La plupart des producteurs de gaz naturel utilisent des déshydrateurs de triéthylène glycol (TEG) pour éliminer l’eau du gaz naturel afin de répondre aux exigences de teneur en eau des pipelines.
Dans le processus, le gaz humide entre près du fond du contacteur de glycol et entre en contact avec le glycol pauvre (pauvre en eau) dans l’absorbeur de la tour de contact. La pression de fonctionnement de la tour de contact est proche des conditions de pression du pipeline. Dans la tour de contact, l’eau contenue dans le gaz naturel est absorbée par le glycol en circulation, le gaz naturel est déshydraté et le point de rosée du gaz est réduit. Le gaz déshydraté est appelé gaz sec et sort par le haut du contacteur de glycol. Le glycol qui a absorbé l’eau est appelé glycol riche (chargé d’eau). Le glycol riche sort ensuite par le bas du contacteur de glycol et s’écoule vers le système de régénération. Le système de régénération comprend généralement un réservoir de flash de glycol (séparateur gaz-condensat-glycol) et un rebouilleur qui utilise le gaz naturel comme combustible.
Le réservoir de flash de glycol (également appelé séparateur gaz-condensat-glycol) sert de séparateur pour récupérer le gaz flash et le condensat entraînés. Le réservoir de flash réduit également la pression du glycol riche avant d’entrer dans le rebouilleur. Le rebouilleur fonctionne à une pression approximativement atmosphérique. Dans le rebouilleur, le glycol est chauffé pour faire bouillir l’eau du glycol et produire du glycol pauvre. Le glycol maigre est refroidi à l’aide d’un échangeur de chaleur et pompé vers le contacteur de glycol pour continuer le cycle.
Les exigences typiques d’un pipeline de gaz sec peuvent varier de 5 à 7 livres d’eau par MMSCF de gaz naturel.
La figure 1 ci-dessous est un diagramme d’un procédé de base typique de déshydrateur de glycol provenant de https://petrowiki.org/Dehydration_with_glycol
Une pompe de circulation de glycol est utilisée pour faire circuler le glycol dans le système. Il existe de nombreuses variétés de pompes utilisées, notamment les pompes à glycol à échange d’énergie Kimray, d’autres pompes pneumatiques et des pompes électriques à mouvement alternatif et centrifuge. Les plus grands déshydrateurs de glycol utilisent souvent des pompes électriques à moteur.
Le rebouilleur utilise une colonne de distillation (serpentin de condenseur à reflux) pour séparer l’eau du glycol. Le gaz de ventilation de la colonne de distillation contiendra de la vapeur d’eau et des hydrocarbures tels que le méthane, le benzène, le toluène, l’éthylbenzène, les xylènes, le n-hexane et d’autres COV.
Polluants atmosphériques des déshydrateurs de glycol
Les flux de gaz naturel contiennent des quantités variables de méthane, de COV et de polluants atmosphériques dangereux (PAD). Les HAP présents dans le gaz naturel comprennent le benzène, le toluène, l’éthylbenzène, les xylènes, (BTEX), le n-hexane et le 2,2,4-triméthylpentane. Ces HAP sont légèrement solubles dans la solution TEG utilisée et par conséquent, les HAP sont absorbés dans le contacteur de glycol. De plus, le méthane et les COV (autres que les BTEX) seront entraînés dans le glycol riche en raison de la pression de fonctionnement élevée du contacteur de glycol (600 à >1000 psig).
Le gaz de flash libéré du réservoir de flash (situé entre le contacteur de glycol et le rebouilleur) sera du gaz naturel qui est principalement du méthane et quelques COV et de petites quantités de BTEX.
La régénération du glycol riche dans le rebouilleur de glycol entraîne le dégagement de méthane, de COV et de PAD avec la vapeur d’eau sortant de l’évent de la colonne de distillation.
Sources d’émission des déshydrateurs de glycol
Les sources et les types de pollution atmosphérique provenant d’un déshydrateur de glycol TEG sont les suivants :
- Évent de colonne de distillation – eau, méthane, COV, BTEX, n-hexane, 2,2,4-triméthylpentane
- Réservoir flash – principalement du gaz naturel similaire au gaz combustible (principalement du méthane et quelques COV et BTEX).
