز المختلفة.يتم تنفيذ الطريقة الاصطناعية باستخدام الأمونيا أو البروبان. لهذا ، يتم تبخير هذه المواد. وبالتالي ، تجدر الإشارة إلى أن تجفيف الغاز الطبيعي عن طريق التبريد في أي حال سيزيل جزئيًا المواد مثل الهيدروكربونات الثقيلة.

ماصات سائلة

تجفيف الغاز الامتصاصي ، أو بالأحرى جوهره ، يكمن في حقيقة أن بعض المواد السائلة قادرة على امتصاص الرطوبة من الهواء. من أجل استخدام مادة ما كممتص ، يجب أن تفي بعدة متطلبات:

• يجب أن تكون سعة رطوبة المادة عالية جدًا ؛
• يجب ألا تكون المادة الماصة سامة ؛
• الاستقرار ؛
• يجب ألا يحتوي العنصر على خصائص أكالة ؛
• قابلية ذوبان جهاز الامتصاص في مادة مثل الغاز أو الهيدروكربون السائل يجب أن تكون في حدها الأدنى ؛
• امتصاص امتصاص - بسيط.

أفضل المواد التي تناسب هذا الوصف هي DEG و TEG. يتم فك شفرتها على أنها ثنائي إيثيلين جلايكول وثلاثي إيثيلين جلايكول. إذا نظرنا بشكل أساسي إلى الأماكن وطرق الإنتاج الروسية فقط ، فغالبًا ما يتم استخدام DEG. كمادة ، يتم استخدام كاشف كيميائي مثل كلوريد الكالسيوم.

ممتص من النوع الصلب

تم بناء تجفيف غاز الامتزاز على نفس المبدأ تقريبًا مثل الطريقة السابقة ، ولكن يتم استخدام المواد الصلبة بدلاً من مادة سائلة. في هذه الحالة ، تسمى هذه العناصر الممتزات. هم يختلفون في ذلكمساحتها كبيرة جدًا ، بالإضافة إلى أنها مغطاة بالعديد من المسام الشعرية. يمكن استخدام المواد الخام مثل الألومينا المنشط والبوكسيت والفلوريت والعديد من المواد الأخرى بنجاح كمثل هذه المواد.

من المهم أن نلاحظ هنا أنه إذا لم يتم تنقية الغاز مسبقًا من بعض الشوائب الأخرى ، مثل الهيدروكربونات الثقيلة أو كبريتيد الهيدروجين ، فإن قدرة المواد الماصة على امتصاص الرطوبة ستنخفض بشكل كبير. يشير هذا إلى أنه لا يمكن استخدام دائرة تجفيف الغاز كنظام مستقل. لتجديد المواد الماصة الصلبة ، يجب استخدام إما الغاز الساخن الجاف أو الهواء.

تصميم محطات التجفيف

تتكون معدات التجفيف من عدة عناصر مسبقة الصنع ، ومجهزة بكافة الضوابط والضوابط لأداء العملية. كل هذه المعدات لديها الميزات التالية:

• تتم عملية التجديد في دائرة مغلقة تمامًا ، علاوة على ذلك ، دون استهلاك الوقود الطبيعي ؛
• دارات منطقية من النوع الآلي المدمجة مسؤولة عن إدارة النظام بأكمله والتحكم فيه ؛
• الإطار الأساسي لهذه المباراة منفصل ؛
• صيانة واستخدام مثل هذه التركيبات بسيطة بقدر الإمكان ؛
• مرونة وموثوقية المحطة عالية جدًا ؛
• عند تجميعها ، يتم تصنيعها بطريقة تجعل الجهاز يعمل بنسبة 100٪ في ظل ظروف درجات حرارة منخفضة للغاية.

أجهزة بامتصاص سائل

إذا تم اختيار الامتصاص كطريقة لتجفيف الغاز ، ففي هذه الحالة سيكون الممتص هو الجهاز الرئيسي. هذا مفهوم تماما. يحتوي مصنع تجفيف الغاز على عناصر أخرى ، ولكن هذا هو الأكثر أهمية. جهاز الامتصاص عبارة عن عمود فقاعي يستخدم لنقل الكتلة. هناك أيضًا لوحات خاصة بها أغطية مستديرة أو مخروطية. سيكونون مسؤولين عن ضمان الحفاظ دائمًا على المستوى المطلوب من السائل على اللوحات.

باستخدام طرق التجفيف

كما ترى ، هناك عدد من الطرق المختلفة لتجفيف الغاز ، لكن يجب إضافة أنه ليس من الممكن دائمًا استخدامها. عند اختيار طريقة ، من المهم جدًا مراعاة المنطقة التي يتم فيها التعدين ، وبالطبع التكاليف والفوائد الاقتصادية.

وهكذا ، في المختبرات ، يتم استخدام واحد فقط في أغلب الأحيان - الطريقة الكيميائية للتجفيف. من المهم أن نفهم هنا أنه في الواقع هناك الكثير من المواد التي يمكن أن تعمل كممتصات أو مواد ماصة.

في حين أن المشكلة هي أن استخدام المواد الكيميائية هو عملية لمرة واحدة ، فإن هذه الحقيقة تعني أنها ليست فعالة من حيث التكلفة على نطاق صناعي. بالنظر إلى الكميات الكبيرة نسبيًا من صناعة الغاز في روسيا ، يمكننا أن نستنتج أن هذا سيكون مكلفًا للغاية. دفع كل هذا الصناعة نحو تطوير طرق تجفيف فيزيائية تمامًا. فى النهايةعلى المرء فقط أن يضيف أنه فيما يتعلق بالتكاليف الاقتصادية ، فضلاً عن تعقيد التنفيذ الفني ، فإن طريقة الامتصاص أبسط بكثير وأرخص من الامتزاز ، مما أدى إلى انتشار ماصات السوائل.