De meeste aardgasproducenten gebruiken triethyleenglycoldehydratoren (TEG) om water uit aardgas te verwijderen en zo te voldoen aan de eisen inzake watergehalte in pijpleidingen.
In het proces komt nat gas dichtbij de bodem van de glycolcontactor binnen en komt in contact met magere glycol (waterarm) in de contacttorenabsorber. De werkdruk van de contacttoren ligt dicht bij de druk in de pijpleiding. In de contacttoren wordt het water in het aardgas geabsorbeerd door circulerend glycol en wordt het aardgas gedehydrateerd en wordt het gasdauwpunt verlaagd. Het gedehydrateerde gas wordt droog gas genoemd en verlaat het via de bovenkant van de glycolcontactor. De glycol die het water heeft geabsorbeerd, wordt rijke glycol (met water geladen) genoemd. De rijke glycol verlaat vervolgens de bodem van de glycolcontactor en stroomt naar het regeneratiesysteem. Het regeneratiesysteem omvat typisch een glycolflashtank (gascondensaat-glycolafscheider) en een reboiler die aardgas als brandstof gebruikt.
De glycol-flashtank (ook gas-condensaat-glycolafscheider genoemd) dient als afscheider om ingesloten flashgas en condensaat terug te winnen. De flashtank verlaagt ook de druk van het rijke glycol voordat het de reboiler ingaat. De reboiler werkt bij ongeveer atmosferische druk. In de reboiler wordt het glycol verwarmd om water uit het glycol te laten koken en zo mager glycol te produceren. De magere glycol wordt afgekoeld met behulp van een warmtewisselaar en teruggepompt naar de glycol contactor om de cyclus voort te zetten.
Typische drooggaspijpleidingvereisten kunnen variëren van 5 tot 7 pond water per MMSCF aardgas.
Figuur 1 hieronder is een diagram van een typische basis glycol dehydrator processtroom diagram van https://petrowiki.org/Dehydration_with_glycol
Een glycol circulatiepomp wordt gebruikt om glycol door het systeem te laten circuleren. Er worden vele soorten pompen gebruikt, waaronder Kimray Energy Exchange Glycol Pumps, andere pneumatische pompen en elektrische zuiger- en centrifugaalpompen. Grotere glycol-dehydratoren maken vaak gebruik van door een elektromotor aangedreven pompen.
De reboiler maakt gebruik van een distilleerkolom (terugvloeikoeler) om water van het glycol te scheiden. Het ontluchtingsgas van de destillatiekolom bevat waterdamp en koolwaterstoffen zoals methaan, benzeen, tolueen, ethylbenzeen, xylenen, n-hexaan en andere VOS.
Glycol Dehydrator Air Pollutants
Natuurgasstromen bevatten variërende hoeveelheden methaan, VOS en gevaarlijke luchtverontreinigende stoffen (HAP). Tot de HAP’s in aardgas behoren benzeen, tolueen, ethylbenzeen, xylenen, (BTEX), n-hexaan en 2,2,4-trimethylpentaan. Deze HAP’s zijn slecht oplosbaar in de gebruikte TEG-oplossing en als gevolg daarvan worden HAP’s geabsorbeerd in de glycolcontactor. Ook methaan en VOS (andere dan BTEX) zullen in de rijke glycol worden meegevoerd als gevolg van de hoge werkdruk van de glycolcontactor (600 tot >1000 psig).
Flashgas dat vrijkomt uit de flashtank (gelegen tussen glycolcontactor en reboiler) zal aardgas zijn dat hoofdzakelijk bestaat uit methaan en enkele VOS en kleine hoeveelheden BTEX.
Het regenereren van de rijke glycol in de glycolreboiler veroorzaakt dat methaan, VOS en HAP’s vrijkomen met de waterdamp die de ontluchtingskolom verlaat.
Omissiebronnen van glycoldehydratoren
De bronnen van en soorten luchtverontreiniging door een TEG-glycoldehydrator omvatten het volgende:
- Still Column Vent – water, methaan, VOS, BTEX, n-hexaan, 2,2,4-trimethylpentaan
- Flash Tank – hoofdzakelijk aardgas, vergelijkbaar met stookgas (hoofdzakelijk methaan en wat VOS en BTEX).
