Способ определения уноса абсорбента в процессе осушки природного газа



Способ определения уноса абсорбента в процессе осушки природного газа
Способ определения уноса абсорбента в процессе осушки природного газа

 


Владельцы патента RU 2630558:

Открытое акционерное общество "Севернефтегазпром" (RU)

Изобретение относится к способам контроля процесса осушки природного и попутного газа и может быть использовано в нефтегазовой промышленности, где в производственном процессе для осушки газа применяется моно-, ди-, триэтиленгликоль (далее - абсорбент). Способ определения уноса абсорбента в процессе осушки природного газа включает снижение, относительно рабочих параметров, давления и температуры осушенного газа. Анализируемый газ пропускают через ловушку-змеевик, помещенную в охладитель. На стенках ловушки-змеевика конденсируются пары абсорбента. Сконденсированный абсорбент в лабораторных условиях вымывают дистиллированной водой. Затем определяют его концентрацию в воде и, учитывая объем пропущенного через ловушку-змеевик газа и объем воды, рассчитывают количество абсорбента, содержащегося в растворенном и капельном виде в осушенном товарном газе. Техническим результатом является повышение точности определения уноса абсорбента и осуществление периодического контроля уноса абсорбента на выходе из абсорбентов. 1 ил.

 

Изобретение относится к способам контроля процесса осушки природного и попутного газа и может быть использовано в нефтегазовой промышленности, где в производственном процессе для осушки газа применяется моно-, ди-, триэтиленгликоль (далее - абсорбент).

При осушке газа абсорбентом часть его уносится с потоком осушенного газа в магистральные и другие газопроводы. Унос абсорбента - прямые материальные затраты, увеличивающие себестоимость добычи газа или нефти. Попадая в систему магистральных газопроводов вместе с осушенным газом, абсорбент выпадает в них в виде жидкой фазы и этим существенно осложняет работу газопроводов, уменьшая их пропускную способность, уменьшает надежность работы компрессорных станций, а также повышает погрешность измерения расхода газа в системах учета. Поэтому очень важно контролировать унос абсорбента в процессе осушки природного газа.

Известны косвенные способы определения уноса абсорбента за счет измерения уровня в расходных емкостях по технологической цепи установки регенерации абсорбента. Но данные способы имеют следующие существенные недостатки: низкая точность определения уноса абсорбента, так как в технологическом процессе задействовано множество емкостей, отсутствие возможности оперативного определения объемов уноса, а также отсутствие возможности определения уноса абсорбента в отдельно взятом абсорбере, что в конечном счете влияет на качество осушки газа.

Также известен способ определения уноса абсорбента при помощи «измерителя уноса жидкости», принцип действия которого основан на использовании фильтрующего элемента (например, автомобильных масляных фильтров). При определении уноса абсорбента таким способом «измеритель уноса жидкости» подсоединяют к газовой линии на выходе из абсорбера, пропускают газ и отсоединяют. Количество абсорбента определяют по изменению массы фильтрующего элемента. (Руководство по эксплуатации 198 Р.00.00.000 РЭ к прибору - измеритель уноса жидкости ИУ-2).

Недостатками данного способа является то, что в составе осадка на фильтре могут присутствовать вода, углеводородный конденсат и другие примеси, имеющиеся в газе, что не позволяет точно оценивать количество абсорбента в газе. Кроме того, при контакте с воздухом фильтра, имеющего на своей разветвленной поверхности такой активный осушающий агент, как, например, триэтиленгликоль, начинается быстрое осаждение на фильтре влаги из воздуха, что приводит к значительной ошибке при взвешивании, а следовательно, и при определении уноса.

Известен способ определения удельного уноса абсорбента при осушке природного или попутного газа (RU 2274483, G01N 7/04, B01D 53/26, B01D 53/14), в котором анализируемый газ из линии осушенного газа абсорбера, находящийся под давлением, последовательно дросселируют и барботируют в барботере через жидкость (например, ксилол, бензин и т.п.), в которой улавливается и не растворяется жидкая и паровая фазы абсорбента. Абсорбент из барботера стекает в замерную емкость. Температуру жидкости в барботере поддерживают равной температуре точки росы анализируемого газа. Измеряют объем газа, прошедшего через барботер, время заполнения замерной емкости и определяют удельный унос абсорбента.

Недостатками данного способа является то, что в составе улавливаемой жидкости могут присутствовать вода, углеводородный конденсат и другие примеси, имеющиеся в газе, что не позволяет точно оценивать количество абсорбента в газе. Кроме того, при малых концентрациях абсорбента в газе, что характерно для современных установок, для заполнения замерной емкости требуется длительное время и значительные объемы газа (например, при концентрации абсорбента 1 грамм и менее на 1000 м3 газа, потери газа составят не менее 1000 м3).

Задачей, на решение которой направлено изобретение, является разработка способа определения уноса абсорбента в процессе осушки газа, с целью принятия мер по его уменьшению и снижению трудозатрат на осуществление контроля.

