La maggior parte dei produttori di gas naturale utilizzano disidratatori di glicole trietilenico (TEG) per rimuovere l’acqua dal gas naturale per soddisfare i requisiti del contenuto d’acqua della pipeline.
Nel processo, il gas bagnato entra vicino al fondo del contattore del glicole ed entra in contatto con il glicole magro (povero di acqua) nell’assorbitore della torre di contatto. La pressione di esercizio della torre di contatto è vicina alle condizioni di pressione del gasdotto. Nella torre di contatto, l’acqua nel gas naturale viene assorbita dal glicole in circolazione e il gas naturale viene disidratato e il punto di rugiada del gas viene ridotto. Il gas disidratato viene chiamato gas secco ed esce attraverso la parte superiore del contattore del glicole. Il glicole che ha assorbito l’acqua è chiamato glicole ricco (carico d’acqua). Il glicole ricco esce quindi dalla parte inferiore del contattore del glicole e scorre verso il sistema di rigenerazione. Il sistema di rigenerazione include tipicamente un serbatoio di flash del glicole (separatore gas-condensato-glicole) e un ribollitore che usa il gas naturale come combustibile.
Il serbatoio di flash del glicole (chiamato anche separatore gas-condensato-glicole) serve come separatore per recuperare il gas di flash trascinato e la condensa. Il serbatoio flash riduce anche la pressione del glicole ricco prima di entrare nel ribollitore. Il ribollitore funziona a circa la pressione atmosferica. Nel ribollitore, il glicole viene riscaldato per far bollire l’acqua dal glicole e produrre glicole magro. Il glicole magro viene raffreddato usando uno scambiatore di calore e pompato di nuovo al contattore del glicole per continuare il ciclo.
I requisiti tipici delle tubazioni di gas secco possono variare da 5 a 7 libbre di acqua per MMSCF di gas naturale.
La figura 1 qui sotto è un diagramma di un tipico diagramma di flusso del processo del disidratatore di glicole di base da https://petrowiki.org/Dehydration_with_glycol
Una pompa di circolazione del glicole è usata per far circolare il glicole nel sistema. Ci sono molte varietà di pompe usate, incluse le pompe di glicole Kimray Energy Exchange, altre pompe pneumatiche e pompe elettriche alternative e centrifughe. I disidratatori di glicole più grandi spesso usano pompe elettriche a motore.
Il ribollitore usa una colonna di calma (bobina del condensatore di riflusso) per separare l’acqua dal glicole. Il gas di sfiato della colonna di calma conterrà vapore acqueo e idrocarburi come metano, benzene, toluene, etilbenzene, xileni, n-esano e altri COV.
Inquinanti atmosferici del disidratatore di glicole
I flussi di gas naturale contengono quantità variabili di metano, COV e inquinanti atmosferici pericolosi (HAP). Gli HAP nel gas naturale includono benzene, toluene, etilbenzene, xileni, (BTEX), n-esano e 2,2,4-trimetilpentano. Questi HAP sono leggermente solubili nella soluzione TEG utilizzata e, di conseguenza, gli HAP vengono assorbiti nel contattore del glicole. Anche il metano e i COV (diversi dai BTEX) saranno trascinati nel glicole ricco a causa dell’alta pressione operativa del contattore glicolico (da 600 a >1000 psig).
Il gas di flash liberato dal serbatoio di flash (situato tra il contattore glicolico e il ribollitore) sarà gas naturale che è principalmente metano e alcuni COV e piccole quantità di BTEX.
La rigenerazione del glicole ricco nel ribollitore del glicole causa il rilascio di metano, COV e HAP con il vapore acqueo che esce dallo sfiato della colonna di calma.
Fonti di emissione del disidratatore di glicole
Le fonti e i tipi di inquinamento atmosferico di un disidratatore di glicole TEG includono quanto segue:
- Sfiato della colonna di calma – acqua, metano, COV, BTEX, n-esano, 2,2,4-trimetilpentano
- Vasca di flash – principalmente gas naturale simile al gas combustibile (principalmente metano e alcuni COV e BTEX).