- Pompe à glycol utilisant du gaz naturel à haute pression – principalement du gaz naturel similaire au gaz combustible
Contrôle des émissions de l’évent de la colonne de distillation
- Condenseurs refroidis par air avec gaz non condensables évacués dans l’atmosphère
- Condenseurs refroidis par eau ou par glycol avec gaz non condensables évacués dans l’atmosphère
- Refroidissement par air, eau et au glycol avec des gaz non condensables acheminés vers le brûleur du rebouilleur comme combustible ou acheminés vers une chambre de combustion fermée ou une torche
- Condenseurs refroidis par air ou par eau avec des gaz non condensables acheminés vers une unité de récupération des vapeurs (URV)
Contrôles des émissions du réservoir de flash de glycol
- Puisque le réservoir de flash de glycol est un récipient sous pression (plage de pression de fonctionnement de 60 à 120 psig) et a une composition similaire à celle du gaz combustible.
- Ce gaz est généralement réacheminé vers le système (par ex, gaz combustible) ou contrôlé à l’aide d’une URV, d’une torche ou d’une chambre de combustion fermée.
Techniques d’optimisation pour réduire les émissions
- Optimiser le taux de circulation du glycol à seulement ce qui est nécessaire pour déshydrater le gaz aux lbs/MMSCF requis. NOTE : Les modèles approuvés par l’EPA (GRI-GLYCalc) indiquent que les émissions de COV et de BTEX sont directement proportionnelles au taux de circulation du glycol. Sur la base du modèle GRI-GLYCalc, si le taux de circulation du glycol est réduit de 50%, alors l’émission de BTEX et de COV peut être réduite d’environ 50%.
- Utiliser des pompes de circulation de glycol électriques au lieu de pompes fonctionnant au gaz.
Réglementations sur les émissions des déshydrateurs de glycol
Les réglementations de l’EPA affectant les déshydrateurs de glycol comprennent les règles sur les polluants atmosphériques dangereux (HAP) dans 40 CFR 63 Subpart HH-National Emission Standards for Hazardous Air Pollutants From Oil and Natural Gas Production Facilities. Cette réglementation a un impact sur les installations de production de pétrole et de gaz à terre les déshydrateurs de glycol et certains réservoirs de stockage de pétrole.
De plus, des réglementations spécifiques à chaque État peuvent s’appliquer aux déshydrateurs de glycol.
Contrôles des émissions du DehyCombustor de Cimarron
Le DehyCombustor de Cimarron combine un condenseur de BTEX avec une chambre de combustion certifiée EPA pour éliminer les émissions de BTEX du déshydrateur de glycol.
Avantages
- Elimine la nécessité d’envoyer les vapeurs de la colonne fixe vers le rebouilleur, ce qui est une cause fréquente d’incendies du régénérateur et de réduction de l’efficacité du contrôle des émissions.
- Permet de continuer à utiliser les pompes à glycol Energy Exchange en raison de la destruction de la consommation de gaz à 99%
- Conception compacte offrant un faible encombrement
Caractéristiques
- Conçu pour répondre aux normes de plus en plus strictes de l’EPA spécifiques aux émissions de déshydratation du gaz naturel.
- Modèles montés sur patins (aucun assemblage requis) et entièrement fermés disponibles pour le service par temps froid sévère et à l’air libre pour le service par temps chaud.
- Toutes les pièces en contact avec le fluide sont en acier inoxydable 304
- Construction entièrement conforme au code ASME
- Destruction des vapeurs Quad O certifiée par l’EPA
- Enregistrement des données de destruction des vapeurs sur site et/ou communication SCADA disponibles.
Acquisition de HY-BON/EDI par Cimarron Energy
L’acquisition de HY-BON/EDI par Cimarron en juillet 2019 signifie que notre produit et nos services environnementaux offerts à nos clients pétroliers et gaziers sont encore renforcés. Il s’agit notamment des éléments suivants :
- Unité de combustion de BTEX pour les déshydrateurs de glycol
- Installations sans chaleur
- Système mobile de récupération de glycol
- Unités de récupération de vapeur (VRU)
- Tours de récupération de vapeur (VRT)
- Flares
- Dispositifs de combustion fermés (ECD)
- Services de détection et de réparation des fuites (LDAR)
- Services de mesure des gaz de ventilation
- Service sur le terrain
- Pièces
.
Pour plus d’informations sur nos produits et services, vous pouvez nous contacter au +1 (844) 746-1676 ou visiter https://www.cimarron.com.