Техническим результатом является более точное определение уноса абсорбента и осуществление периодического контроля уноса абсорбента на выходе из абсорберов, что позволяет выбрать наиболее оптимальные технологические параметры ведения процесса в установках осушки природного газа, в том числе при необходимости проведения технического обслуживания каплеуловительных устройств. Также результатом является ресурсо- и энергосбережение из-за снижения количества абсорбента на кубометр осушенного газа и, как следствие, повышение экологической безопасности процесса осушки газа.

Указанный технический результат достигается в способе определения уноса абсорбента в процессе осушки природного газа, включающем снижение относительно рабочих параметров давления и температуры осушенного газа, согласно изобретению анализируемый газ пропускают через ловушку-змеевик, помещенную в охладитель, на стенках которой конденсируются пары абсорбента, затем сконденсированный абсорбент в лабораторных условиях вымывают дистиллированной водой, определяют его концентрацию в воде и, учитывая объем пропущенного через ловушку-змеевик газа и объем воды, рассчитывают количество абсорбента, содержащегося в растворенном и капельном виде в осушенном товарном газе.

Изобретение поясняется чертежом.

На абсорбер 1, в котором необходимо осуществить контроль уноса абсорбента, монтируют ловушку-змеевик 2, помещенную в охладитель 3, и расходомер 4. Подачу газа в ловушку-змеевик 2 производят открытием вентиля 5. Ловушка-змеевик 2 представляет собой металлическую трубку диаметром от 1 до 15 мм. Диаметр кольца змеевика подбирают, исходя из размера охладителя 3 таким образом, чтобы обеспечить максимальное количество осажденного на стенках абсорбента. Длину ловушки-змеевика 2 подбирают следующим образом: производят отбор газа в охладитель 3 и устанавливают количество осажденного абсорбента на стенках ловушки-змеевика 2, затем увеличивают длину ловушки-змеевика 2 за счет добавления колец и производят повторный отбор пробы. Если количество осажденного абсорбента увеличилось, то операцию повторяют до тех пор, пока количество осажденного абсорбента не станет постоянным.

Способ контроля уноса абсорбента в производственном процессе осушки газа осуществляют следующим образом. Через ловушку-змеевик 2 пропускают из абсорбера 1 необходимое количество газа, замеряя его объем расходомером 4. При этом температура в охладителе 3 может быть в пределах от -5°C до -80°C. Верхняя граница температурного диапазона определяется температурой конденсации паров абсорбента при выбранных условиях, а нижняя граница - практической целесообразностью и свойствами выбранного охладителя. Количество пропущенного газа должно быть таким, чтобы обеспечить минимальную концентрацию абсорбента, необходимую для определения по выбранной лабораторной методике. Например, по «Методике измерений массовой концентрации триэтиленгликоля в природных, сточных водах и в технических жидкостях методом газовой хроматографии, М-01-2015», свидетельство об аттестации №251.0279/01.00258/2015, минимально необходимая концентрация триэтиленгликоля в воде составляет 10 мг/дм3, что соответствует минимально необходимому количеству триэтиленгликоля, сконденсировавшемуся в ловушке-змеевике 0,1 мг. При внутреннем объеме ловушки 1 дм3 и концентрации триэтиленгликоля в газе 1 г на 1000 м3 газа через ловушку необходимо пропустить 100 дм3 газа, что составляет 100-кратный объем ловушки.

Во время прохождения газа через ловушку-змеевик 2 пары абсорбента за счет понижения температуры и давления конденсируются и осаждаются на его внутренних стенках. По окончанию отбора пробы закрывают вентиль 5, ловушку-змеевик 2 отсоединяют и направляют в лабораторию, где абсорбент со стенок вымывают дистиллированной (или деионизованной) водой, и/или водно-спиртовыми растворами низкомолекулярных спиртов, учитывая растворимость абсорбента. В дальнейшем для определения массовых концентраций абсорбента применяют лабораторный хроматограф.

Определение содержания абсорбента в растворе выполняют следующим образом: проводят градуировку хроматографа, разбавление (или концентрирование) пробы, измерение концентрации абсорбента в растворе. После определения концентрации абсорбента в растворе, зная объем раствора, определяют общее содержание осевшего на ловушке-змеевике 2 абсорбента и, учитывая объем пропущенного через него газа, определяют количество абсорбента в осушенном газе по формуле

где C - концентрация абсорбента в газе, мг/м3,

c1 - концентрация абсорбента в растворе, полученном после промывки ловушки-змеевика, мг/дм3,

V1 - объем раствора, полученного после промывки ловушки-змеевика, дм3,

V2 - объем газа, пропущенного через ловушку-змеевик, м3.

Снижение уноса абсорбента осуществляют за счет проведения периодического контроля уноса абсорбента на выходе из абсорберов и выбора наиболее оптимальных технологических параметров процесса (в том числе снижение скорости потока газа) в установках осушки природного газа, а также, при необходимости, проведения технического обслуживания каплеуловительных устройств. Тем самым способ контроля уноса абсорбента в производственном процессе осушки газа позволяет осуществлять выбор наиболее оптимального режима производительности аппарата, учитывая технологические потери абсорбента.

