Většina výrobců zemního plynu používá k odstranění vody ze zemního plynu dehydrátory s triethylenglykolem (TEG), aby splnili požadavky na obsah vody v potrubí.
Při tomto procesu vstupuje vlhký plyn do blízkosti dna glykolového stykače a přichází do kontaktu s chudým glykolem (chudým na vodu) v absorbéru kontaktní věže. Provozní tlak kontaktní věže se blíží podmínkám tlaku v potrubí. V kontaktní věži je voda v zemním plynu absorbována cirkulujícím glykolem a zemní plyn je dehydratován a rosný bod plynu je snížen. Odvodněný plyn se označuje jako suchý plyn a odchází horní částí glykolového stykače. Glykol, který absorboval vodu, se nazývá bohatý glykol (s obsahem vody). Bohatý glykol pak vychází ze spodní části glykolového stykače a proudí do regeneračního systému. Regenerační systém obvykle zahrnuje nádrž na glykol (odlučovač plynného kondenzátu a glykolu) a převařovací kotel, který jako palivo používá zemní plyn.
Glykolová blesková nádrž (nazývaná také separátor plyn-kondenzát-glykol) slouží jako odlučovač k zachycení zachyceného bleskového plynu a kondenzátu. Záblesková nádrž také snižuje tlak bohatého glykolu před vstupem do převařovacího kotle. Reboiler pracuje přibližně při atmosférickém tlaku. V převařovacím kotli se glykol zahřívá, aby se z něj vyvařila voda a vznikl chudý glykol. Chudý glykol se ochladí pomocí výměníku tepla a čerpá se zpět do glykolového stykače, kde pokračuje cyklus.
Typické požadavky na suchý plynovod se mohou pohybovat v rozmezí 5 až 7 liber vody na MMSCF zemního plynu.
Níže uvedený obrázek 1 je schéma typického základního procesního diagramu glykolového dehydrátoru z https://petrowiki.org/Dehydration_with_glycol
K cirkulaci glykolu v systému se používá oběhové čerpadlo. Používá se mnoho druhů čerpadel, včetně glykolových čerpadel Kimray Energy Exchange, jiných pneumatických čerpadel a elektrických pístových a odstředivých čerpadel. Větší glykolové dehydrátory často používají čerpadla poháněná elektrickým motorem.
Převařovací kotel používá k oddělení vody od glykolu klidovou kolonu (cívku zpětného kondenzátoru). Vypouštěný plyn z destilační kolony bude obsahovat vodní páru a uhlovodíky, jako je metan, benzen, toluen, ethylbenzen, xyleny, n-hexan a další těkavé organické látky.
Znečišťující látky v ovzduší glykolových dehydrátorů
Proudy zemního plynu obsahují různá množství metanu, těkavých organických látek a nebezpečných látek znečišťujících ovzduší (HAP). Mezi HAP v zemním plynu patří benzen, toluen, ethylbenzen, xyleny (BTEX), n-hexan a 2,2,4-trimethylpentan. Tyto HAP jsou v použitém roztoku TEG mírně rozpustné a v důsledku toho jsou HAP absorbovány v glykolovém stykači. Také metan a těkavé organické látky (jiné než BTEX) budou v důsledku vysokého provozního tlaku glykolového stykače (600 až >1000 psig) vtahovány do bohatého glykolu.
Plyn uvolňovaný ze zábleskové nádrže (umístěné mezi glykolovým stykačem a převařovacím kotlem) bude zemní plyn, který je tvořen převážně metanem a některými těkavými organickými látkami a malým množstvím BTEX.
Regenerace bohatého glykolu v reboileru glykolu způsobuje uvolňování metanu, VOC a HAPs s vodní párou vystupující z ventilační kolony.
Zdroje emisí z glykolového dehydrátoru
Zdroje a typy znečištění ovzduší z glykolového dehydrátoru TEG zahrnují následující:
- Ventilace destilační kolony – voda, metan, VOC, BTEX, n-hexan, 2,2,4-trimethylpentan
- Flash Tank – především zemní plyn podobný topnému plynu (především metan a některé VOC a BTEX).
