Useimmat maakaasuntuottajat käyttävät trietyleeniglykolin (TEG) vedenpoistolaitteita veden poistamiseksi maakaasusta putkiston vesipitoisuusvaatimusten täyttämiseksi.
Prosessissa märkä kaasu tulee lähelle glykolikontaktorin pohjaa ja joutuu kosketuksiin laihan (vesipitoisen) glykolin kanssa kontaktitorniabsorberissa. Kontaktitornin käyttöpaine on lähellä putkiston paineolosuhteita. Kontaktitorni absorboi maakaasun sisältämän veden kiertävään glykoliin, jolloin maakaasu kuivuu ja kaasun kastepiste laskee. Kuivattua kaasua kutsutaan kuivakaasuksi, ja se poistuu glykolikontaktorin yläosan kautta. Vettä imeytynyttä glykolia kutsutaan rikkaaksi glykoliksi (vesipitoinen). Rikas glykoli poistuu glykolikontaktorin pohjasta ja virtaa regenerointijärjestelmään. Regenerointijärjestelmään kuuluu tyypillisesti glykolin leimahdussäiliö (kaasukondensaatti-glykolin erotin) ja keitin, joka käyttää polttoaineena maakaasua.
Glykolin leimahdussäiliö (jota kutsutaan myös kaasukondensaatti-glykoli-erottimeksi) toimii erottimena mukana kulkeutuneen leimahduskaasun ja kondensaatin talteenottamiseksi. Leimahdussäiliö myös alentaa rikkaan glykolin painetta ennen sen syöttämistä uudelleenkiehuttimeen. Keitin toimii suunnilleen ilmakehän paineessa. Uudelleenkiehuttimessa glykolia kuumennetaan, jotta glykolista kiehuu vesi pois ja saadaan laihaa glykolia. Laiha glykoli jäähdytetään lämmönvaihtimella ja pumpataan takaisin glykolikontaktoriin syklin jatkamiseksi.
Tyypilliset kuivakaasuputkiston vaatimukset voivat vaihdella 5-7 lbs vettä MMSCF maakaasua kohti.
Alla olevassa kuvassa 1 on tyypillisen perusglykolin dehydraattoriprosessin virtauskaavio, joka on peräisin lähteestä https://petrowiki.org/Dehydration_with_glycol
Glykolikierrätyspumppua käytetään glykolin kierrättämiseen järjestelmän läpi. Käytettäviä pumppuja on monenlaisia, kuten Kimray Energy Exchange Glycol Pumput, muut pneumaattiset pumput sekä sähköiset mäntä- ja keskipakopumput. Suuremmissa glykolin dehydraattoreissa käytetään usein sähkömoottorikäyttöisiä pumppuja.
Keittimessä käytetään tislauskolonnia (refluksilauhdutinkierukka) veden erottamiseksi glykolista. Still-kolonnin poistokaasu sisältää vesihöyryä ja hiilivetyjä, kuten metaania, bentseeniä, tolueenia, etyylibentseeniä, ksyleenejä, n-heksaania ja muita VOC-yhdisteitä.
Glykolin dehydraattorin ilman epäpuhtaudet
Maakaasuvirrat sisältävät vaihtelevia määriä metaania, VOC-yhdisteitä ja vaarallisia ilman epäpuhtauksia (HAP). Maakaasun sisältämiä HAP-yhdisteitä ovat bentseeni, tolueeni, etyylibentseeni, ksyleenit (BTEX), n-heksaani ja 2,2,4-trimetyylipentaani. Nämä HAP-yhdisteet liukenevat hieman käytettyyn TEG-liuokseen, minkä vuoksi HAP-yhdisteet imeytyvät glykolikontaktoriin. Myös metaani ja VOC-yhdisteet (muut kuin BTEX-yhdisteet) kulkeutuvat runsaasti glykolia sisältävään glykolikontaktoriin glykolikontaktorin korkean käyttöpaineen (600 – > 1000 psig) vuoksi.
Leimahduskaasu, joka vapautuu leimahdussäiliöstä (joka sijaitsee glykolikontaktorin ja keittimen välissä), on maakaasua, joka on enimmäkseen metaania ja jonkin verran VOC-yhdisteitä ja vähäisiä määriä BTEX-yhdisteitä.
Rikkaan glykolin regeneraatio glykolin keittimessä aiheuttaa metaanin, VOC-yhdisteiden ja HAP-yhdisteiden vapautumisen vesihöyryn mukana, joka poistuu tislauskolonnin poistoaukosta.
Glykolin dehydraattorin päästölähteet
TEG-glykolin dehydraattorin ilmansaasteiden lähteitä ja tyyppejä ovat muun muassa seuraavat:
- Tyhjennyskolonnin tuuletusaukko – vettä, metaania, VOC-yhdisteitä, BTEX-yhdisteitä, n-heksaania, 2,2,4-trimetyylipentaania
- Flash-säiliö – ensisijaisesti polttoainekaasun kaltainen maakaasua vastaava kaasu (ensisijaisesti metaania ja jonkin verran VOC-yhdisteitä ja BTEX-yhdisteitä).
