ПОВЫШЕНИЕ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ И ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ АБСОРБЦИОННОЙ ОСУШКИ ПРИРОДНОГО ГАЗА

Сергей Александрович Шевцов, Дмитрий Валентинович Каргашилов, Евгений Юрьевич Лазурко, Дмитрий Александрович Белов

Аннотация


В статье предложена энергоэффективная и экологически чистая в сочетании с пониженной пожарной опасностью технология абсорбционной осушки природного газа диэтиленгликолем, которая предусматривает противоточное движение газа и раствора диэтиленгликоля в трехсекционном абсорбере; очистку газа от взвешенных капель жидкости в нижней скрубберной секции, поглощение паров воды диэтиленгликолем при движении газа через систему тарелок в средней секции, и последующую очистку газа от захваченных капель раствора диэтиленгликоля в верхней скрубберной секции; вывод осушенного газа из абсорбера с доставкой потребителю; регенерацию использованного раствора диэтиленгликоля в десорбере, состоящего из верхней части тарельчатого типа, в которой из раствора диэтиленгликоля, стекающего вниз, выпаривается влага встречным потоком острого водяного пара и паров диэтиленгликоля, и нижней части, где происходит нагревание раствора с помощью кипятильника до температуры 150-160 °С и испарение воды; конденсацию водяного пара, отводимого из десорбера, в конденсаторе-холодильнике с подачей полученной воды в верхнюю часть десорбера; отвод регенерированного горячего раствора диэтиленгликоля из нижней части десорбера, его подачу на осушение газа в абсорбер с максимальной рекуперацией теплоты на нагрев насыщенного раствора диэтиленгликоля, подаваемого на регенерацию в теплообменники и холодильник.Для подготовки теплоносителя («холодной» и «горячей» воды) используется пароэжекторный тепловой насос, состоящий из эжектора, испарителя, холодоприемника, конденсатора, терморегулирующего вентиля, парогенератора с предохранительным клапаном, насоса рециркуляции хладагента через холодоприемник, работающих по замкнутому термодинамическому циклу; причем одна часть полученного в парогенераторе острого пара направляется в кипятильник десорбера с возвратом образовавшегося конденсата в парогенератор, а другая часть в качестве рабочего пара под давлением 0,05-0,06 МПа направляется в сопло эжектора, вовлекая эжектируемые пары хладагента в качестве которого используется вода из испарителя и создается в нем пониженное давление 0,0009-0,001 МПа с температурой кипения хладагента 4-7 оС; за счет рецируляции хладагента через холодоприемник получается «холодная» вода с температурой 7-10 оС путем рекуперативного теплообмена между хладагентом и «холодной» водой, один поток которой подается в конденсатор-холодильник для конденсации водяного пара, отводимого из десорбера, а второй в холодильник; образовавшаяся после эжектора смесь паров хладагента и рабочего пара направляется в конденсатор пароэжекторного теплового насоса, а теплота конденсации смеси паров хладагента и рабочего пара используется для получения «горячей» воды, которая посредством рекуперативного теплообмена нагревается до температуры 40-50 оС и подается на подогрев газа перед абсорбером до температуры 30-40 оС с возвратом в конденсатор пароэжекторного теплового насоса; причем одна часть образовавшегося в конденсаторе водяного конденсата подается через терморегулирующий вентиль в испаритель для пополнения убыли воды, а другая избыточная часть конденсата вместе с отработанной водой после конденсатора-холодильника и холодильника отводится в парогенератор с образованием замкнутого цикла.

Ключевые слова


энергоэффективность;экологическая безопасность;пожарная опасность;природный газ;абсорбционная осушка;тепловой насос;диэтиленгликоль;energy efficiency;ecological safety;fire danger;natural gas;absorbing drying;thermal pump;diethylene glycol;

Полный текст:

PDF

Литература


Holditch S.A., Chianelli R.R. Factors That Will Influence Oil and Gas Supply and Demand in the 21st Century // MRS Bulletin. 2008. № 33(4). P. 317-323. DOI: 10.1142/7863.

Кондауров С.Ю. Совершенствование технологии адсорбционной осушки и отбензинивания природного газа: дис. … канд. техн. наук. Спб: Изд-во Газпром ВНИИГАЗ, 2012. 141 с.

Shevtsov S.A., Kargashilov D.V., Shutkin A.N. Fire and Explosion Safe Technology of Storage and Regasification of Liquefied Petroleum Gas // Chemical and Petroleum Engineering. 2018. P. 1-3.

Лунева С.К. Решение вопросов энергосбережения и энергоэффективности при применении тепловых насосов // Технико-технологические проблемы сервиса. 2014. № 3 (29). C. 59-62.

Патент 2634782 Российская Федерация, МПК B 01 D 53/26, B 01 D 53/14, B 01 D 3/00. Способ осушки углеводородного газа диэтиленгликолем / Шевцов С.А., Калач А.В., Каргашилов Д.В., Сапелкин Д.И. № 2016129908; заявл. 20.07.2016; опубл. 03.11.2017, Бюл. № 31.




DOI: http://dx.doi.org/10.17122/ogbus-2019-1-29-41

Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.