- Glykolové čerpadlo používající vysokotlaký zemní plyn – převážně zemní plyn podobný palivovému plynu
Kontrola emisí z ventilační kolony
- Vzduchem chlazené kondenzátory s nekondenzovatelnými plyny vypouštěnými do atmosféry
- Vodou nebo glykolem chlazené kondenzátory s nekondenzovatelnými plyny vypouštěnými do atmosféry
- Vzduchem chlazené, vodou nebo glykolem chlazené kondenzátory s nekondenzovatelným plynem vedeným jako palivo do kotlového hořáku nebo do uzavřeného spalovacího zařízení nebo fléry
- Vzduchem nebo vodou chlazené kondenzátory s nekondenzovatelným plynem vedeným do spalovacího zařízení nebo fléry
- Vzduchem nebo vodou chlazené kondenzátory s nekondenzovatelným plynem vedeným jako palivo do uzavřeného spalovacího zařízení nebo fléry jednotku pro rekuperaci par (VRU)
Řízení emisí z glykolových zábleskových nádrží
- Protože glykolová záblesková nádrž je tlaková nádoba (rozsah provozního tlaku 60 až 120 psig) a má podobné složení jako palivový plyn.
- Tento plyn je obvykle veden zpět do systému (např, palivový plyn) nebo se reguluje pomocí VRU, fléry nebo uzavřeného spalovacího zařízení.
Optimalizační techniky ke snížení emisí
- Optimalizujte rychlost oběhu glykolu pouze na takovou, která je potřebná k odvodnění plynu na požadovanou hodnotu lbs/MMSCF. POZNÁMKA: Modely schválené EPA (GRI-GLYCalc) ukazují, že emise VOC a BTEX jsou přímo úměrné rychlosti cirkulace glykolu. Na základě modelu GRI-GLYCalc lze při snížení rychlosti cirkulace glykolu o 50 % snížit emise BTEX a VOC přibližně o 50 %.
- Používejte elektrická oběhová čerpadla glykolu namísto plynových čerpadel.
Předpisy o emisích z glykolových dehydrátorů
Předpisy EPA, které se týkají glykolových dehydrátorů, zahrnují předpisy o nebezpečných látkách znečišťujících ovzduší (HAP) v 40 CFR 63, podčást HH – Národní emisní normy pro nebezpečné látky znečišťující ovzduší ze zařízení na těžbu ropy a zemního plynu. Tento předpis se vztahuje na glykolové dehydrátory v zařízeních na těžbu ropy a zemního plynu na pevnině a na některé nádrže na skladování ropy.
Na glykolové dehydrátory se mohou vztahovat také specifické předpisy jednotlivých států.
Kontrola emisí ze spalovacího zařízení Cimarron DehyCombustor
Spalovací zařízení Cimarron DehyCombustor kombinuje kondenzátor BTEX se spalovacím zařízením certifikovaným EPA, aby se eliminovaly emise BTEX z glykolového dehydrátoru.
Výhody
- Eliminuje potřebu posílat páry z klidové kolony do reboileru, což je častou příčinou požárů regenerátoru a snížení účinnosti regulace emisí.
- Umožňuje další používání glykolových čerpadel s energetickou výměnou díky zničení 99 % spotřeby plynu
- Kompaktní konstrukce zajišťuje malou plochu
Vlastnosti
- Navrženo tak, aby vyhovovalo stále přísnějším normám EPA specifickým pro emise z dehydratace zemního plynu.
- K dispozici jsou modely s nástavcem (bez nutnosti montáže) a plně uzavřené modely pro provoz v náročných podmínkách chladného počasí a otevřené modely pro provoz v teplém počasí.
- Všechny smáčené části jsou z nerezové oceli 304
- Konstrukce plně podle předpisu ASME
- EPA certifikovaná pro destrukci par Quad O
- K dispozici je záznam dat o destrukci par na místě a/nebo komunikace SCADA.
Akvizice společnosti HY-BON/EDI společností Cimarron Energy
Akvizice společnosti HY-BON/EDI společností Cimarron v červenci 2019 znamená další posílení nabídky environmentálních produktů a služeb pro naše zákazníky v oblasti ropy a plynu. Patří sem např:
- Spalovací jednotka BTEX pro glykolové dehydrátory
- Zařízení bez nádrží
- Mobilní systém regenerace glykolu
- Jednotky pro rekuperaci par (VRU)
- Věže pro rekuperaci par (VRT)
- Flares
- Uzavřená spalovací zařízení (ECD)
- Služby detekce a opravy úniků (LDAR)
- Služby měření výparů
- Služby v terénu
- Díly
.
Další informace o našich produktech a službách, nás můžete kontaktovat na čísle +1 (844) 746-1676 nebo navštívit https://www.cimarron.com.