- Glycolpomp die aardgas onder hoge druk gebruikt – hoofdzakelijk aardgas vergelijkbaar met stookgas
Still Column Vent Emission Controls
- Airgekoelde condensors met niet-condenseerbare gassen die naar de atmosfeer worden afgevoerd
- Water of glycolgekoelde condensors met niet-condenseerbare gassen die naar de atmosfeer worden afgevoerd
- Airgekoelde, watergekoelde en glycolgekoelde condensors met niet-condenseerbaar gas dat naar een reboilerbrander wordt geleid als brandstof of naar een gesloten verbrandingsinstallatie of fakkel
- Luchtgekoelde of watergekoelde condensors met niet-condenseerbaar gas dat naar een dampterugwinningseenheid (VRU) wordt geleid
- Watergekoelde of watergekoelde condensors met niet-condenseerbaar gas dat naar een vapor recovery unit (VRU)
Glycol Flash Tank Emission Controls
- Omdat de glycol flash tank een drukvat is (werkdrukbereik van 60 tot 120 psig) en een vergelijkbare samenstelling heeft als brandstofgas.
- Dit gas wordt gewoonlijk teruggeleid naar het systeem (bijv, Dit gas wordt gewoonlijk teruggeleid naar het systeem (bijv. brandbaar gas) of gecontroleerd met behulp van een VRU, fakkel of gesloten verbrandingsoven.
Optimaliseringstechnieken om emissies te verminderen
- Optimaliseer de glycolcirculatiesnelheid tot wat nodig is om het gas te dehydrateren tot de vereiste lbs/MMSCF. OPMERKING: Volgens door de EPA goedgekeurde modellen (GRI-GLYCalc) zijn de VOS- en BTEX-emissies recht evenredig met de omloopsnelheid van de glycol. Op basis van het GRI-GLYCalc-model kan, indien de glycolcirculatiesnelheid met 50% wordt verminderd, de BTEX- en VOC-emissie met ongeveer 50% worden verlaagd.
- Gebruik elektrische glycolcirculatiepompen in plaats van pompen die op gas werken.
Voorschriften voor de emissie van glycoldehydratoren
EPA-voorschriften die van invloed zijn op glycoldehydratoren omvatten de regels voor gevaarlijke luchtverontreinigende stoffen (HAP’s) in 40 CFR 63 Subpart HH-National Emission Standards for Hazardous Air Pollutants From Oil and Natural Gas Production Facilities (nationale emissienormen voor gevaarlijke luchtverontreinigende stoffen van olie- en aardgasproductiefaciliteiten). Deze verordening is van invloed op onshore olie-en gasproductie faciliteiten glycol dehydrators en sommige olie-opslagtanks.
Ook staat specifieke regelgeving kan van toepassing zijn op glycol dehydrators.
Cimarron DehyCombustor Emission Controls
De Cimarron DehyCombustor combineert een BTEX condensor met een EPA gecertificeerde combustor om BTEX-emissies te elimineren uit de glycol dehydrator.
Voordelen
- Het is niet meer nodig om de dampen van de stilstaande kolom naar de reboiler te sturen, wat een veelvoorkomende oorzaak is van regeneratorbranden en een verminderde efficiëntie van de emissiebeheersing.
- Maakt verder gebruik van Energy Exchange Glycol Pumps mogelijk dankzij 99% vernietiging van het gasverbruik
- Compact ontwerp zorgt voor kleine voetafdruk
Features
- Ontworpen om de steeds strengere EPA-normen aan te pakken die specifiek zijn voor de emissies van aardgasontwatering.
- Schoen gemonteerd (geen montage nodig) en volledig gesloten modellen beschikbaar voor zware koud weer service en open lucht voor warm weer service.
- Alle onderdelen die met vloeistof in aanraking komen, zijn van 304 roestvrij staal
- Volledige ASME-code-constructie
- EPA-gecertificeerde Quad O-dampvernietiging
- Dampvernietigingsgegevensregistratie ter plaatse en/of SCADA-communicatie beschikbaar.
Cimarron Energy Overname van HY-BON/EDI
Cimarron’s overname van HY-BON/EDI in juli 2019 betekent dat onze milieuproducten en -diensten die worden aangeboden aan onze olie- en gasklanten verder worden versterkt. Dit omvat onder meer het volgende:
- BTEX-verbrandingseenheid voor glycoldehydratoren
- Tankloze installaties
- Mobiel glycolterugwinningssysteem
- Vapor Recovery Units (VRU)
- Vapor Recovery Towers (VRT)
- Flares
- Ingesloten verbrandingstoestellen (ECD)
- Lekdetectie- en reparatiediensten (LDAR)
- Ventgasmeetdiensten
- Veldservice
- Onderdelen
Voor meer informatie over onze producten en diensten, kunt u contact met ons opnemen op +1 (844) 746-1676 of https://www.cimarron.com bezoeken.