Очистка газа от сероводорода и углекислого газа

Частой примесью природного газа является сероводород. По своим химическим свойствам он представляет собой горючий газ с неприятным запахом, хорошо растворяемый в воде. Как газ, так и продукт его сгорания являются сильными ядами, а также вызывают коррозию выполненных из стальных труб и резервуаров, что может стать причиной утечек и аварий. Наличие сероводорода в газе ускоряет процесс гидратообразования. По существующим нормам, содержание сероводорода в газе, используемом в быту, не должно быть больше 0,02 г/м³ при 0°С и 760 мм.рт. ст. По содержанию в природном газе СО₂ также действуют определенные нормы. Количество углекислого газа не должно превышать 2%.

Очистка газа от примесей — один из насущных вопросов добывающей отрасли. В настоящее время существует множество способов эффективной очистки газа. В основном применяется абсорбция жидкостью и адсорбция твердым веществом. В первом случае, сероводород переходит в жидкую фазу и растворяется в адсорбирующей жидкости. Во втором случае, сероводород концентрируется на поверхности твердого вещества, и тем самым извлекается из газа.

В качестве адсорбента чаще всего выступает активированный уголь или окись железа. При помощи данных мер содержание углекислого газа и сероводорода снижается до необходимой отметки. При одновременной очистке газа жидкостью от сероводорода и углекислого газа используют моноэтаноламин, диэтаноламин и динизопропанамин. Данный способ является высокоэффективным и характеризуется довольно низкими затратами.

Осушка газа

Осушка газа необходима: для устранения при транспортировки газа ледяных пробок и кристаллогидратов, которые возникают при определенных t и Р с относительной влажностью φ < 0,6; устранение возникновения коррозии внутренней полости газопровода и повышение КПД теплогенерирующих агрегатов, поскольку вода полностью окислившийся элемент. Осушку газа осуществляют следующими методами:

Физические

В основе лежит искусственное охлаждение газов, компримирование их, а также сочетание компримирования с охлаждением. Осуществляются следующими способами:

— вымораживанием влаги из газа с использованием низких температур атмосферы;

— охлаждением газа с дополнительным компримированием и без него;

— инжекцией химических веществ в газовый поток промысловых газосборных трубопроводов с последующим улавливанием продуктов гидратации на сепарационных и центральных установках;

— низкотемпературной сепарацией (т.е. охлаждением природного газа с последующим разделением газоконденсатной смеси в сепараторе на жидкую и газовую фазы).

Химические

Химическая реакция между водой и химическими веществами может быть столь полной, что образующиеся при этом продукты гидратации будут иметь чрезвычайно низкую упругость водяных паров. Имеются химические реагенты, обеспечивающие практически полную осушку газа. Однако эти реагенты очень трудно или вообще невозможно регенерировать, что делает их непригодными для использования в качестве промышленных осушителей. Они широко применяются при лабораторном определении влажности газов.

Физико-химические

Основаны на поглощении влаги различными поглотителями (сорбентами) и делятся на две основные группы: адсорбция (с применением твердых сорбентов) и абсорбция (с применением жидких сорбентов, таких как диэтиленгликоль и триэтиленгликоль).

Физико-химические методы получили наиболее широкое применение.

Одоризация газа

Природный газ (метан) и сжиженные газы (пропан-бутаны) изначально не имеют запаха, поэтому любая их утечка из закрытой системы может быть обнаружена только специальными датчиками. Поскольку такие газы, широко применяемые на промышленных объектах и в быту, в случае утечки могут вызывать сильные отравления и, кроме того, при определенных концентрациях создают взрывоопасную среду, возникает потребность оперативного выявления наличия газа в окружающем воздухе без применения специальных технических устройств.

Вещества, придающие газу специфический запах, называют одорантами, а процесс их ввода в поток газа – одоризацией газа. Одоризация природного газа производится, как правило, на газораспределительных станциях (перед подачей газа потребителям) или на централизованных одоризационных пунктах.

Одорация.

Сам газ практически не пахнет, поэтому для безопасности и своевременной диагностики утечек газа органами обоняния человека в него добавляют незначительные количества сильнопахнущих веществ. При массовой доле меркаптановой серы менее 0,001% СУГ должны быть одорированы. Для одорации применяется этилмеркаптан (С2Н5SH), представляющий собой неприятно пахнущую жидкость плотностью 0,839 кг/л и с точкой кипения 35°С. Порог чувствительности запаха 0,00019 мг/л, предельно допустимая концентрация в воздухе рабочей зоны 1 мг/м³. В случае, когда токсичность в норме или несколько ниже нормы, запах одоранта практически не ощущается и его накопления в помещении не наблюдается.

БОНУС

Газгольдеры представляют собой емкость для приема, хранения сжиженного углеводородного газа СУГ под избыточным давлением и его выдачи в распределительные газопроводы. Газгольдеры находят свое применение в нефтегазовой, нефтедобывающей и газоперерабатывающей отраслях промышленности, при автономном газоснабжении производственных и жилых объектов.

Основными функциями, которые выполняют резервуары для сжиженных углеводородных газов, являются:

• хранение газа
• смешивание газов с различными характеристиками
• распределение и выдача газа

Основными характеристиками газовых резервуаров являются их объем и показатели внутреннего предельного давления.

Газгольдеры работают при внутреннем давлении 1,6 МПа (по индивидуальному заказу изготавливаются газгольдеры с давлением 2,0 МПа).

На газгольдеры различных типов устанавливается дополнительное газовое оборудование: предохранительные клапаны для сбрасывания газа при повышении давления выше допустимых значений, манометры для измерения давления газа, указатели и сигнализаторы уровня, термометры для определения температуры, запорные клапаны, технологические люки для проведения эксплуатационных работ и вентиляции, оборудование для удаления отложений и тяжелых остатков.

Все типы газгольдеров изготавливаются в соответствии с ПБ-03-576-03 "Правилам устройства и безопасной эксплуатации сосудов работающих под давлением", ПБ 03-584-03 "Правила проектирования, изготовления и приемки сосудов и аппаратов стальных сварных", ПБ 09-566-03 "Правила безопасности для складов сжиженных углеводородных газов и легковоспламеняющихся жидкостей под давлением" и ГОСТ Р 52630-2006 "Сосуды и аппараты стальные сварные. Общие технические условия".