Większość producentów gazu ziemnego używa odwadniaczy glikolu trietylenowego (TEG) do usuwania wody z gazu ziemnego, aby spełnić wymagania dotyczące zawartości wody w rurociągach.
W procesie, mokry gaz wchodzi w pobliżu dna kontaktora glikolowego i wchodzi w kontakt z chudym glikolem (ubogim w wodę) w absorberze wieży kontaktowej. Ciśnienie robocze wieży kontaktowej jest zbliżone do warunków ciśnienia w rurociągu. W wieży kontaktowej woda zawarta w gazie ziemnym jest absorbowana przez krążący glikol, a gaz ziemny ulega odwodnieniu i obniża się jego punkt rosy. Odwodniony gaz nazywany jest gazem suchym i wydostaje się przez górną część kontaktora glikolowego. Glikol, który zaabsorbował wodę, nazywany jest bogatym glikolem (obciążonym wodą). Bogaty glikol wychodzi następnie z dolnej części kontaktora glikolu i przepływa do układu regeneracji. Układ regeneracji zazwyczaj zawiera zbiornik flash glikolu (separator gazowo-kondensatowo-glikolowy) i reboiler, który wykorzystuje gaz ziemny jako paliwo.
Zbiornik flash glikolu (zwany również separatorem gaz-kondensat-glikol) służy jako separator do odzyskiwania porwanego gazu flash i kondensatu. Zbiornik flash zmniejsza również ciśnienie bogatego glikolu przed wprowadzeniem go do kotła ponownego nawadniania. Ponowny kocioł pracuje pod ciśnieniem w przybliżeniu atmosferycznym. W reboilerze glikol jest podgrzewany w celu odparowania wody z glikolu i wytworzenia chudego glikolu. Chudy glikol jest chłodzony za pomocą wymiennika ciepła i pompowany z powrotem do kontaktora glikolu, aby kontynuować cykl.
Typowe wymagania dla rurociągów gazu suchego mogą wynosić od 5 do 7 funtów wody na MMSCF gazu ziemnego.
Niżej przedstawiono schemat przepływu typowego podstawowego procesu odwadniania glikolu z https://petrowiki.org/Dehydration_with_glycol
Pompa obiegowa glikolu jest używana do obiegu glikolu w systemie. Istnieje wiele odmian stosowanych pomp, w tym pompy glikolowe Kimray Energy Exchange, inne pompy pneumatyczne oraz elektryczne pompy tłokowe i odśrodkowe. Większe odwadniacze glikolu często wykorzystują pompy napędzane silnikiem elektrycznym.
Reboiler wykorzystuje kolumnę nieruchomą (wężownicę skraplacza zwrotnego) do oddzielenia wody od glikolu. Gaz wylotowy z kolumny destylacyjnej będzie zawierał parę wodną i węglowodory, takie jak metan, benzen, toluen, etylobenzen, ksyleny, n-heksan i inne lotne związki organiczne.
Zanieczyszczenia powietrza z dehydratora glikolu
Strumienie gazu ziemnego zawierają różne ilości metanu, lotnych związków organicznych i niebezpiecznych zanieczyszczeń powietrza (HAP). HAPs w gazie ziemnym obejmują benzen, toluen, etylobenzen, ksyleny, (BTEX), n-heksan i 2,2,4-trimetylopentan. Te HAPs są słabo rozpuszczalne w stosowanym roztworze TEG i w rezultacie HAPs są absorbowane w kontaktorze glikolowym. Również metan i lotne związki organiczne (inne niż BTEX) będą porywane w bogatym glikolu ze względu na wysokie ciśnienie robocze kontaktora glikolu (600 do >1000 psig).
Gazem wypływającym ze zbiornika wypływowego (znajdującego się między kontaktorem glikolu a reboilerem) będzie gaz ziemny, który składa się głównie z metanu i niektórych lotnych związków organicznych oraz niewielkich ilości BTEX.
Regeneracja bogatego glikolu w reboilerze glikolu powoduje uwolnienie metanu, lotnych związków organicznych i HAPs wraz z parą wodną uchodzącą z odpowietrznika kolumny destylacyjnej.
Źródła emisji z odwadniacza glikolu
Źródła i rodzaje zanieczyszczeń powietrza z odwadniacza glikolu TEG obejmują następujące elementy:
- Wentyl kolumny destylacyjnej – woda, metan, lotne związki organiczne, BTEX, n-heksan, 2,2,4-trimetylopentan
- Zbiornik płomieniowy – głównie gaz ziemny podobny do gazu opałowego (głównie metan i niektóre lotne związki organiczne i BTEX).
