De fleste naturgasproducenter bruger triethylenglycoldehydratorer (TEG) til at fjerne vand fra naturgas for at opfylde kravene til vandindholdet i rørledninger.
I processen kommer våd gas ind nær bunden af glykolkontaktoren og kommer i kontakt med magert glykol (vandfattigt) i kontakttårnets absorber. Driftstrykket i kontakttårnet er tæt på rørledningens trykforhold. I kontakttårnet absorberes vandet i naturgassen af den cirkulerende glykol, og naturgassen dehydreres, og gasens dugpunkt reduceres. Den dehydrerede gas kaldes tørgas og kommer ud gennem toppen af glykolkontaktatoren. Den glykol, der har absorberet vandet, kaldes rig glykol (vandfyldt). Den rige glykol kommer derefter ud fra bunden af glykolkontaktoren og strømmer til regenereringssystemet. Regenereringssystemet omfatter typisk en glykolflashtank (gaskondensat-glykolseparator) og en reboiler, der anvender naturgas som brændstof.
Glykol-flashtanken (også kaldet en gas-kondensat-glykol-separator) tjener som separator til at genvinde medfølgende flashgas og kondensat. Flashtanken reducerer også trykket i den rige glykol, inden den kommer ind i reboileren. Genopkogeren arbejder ved omtrent atmosfærisk tryk. I reboileren opvarmes glykolen for at koge vand fra glykolen og producere mager glykol. Den magre glykol afkøles ved hjælp af en varmeveksler og pumpes tilbage til glykolkontaktatoren for at fortsætte cyklussen.
Typiske krav til tørgasrørledninger kan svinge fra 5 til 7 lbs vand pr. MMSCF naturgas.
Figur 1 nedenfor er et diagram over et typisk grundlæggende procesflowdiagram for en typisk glykoldehydrator fra https://petrowiki.org/Dehydration_with_glycol
En glykolcirkulationspumpe bruges til at cirkulere glykol gennem systemet. Der anvendes mange forskellige slags pumper, herunder Kimray Energy Exchange glykolpumper, andre pneumatiske pumper og elektriske stempel- og centrifugalpumper. Større glykoldehydratorer anvender ofte elmotordrevne pumper.
I reboileren anvendes en stillkolonne (reflukskondensatorspiral) til at adskille vand fra glykolet. Udluftningsgassen fra stillsøjlen indeholder vanddamp og kulbrinter som metan, benzen, toluen, ethylbenzen, xylener, n-hexan og andre VOC’er.
Luftforurenende stoffer i glykoldehydratorer
Naturgasstrømme indeholder varierende mængder metan, VOC’er og farlige luftforurenende stoffer (HAP). HAP’er i naturgas omfatter benzen, toluen, ethylbenzen, xylener, (BTEX), n-hexan og 2,2,4-trimethylpentan. Disse HAP’er er let opløselige i den anvendte TEG-opløsning, og som følge heraf absorberes HAP’erne i glykolkontaktoren. Metan og VOC’er (bortset fra BTEX) vil også blive medtaget i den rige glykol på grund af glykolkontaktorens høje driftstryk (600 til >1000 psig).
Flashgas, der frigøres fra flashtanken (placeret mellem glykolkontaktor og reboiler), vil være naturgas, som hovedsagelig består af metan og nogle VOC’er og små mængder BTEX.
Regenerering af den rige glykol i glykolopkogeren medfører, at metan, VOC’er og HAP’er frigives sammen med den vanddamp, der forlader udluftningen fra stilladsetkolonnen.
Glykoldehydratorens emissionskilder
Kilderne til og typerne af luftforurening fra en TEG-glykoldehydrator omfatter følgende:
- Still Column Vent – vand, methan, VOC’er, BTEX, n-hexan, 2,2,4-trimethylpentan
- Flash Tank – primært naturgas svarende til brændselsgas (primært methan og nogle VOC og BTEX).