Способ определения уноса абсорбента в процессе осушки природного газа, включающий снижение относительно рабочих параметров давления и температуры осушенного газа, отличающийся тем, что анализируемый газ пропускают через ловушку-змеевик, помещенную в охладитель, на стенках которой конденсируются пары абсорбента, затем сконденсированный абсорбент в лабораторных условиях вымывают дистиллированной водой, определяют его концентрацию в воде и, учитывая объем пропущенного через ловушку-змеевик газа и объем воды, рассчитывают количество абсорбента, содержащегося в растворенном и капельном виде в осушенном товарном газе.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к способам определения термобарических параметров (температуры и давления) образования гидратов в многокомпонентной смеси типа нефтяных или природных газов.

Изобретение относится к каротажу бурового флюида или газовому каротажу в процессе бурения и, более конкретно, к способу и системе для получения характеристик пластовых флюидов в реальном времени.

Изобретение относится к способам определения газоносности угольных пластов с целью определения коммерческого потенциала угольных месторождений для организации добычи метана из угольных пластов, а также для расчетов ожидаемой газообильности горных выработок угольных шахт.

Изобретение относится к области исследований газоконденсатных эксплуатационных скважин и может быть использовано при определении содержания углеводородов (далее - УВ) С5+в в пластовом газе непосредственно при проведении исследовательских работ газоконденсатных эксплуатационных скважин.

Изобретение относится к химической промышленности и используется для исследования химического процесса получения синтетической нефти. Установка для исследования процесса получения синтетической нефти, включающая в себя реактор, загруженный катализатором, накопительную емкость, средства контроля температуры и давления, запорно-регулирующую арматуру, отличается тем, что она дополнительно содержит ресивер, конденсатор-сепаратор, регистрирующие индикаторные устройства для измерения расхода газообразных потоков и отходящего газа, индикаторное устройство для измерения уровня жидкости, при этом на линии подачи газообразных потоков установлены последовательно регистрирующее индикаторное устройство для измерения расхода газообразных потоков, ресивер, каталитический реактор, выход которого соединен с последовательно установленными конденсатором-сепаратором и накопительной емкостью, причем каталитический реактор выполнен с возможностью электроподогрева слоя катализатора и имеет систему внешнего водяного охлаждения, состоящую из последовательно установленных водяного холодильника, сборника парового конденсата, дозирующего насоса и водонагревателя, при этом средства контроля температуры выполнены в виде индикаторного регистрирующего регулирующего устройства, установленного в водонагревателе, первого индикаторного устройства для измерения температуры, установленного в каталитическом реакторе, второго индикаторного устройства для измерения температуры, установленного в водяном холодильнике, третьего индикаторного устройства для измерения температуры, установленного в конденсаторе-сепараторе, четвертого индикаторного устройства для измерения температуры, установленного в накопительной емкости, средства контроля давления выполнены в виде первого индикаторного устройства для измерения давления, установленного перед водяным холодильником, и второго индикаторного устройства для измерения давления, установленного в конденсаторе-сепараторе, запорно-регулирующая арматура выполнена в виде регулирующего клапана, установленного на трубопроводе подачи газообразных потоков и связанного с регистрирующим индикаторным устройством для измерения расхода газообразных потоков, первого регулирующего вентиля, установленного между первым индикаторным устройство для измерения давления и водяным холодильником, второго регулирующего вентиля, установленного на трубопроводе подачи оборотной воды в водяной холодильник, третьего регулирующего вентиля, установленного на трубопроводе отвода отходящего газа из конденсатора-сепаратора между конденсатором-сепаратором и регистрирующим индикаторным устройством для измерения расхода отходящего газа, четвертого регулирующего вентиля, установленного на трубопроводе подачи оборотной воды в конденсатор-сепаратор, пятого регулирующего вентиля, установленного на трубопроводе подачи синтетической нефти потребителю и связанного с индикаторным устройством для измерения уровня жидкости.

Предлагаемое изобретение относится к материаловедению изделий легкой и текстильной промышленности, а именно к методам исследования свойств материалов, и может быть использовано для определения их воздухопроницаемости при изменении режимов и параметров воздухообмена.

Изобретение относится к области исследований квазиизэнтропической сжимаемости газов, например водорода, дейтерия, гелия и т.д., в мегабарной области давлений. Устройство содержит заряд взрывчатого вещества, охватывающий металлическую оболочку с полостью для напуска газа посредством трубопровода, проходящего через указанные заряд и оболочку.

Изобретение относится к области измерительной техники, а именно к средствам наблюдения движущихся газовых потоков, содержащих мелкодисперсные частицы вещества, и может быть использовано при контроле параметров потоков газовых сред.

Изобретение относится к области методов и средств контроля за содержанием горючих или токсичных компонентов и может быть использовано для контроля и регулирования содержания газообразных токсичных или горючих веществ в стационарных или транспортируемых контейнерах.

Изобретение относится к области техники производства сосудов с покрытием для хранения биологически активных соединений или крови. Обеспечен способ инспектирования продукта процесса покрытия.
Наверх