Essiccazione a gas: definizione, caratteristiche, modalità e tipologie di lavoro, applicazione dell'impianto e attrezzature speciali

2024 Autore: Howard Calhoun | [email protected]. Ultima modifica: 2023-12-17 10:31

Oggi si conosce un'ampia varietà di impurità. Ad esempio, può essere inquinamento meccanico. Si trovano sia nell'aria compressa che nel gas naturale stesso. Dopo che queste impurità sono entrate nelle installazioni, ad esempio nei gasdotti, tutti i dispositivi che operano in questo luogo sono esposti a queste particelle. Ciò porta al fatto che la loro usura è notevolmente aumentata.

Umidità come impurità

Naturalmente, devi capire che le impurità meccaniche non sono l'unico problema. Un pericolo piuttosto grande è sopportato da una sostanza come un liquido ordinario, l'acqua. Non importa quanto possa sembrare strano, ma è durante l'estrazione del gas naturale che il problema con l'acqua è piuttosto acuto. Ciò si esprime nel fatto che è possibile la formazione di vapore acqueo. La loro presenza, così come la densità, dipende dalla posizione del sito di estrazione. Sebbene sia importante notare qui che questi tipi di vapori sono comunque presenti, è solo che la loro concentrazione potrebbe essere diversa.

Cosa è pericolosoumidità?

Il motivo è abbastanza ovvio: la corrosione dei tubi metallici attraverso i quali si muove il gas. Fondamentalmente, tutti i dispositivi, come gli oleodotti, sono costituiti da leghe di ferro. La presenza di umidità all'interno di un tale tubo porterà alla formazione di idrati. Inoltre, non è esclusa la formazione di ghiaccio ordinario. La presenza di una qualsiasi di queste impurità porterà al seguente effetto: all'interno si formerà un tappo che impedirà il trasporto di gas naturale. Inoltre, la comparsa degli idrati interrompe il lavoro della maggior parte degli organismi di regolamentazione responsabili del mantenimento di una pressione adeguata.

Da tutto ciò ne consegue che l'essiccazione a gas è una procedura per rimuovere tali impurità come l'umidità. Questo problema è più acuto nel trasporto di carburante blu. Vale anche la pena aggiungere qui che la maggior parte degli impianti per l'estrazione di materia volatile si trova lontano dalle infrastrutture, nell'estremo nord. Per questi motivi, tutte le installazioni devono seguire determinate regole. Il primo e più importante requisito è la capacità di funzionare a un intervallo di temperature esterne sufficientemente ampio, comprese le più basse. Il secondo requisito importante è l'affidabilità degli impianti e il terzo è la disponibilità durante il funzionamento e la manutenzione.

Metodi di asciugatura

L'essiccazione a gas è un metodo che consente di eliminare la formazione di idrati o di tappi di ghiaccio. Attualmente, ci sono quattro metodi principali per eseguire questa operazione.

1. Raffreddamento. In questo caso si usa il freddo, sia naturale checreato artificialmente.
2. Il metodo di assorbimento utilizza scavenger di liquidi.
3. Il metodo di adsorbimento viene effettuato utilizzando un assorbitore già solido.
4. Un altro modo è combinato. Ad esempio, è possibile utilizzare l'assorbimento e il raffreddamento.

Metodo di raffreddamento a gas

Il primo modo per essiccare il gas è il raffreddamento. Il metodo si basa sul fatto che l'umidità del gas varia a seconda della temperatura ambiente. Ad esempio, se si raffredda un gas precedentemente caldo, parte del vapore umido si condenserà. La condensa che cadrà in questo caso può essere semplicemente rimossa e il gas stesso avrà un punto di rugiada più basso. Per ottenere la necessaria essiccazione del gas in questo modo, è necessario che sia raffreddato ad una temperatura leggermente inferiore al valore minimo in cantiere.

Per quanto riguarda il free cooling, è possibile durante il periodo invernale e se la tubazione è stata posata fuori terra. Inoltre, la temperatura dell'aria dovrebbe essere inferiore a quella del suolo. C'è un altro modo che puoi usare. Per fare ciò, è necessario che il giacimento disponga di riserve di gas naturale e di petrolio. In questo caso, diventa possibile raffreddare il gasolio con il freddo nello scambiatore di calore. Il freddo viene assorbito dopo la procedura di limitazione naturale del carburante. Il raffreddamento può essere effettuato anche mediante limitazione del gasolio.

Esiste un altro metodo di raffreddamento che viene spesso utilizzato in vari impianti di trattamento del gas. Il metodo artificiale viene eseguito utilizzando ammoniaca o propano. Per questo, viene eseguita l'evaporazione di queste sostanze. Pertanto, vale la pena notare che l'essiccazione del gas naturale mediante raffreddamento rimuoverà comunque parzialmente sostanze come gli idrocarburi pesanti.