- Pompa glikolowa wykorzystująca wysokociśnieniowy gaz ziemny – głównie gaz ziemny podobny do gazu opałowego
Kontrole emisji z kolumny destylacyjnej
- Kondensatory chłodzone powietrzem z niekondensującymi się gazami odprowadzanymi do atmosfery
- Kondensatory chłodzone wodą lub glikolem z niekondensującymi się gazami odprowadzanymi do atmosfery
- Chłodzone powietrzem, skraplacze chłodzone powietrzem, wodą i glikolem z gazami niekondensującymi kierowanymi do palnika kotła ponownego spalania jako paliwo lub kierowanymi do zamkniętego paleniska lub pochodni
- Skraplacze chłodzone powietrzem lub wodą z gazami niekondensującymi kierowanymi do jednostki odzysku oparów (VRU) vapor recovery unit (VRU)
Glycol Flash Tank Emission Controls
- Since the glycol flash tank is a pressure vessel (operating pressure range of 60 to 120 psig) and has a similar makeup as fuel gas.
- Gaz ten jest zwykle kierowany z powrotem do układu (np, gazu paliwowego) lub kontrolowany za pomocą VRU, pochodni lub zamkniętego spalacza.
Techniki optymalizacji w celu zmniejszenia emisji
- Optymalizacja szybkości cyrkulacji glikolu tylko do tego, co jest potrzebne do odwodnienia gazu do wymaganego lbs/MMSCF. UWAGA: Modele zatwierdzone przez EPA (GRI-GLYCalc) wskazują, że emisje VOC i BTEX są wprost proporcjonalne do szybkości obiegu glikolu. W oparciu o model GRI-GLYCalc, jeżeli szybkość cyrkulacji glikolu zostanie zmniejszona o 50%, wówczas emisja BTEX i VOC może zostać zmniejszona o około 50%.
- Używaj elektrycznych pomp cyrkulacyjnych glikolu zamiast pomp zasilanych gazem.
Przepisy dotyczące emisji z odwadniaczy glikolu
PrzepisyEPA dotyczące odwadniaczy glikolu obejmują przepisy dotyczące niebezpiecznych zanieczyszczeń powietrza (HAPs) w 40 CFR 63 Subpart HH-National Emission Standards for Hazardous Air Pollutants From Oil and Natural Gas Production Facilities. Ten przepis ma wpływ na lądowe zakłady produkcji ropy naftowej i gazu ziemnego odwadniacze glikolu i niektóre zbiorniki magazynowe ropy naftowej.
Do odwadniaczy glikolu mogą mieć również zastosowanie przepisy stanowe.
Kontrola emisji DehyCombustor firmy Cimarron
Kontrola emisji DehyCombustor firmy Cimarron łączy w sobie kondensator BTEX z combustorem posiadającym certyfikat EPA w celu wyeliminowania emisji BTEX z odwadniacza glikolu.
Korzyści
- Eliminuje potrzebę wysyłania oparów z nieruchomej kolumny do reboilera, co jest częstą przyczyną pożarów regeneratora i zmniejszonej wydajności kontroli emisji.
- Pozwala na dalsze korzystanie z pomp glikolowych Energy Exchange dzięki zniszczeniu zużycia gazu o 99%
- Kompaktowa konstrukcja zapewnia małą powierzchnię podstawy
Features
- Zaprojektowany w celu spełnienia coraz bardziej rygorystycznych norm EPA dotyczących emisji z odwadniania gazu ziemnego.
- Montowane na płozach (bez konieczności montażu) i w pełni zamknięte modele dostępne do pracy w ciężkich warunkach zimowych oraz na wolnym powietrzu do pracy w ciepłych warunkach pogodowych.
- Wszystkie części zwilżane są wykonane ze stali nierdzewnej 304
- Konstrukcja w pełni zgodna z kodem ASME
- Certyfikowany przezEPA system niszczenia oparów Quad O
- Dostępne rejestrowanie danych niszczenia oparów na miejscu i/lub komunikacja SCADA.
Cimarron Energy Przejęcie HY-BON/EDI
Przejęcie HY-BON/EDI przez Cimarron w lipcu 2019 roku oznacza, że nasze produkty i usługi środowiskowe oferowane naszym klientom z branży naftowej i gazowej są jeszcze bardziej wzmocnione. Obejmuje to następujące elementy:
- Urządzenie do spalania BTEX dla odwadniaczy glikolu
- Urządzenia bezkanałowe
- Mobilny system regeneracji glikolu
- Urządzenia do odzyskiwania oparów (VRU)
- Wieże do odzyskiwania oparów (VRT)
- Flary
- Zamknięte urządzenia spalania (ECD)
- Usługi wykrywania i naprawy przecieków (LDAR)
- Usługi pomiaru gazów wentylacyjnych
- Usługi terenowe
- Części
.
W celu uzyskania dalszych informacji na temat naszych produktów i usług, można się z nami skontaktować pod numerem +1 (844) 746-1676 lub odwiedzić https://www.cimarron.com.