- Glykolipumppu, joka käyttää korkeapaineista maakaasua – pääasiassa polttokaasun kaltaista maakaasua
Tislauskolonnin tuuletuspäästöjen valvonta
- Lentojäähdytteiset lauhduttimet, joista ei-kondensoituvat kaasut poistuvat ilmakehään
- Vesi- tai glykolijäähdytteiset lauhduttimet, joista ei-kondensoituvat kaasut poistuvat ilmakehään
- Ilman, vesijäähdytteiset ja glykolijäähdytteiset lauhduttimet, joiden tiivistymätön kaasu johdetaan polttoaineena kattilapolttimeen tai johdetaan suljettuun polttimeen tai soihtuun
- Lento- tai vesijäähdytteiset lauhduttimet, joiden tiivistymätön kaasu johdetaan savukaasupolttimeen tai soihtuun
- Lento- tai vesijäähdytteiset lauhduttimet, joiden tiivistymätön kaasu johdetaan höyryn talteenottoyksikköön (VRU)
Glykolin leimahdussäiliön päästöjen valvonta
- Koska glykolin leimahdussäiliö on painesäiliö (käyttöpaineen vaihteluväli 60-120 psig) ja sen koostumus on samanlainen kuin polttokaasun.
- Tämä kaasu johdetaan tyypillisesti takaisin järjestelmään (esim, polttokaasu) tai sitä ohjataan VRU:n, soihdun tai suljetun polttimen avulla.
Optimointitekniikat päästöjen vähentämiseksi
- Optimoidaan glykolin kierrätysnopeus niin, että se on vain sen verran, mitä tarvitaan kaasun dehydratoimiseksi vaadittuun lbs/MMSCF-arvoon. HUOMAUTUS: EPA:n hyväksymät mallit (GRI-GLYCalc) osoittavat, että VOC- ja BTEX-päästöt ovat suoraan verrannollisia glykolin kiertonopeuteen. GRI-GLYCalc-mallin perusteella, jos glykolin kiertonopeutta vähennetään 50 %, BTEX- ja VOC-päästöjä voidaan vähentää noin 50 %.
- Käytä sähköisiä glykolikiertopumppuja kaasukäyttöisten pumppujen sijasta.
Glykolin dehydraattorin päästömääräykset
EPA:n määräykset, jotka vaikuttavat glykolin dehydraattoreihin, sisältävät vaarallisia ilman epäpuhtauksia (HAP) koskevat määräykset, jotka ovat 40 CFR 63:n alaluvussa HH – Öljyn- ja maakaasun tuotantolaitoksista peräisin olevien vaarallisten ilman epäpuhtauksien kansalliset päästöstandardit. Tämä määräys vaikuttaa maalla sijaitseviin öljyn- ja kaasuntuotantolaitosten glykolin dehydraattoreihin ja joihinkin öljysäiliöihin.
Glykolin dehydraattoreihin saatetaan soveltaa myös osavaltiokohtaisia määräyksiä.
Cimarron DehyCombustor -päästönrajoituslaitteet
Cimarron DehyCombustorissa yhdistetään BTEX-lauhdutin EPA-sertifioidun polttolaitteen kanssa, jotta voidaan eliminoida glykolin dehydraattorista peräisin olevat BTEX-päästöt.
Hyötyjä
- Välttää tarpeen lähettää still-kolonnin höyryjä keittimeen, mikä on yleinen syy regeneraattoripaloihin ja heikentää päästöjen hallinnan tehokkuutta.
- Mahdollistaa Energy Exchange -glykolipumppujen käytön jatkamisen, koska kaasunkulutus tuhoutuu 99-prosenttisesti
- Kompakti rakenne tarjoaa pienen tilantarpeen
Ominaisuudet
- Suunniteltu vastaamaan maakaasun kuivauspäästöjä koskevia yhä tiukempia EPA:n normeja.
- Luistiin kiinnitettäviä (kokoonpanoa ei tarvita) ja täysin koteloituja malleja on saatavana ankaraa kylmäkäyttökäytön tarpeisiin ja ulkoilmakäyttöä varten lämpimällä säällä käytettäväksi.
- Kaikki kostutetut osat ovat 304 ruostumatonta terästä
- Täysin ASME-koodin mukainen rakenne
- EPA-sertifioitu Quad O -höyrynhävitys
- Saatavana höyrynhävitystietojen kirjaaminen paikan päällä ja/tai SCADA-yhteys.
Cimarron Energyn HY-BON/EDI:n hankinta
Cimarronin HY-BON/EDI:n hankinta heinäkuussa 2019 tarkoittaa, että öljy- ja kaasuasiakkaillemme tarjoamamme ympäristötuotteet ja -palvelut vahvistuvat entisestään. Tähän kuuluvat mm:
- BTEX-polttoyksikkö glykolin dehydraattoreihin
- Tankkaamattomat laitokset
- Mobiili glykolin palautusjärjestelmä
- Höyryn talteenottoyksiköt (Vapor Recovery Units, VRU)
- Höyryn talteenottotornit (Vapor Recovery Towers, VRT)
- Flares
- Suljetut polttolaitteet (ECD)
- Vuotojen havaitsemis- ja korjauspalvelut (LDAR)
- Venttiilikaasujen mittauspalvelut
- Kenttähuolto
- Tarvikkeet
Lisätietoa tuotteistamme ja palveluistamme saat, voit ottaa yhteyttä numeroon +1 (844) 746-1676 tai käydä osoitteessa https://www.cimarron.com.