- Glykolpumpe med højtryksnaturgas – primært naturgas svarende til brændselsgas
Still Column Vent Emission Controls
- Luftkølede kondensatorer med ikke-kondenserbare gasser, der udledes til atmosfæren
- Vand- eller glykolkølede kondensatorer med ikke-kondenserbare gasser, der udledes til atmosfæren
- Luftkølede, vandkølede og glykolkølede kondensatorer med ikke-kondenserbar gas, der ledes til reboilerbrænder som brændstof eller ledes til en lukket forbrændingsovn eller et fakkel
- Luftkølede eller vandkølede kondensatorer med ikke-kondenserbar gas, der ledes til en dampgenvindingsenhed (VRU)
Glykol-flashtanks emissionskontrol
- Da glykol-flashtanken er et trykbeholder (driftstrykinterval på 60-120 psig) og har en lignende sammensætning som brændselsgas.
- Denne gas ledes typisk tilbage til systemet (f.eks, brændselsgas) eller styres ved hjælp af en VRU, en flare eller en lukket forbrændingsovn.
Optimeringsteknikker til reduktion af emissioner
- Optimer glykolcirkulationshastigheden til kun det, der er nødvendigt for at dehydrere gassen til det krævede lbs/MMSCF. BEMÆRK: EPA-godkendte modeller (GRI-GLYCalc) viser, at VOC- og BTEX-emissionerne er direkte proportionale med glykolcirkulationshastigheden. Baseret på GRI-GLYCalc-modellen kan man sige, at hvis glykolcirkulationshastigheden reduceres med 50 %, kan BTEX- og VOC-emissionerne reduceres med ca. 50 %.
- Brug elektriske glykolcirkulationspumper i stedet for gasdrevne pumper.
Glycol Dehydrator Emission Regulations
EPA-regler, der påvirker glycoldehydratorer, omfatter reglerne om farlige luftforurenende stoffer (HAP’er) i 40 CFR 63 Subpart HH-National Emission Standards for Hazardous Air Pollutants From Oil and Natural Gas Production Facilities (nationale emissionsstandarder for farlige luftforurenende stoffer fra olie- og naturgasproduktionsanlæg). Denne bestemmelse påvirker glykoldehydratorer og visse olielagertanke i olie- og gasproduktionsanlæg på land.
Der kan også gælde delstatsspecifikke bestemmelser for glykoldehydratorer.
Cimarron DehyCombustor Emission Controls
Cimarron DehyCombustor kombinerer en BTEX-kondensator med en EPA-certificeret forbrændingsovn for at eliminere BTEX-emissioner fra glykoldehydratoren.
Fordele
- Eliminerer behovet for at sende dampene fra den stillestående kolonne til reboileren, hvilket er en almindelig årsag til regeneratorbrande og reduceret emissionskontrol effektivitet.
- Giver mulighed for fortsat brug af Energy Exchange-glykolpumper på grund af 99 % destruktion af gasforbruget
- Kompakt design giver lille fodaftryk
Funktioner
- Designet til at imødekomme de stadig strengere EPA-standarder, der er specifikke for emissioner fra dehydrering af naturgas.
- Skidmonteret (ingen montering påkrævet) og fuldt lukkede modeller fås til service i hårdt koldt vejr og i åben luft til service i varmt vejr.
- Alle våddele er af 304 rustfrit stål
- Fuldstændig ASME-kodekonstruktion
- EPA-certificeret Quad O-dampdestruktion
- Datalogning af dampdestruktion på stedet og/eller SCADA-kommunikation er tilgængelig.
Cimarron Energys overtagelse af HY-BON/EDI
Cimarrons overtagelse af HY-BON/EDI i juli 2019 betyder, at vores miljømæssige produkt- og servicetilbud til vores olie- og gaskunder styrkes yderligere. Dette omfatter følgende:
- BTEX-forbrændingsenhed til glykoldehydratorer
- Tankløse anlæg
- Mobile glykolgenvindingsanlæg
- Dampgenvindingsenheder (VRU)
- Dampgenvindingstårne (VRT)
- Flares
- Sluttede forbrændingsanordninger (ECD)
- Lækageopsporings- og reparationstjenester (LDAR)
- Målingstjenester for røggas
- Feltservice
- Dele
For yderligere oplysninger om vores produkter og tjenester, kan du kontakte os på +1 (844) 746-1676 eller besøge https://www.cimarron.com.