- Pompa glicole che utilizza gas naturale ad alta pressione – principalmente gas naturale simile al gas combustibile
Controlli delle emissioni dello sfiato della colonna di calma
- Condensatori raffreddati ad aria con gas non condensabili scaricati nell’atmosfera
- Condensatori raffreddati ad acqua o glicole con gas non condensabili scaricati nell’atmosfera
- Raffreddati ad aria, condensatori raffreddati ad acqua e glicole con gas non condensabili convogliati in un bruciatore a ribollitore come combustibile o convogliati in un combustore chiuso o in una torcia
- Condensatori raffreddati ad aria o ad acqua con gas non condensabili convogliati in un’unità di recupero del vapore (VRU)
Controlli delle emissioni del serbatoio del glicol flash
- Poiché il serbatoio del glicol flash è un contenitore a pressione (intervallo di pressione operativa da 60 a 120 psig) e ha una composizione simile al gas combustibile.
- Questo gas è tipicamente instradato di nuovo al sistema (ad es, gas combustibile) o controllato usando un VRU, una torcia o un combustore chiuso.
Tecniche di ottimizzazione per ridurre le emissioni
- Ottimizzare il tasso di circolazione del glicole solo a quanto necessario per disidratare il gas alle lbs/MMSCF richieste. NOTA: I modelli approvati dall’EPA (GRI-GLYCalc) indicano che le emissioni di VOC e BTEX sono direttamente proporzionali al tasso di circolazione del glicole. In base al modello GRI-GLYCalc, se il tasso di circolazione del glicole viene ridotto del 50%, allora le emissioni di BTEX e VOC possono essere ridotte di circa il 50%.
- Utilizzare pompe elettriche di circolazione del glicole invece di pompe a gas.
Regolamenti sulle emissioni dei disidratatori di glicole
I regolamenti dell’EPA che riguardano i disidratatori di glicole includono le regole sugli inquinanti atmosferici pericolosi (HAPs) in 40 CFR 63 Subpart HH-National Emission Standards for Hazardous Air Pollutants From Oil and Natural Gas Production Facilities. Questo regolamento ha un impatto sui disidratatori di glicole degli impianti di produzione di gas e petrolio onshore e su alcuni serbatoi di stoccaggio del petrolio.
Anche i regolamenti statali specifici possono essere applicati ai disidratatori di glicole.
Cimarron DehyCombustor Emission Controls
Il DehyCombustor di Cimarron combina un condensatore BTEX con un combustore certificato EPA per eliminare le emissioni BTEX dal disidratatore di glicole.
Benefici
- Elimina la necessità di inviare i vapori della colonna ancora al ribollitore che è una causa comune di incendi del rigeneratore e di una ridotta efficienza del controllo delle emissioni.
- Consente l’uso continuato delle pompe per glicole a scambio energetico grazie alla distruzione del 99% del consumo di gas
- Il design compatto fornisce un ingombro ridotto
Caratteristiche
- Progettato per affrontare i sempre più severi standard EPA specifici per le emissioni di disidratazione del gas naturale.
- Montato su pattini (nessun montaggio richiesto) e modelli completamente chiusi disponibili per il servizio in climi rigidi e aria aperta per il servizio in climi caldi.
- Tutte le parti bagnate sono in acciaio inossidabile 304
- Costruzione conforme al codice ASME
- Distruzione del vapore Quad O certificata dall’EPA
- Distruzione del vapore in loco con registrazione dei dati e/o comunicazione SCADA disponibile.
Cimarron Energy Acquisizione di HY-BON/EDI
L’acquisizione di HY-BON/EDI da parte di Cimarron nel luglio 2019 significa che i nostri prodotti e servizi ambientali offerti ai nostri clienti di petrolio e gas sono ulteriormente rafforzati. Ciò include quanto segue:
- Unità di combustione BTEX per disidratatori di glicole
- Strutture senza fumo
- Sistema mobile di bonifica del glicole
- Unità di recupero del vapore (VRU)
- Torre di recupero del vapore (VRT)
- Flares
- Dispositivi di combustione chiusi (ECD)
- Servizi di rilevamento e riparazione delle perdite (LDAR)
- Servizi di misurazione dei gas di scarico
- Servizio sul campo
- Parti
Per ulteriori informazioni sui nostri prodotti e servizi, potete contattarci al +1 (844) 746-1676 o visitare https://www.cimarron.com.