Assorbenti liquidi

L'essiccamento del gas assorbente, o meglio la sua essenza, sta nel fatto che alcune sostanze liquide sono in grado di assorbire l'umidità dall'aria. Affinché una sostanza possa essere utilizzata come tale assorbente, deve soddisfare diversi requisiti:

• la capacità di umidità della sostanza deve essere molto elevata;
• l'assorbente non deve essere tossico;
• stabilità;
• L'oggetto non deve avere caratteristiche corrosive;
• La solubilità dell'assorbitore in una sostanza come un gas o un idrocarburo liquido dovrebbe essere minima;
• rigenerazione dell'assorbitore - semplice.

Le migliori sostanze che corrispondono a questa descrizione sono DEG e TEG. Sono decifrati come glicole dietilenico e glicole trietilenico. Se consideriamo principalmente solo i luoghi e i metodi di produzione russi, viene spesso utilizzato DEG. Come sostanza viene utilizzato un reagente chimico come il cloruro di calcio.

Assorbitori di tipo solido

La disidratazione del gas adsorbente si basa approssimativamente sullo stesso principio del metodo precedente, ma vengono utilizzati materiali solidi invece di una sostanza liquida. In questo caso, questi elementi sono chiamati adsorbenti. Differiscono in questola loro area è piuttosto ampia, inoltre è ricoperta da molti pori capillari. Materie prime come allumina attivata, bauxite, florite e molte altre sostanze possono essere utilizzate con successo come tali materiali.

È molto importante notare qui che se il gas non è stato precedentemente purificato da altre impurità, come idrocarburi pesanti o acido solfidrico, la capacità degli adsorbenti di assorbire l'umidità sarà notevolmente ridotta. Ciò suggerisce che il circuito di essiccazione del gas non può essere utilizzato come sistema indipendente. Per rigenerare gli assorbenti solidi, è necessario utilizzare gas caldo secco o aria.

Progettazione impianti di essiccazione

Le apparecchiature di asciugatura sono costituite da più elementi prefabbricati, sono dotate di tutti i comandi e controlli per eseguire l'operazione. Tutta questa attrezzatura ha le seguenti caratteristiche:

• il processo di rigenerazione avviene a circuito completamente chiuso, inoltre, senza il consumo di combustibile naturale;
• circuiti logici incorporati di tipo automatico responsabili della gestione e del controllo dell'intero sistema;
• il telaio di base per questo apparecchio è separato;
• La manutenzione e l'uso di tali installazioni sono il più semplici possibile;
• La flessibilità e l'affidabilità della stazione sono piuttosto elevate;
• una volta assemblati, sono realizzati in modo tale che l'apparecchiatura possa funzionare al 100% in condizioni di temperature molto basse.

Dispositivi con assorbitori di liquidi

Se è stato scelto l'assorbimento come metodo di essiccazione del gas, in questo caso l'assorbitore sarà l'apparato principale. Questo è abbastanza comprensibile. L'impianto di essiccazione del gas ha altri elementi, ma questo è il più importante. L'assorbitore è una colonna a bolle utilizzata come trasferimento di massa. Ci sono anche piastre speciali che hanno cappucci rotondi o conici. Sarà loro compito garantire che il livello di liquido richiesto sia sempre mantenuto sulle piastre.

Utilizzo dei metodi di asciugatura

Come puoi vedere, esistono diversi metodi per essiccare il gas, ma va aggiunto che non sempre è possibile utilizzarli. Quando si sceglie un metodo, è molto importante tenere conto dell'area in cui viene effettuata l'estrazione e, naturalmente, dei costi e dei benefici economici.

Quindi, nei laboratori, ne viene spesso utilizzato uno solo: il metodo chimico di essiccazione. È importante capire qui che in re altà ci sono molte sostanze che possono agire come assorbenti o adsorbenti.

Anche se il problema è che l'uso di sostanze chimiche è un processo una tantum, questo significa che non è del tutto conveniente su scala industriale. Dati i volumi piuttosto elevati dell'industria del gas in Russia, possiamo concludere che questo sarà molto costoso. Tutto ciò ha spinto l'industria verso lo sviluppo di metodi di essiccazione completamente fisici. Alla finec'è solo da aggiungere che in termini di costi economici, oltre alla complessità dell'implementazione tecnica, il metodo di assorbimento è molto più semplice ed economico dell'adsorbimento, il che ha portato alla diffusione degli assorbitori di liquidi.