De flesta naturgasproducenter använder trietylenglykolavfuktare (TEG) för att avlägsna vatten från naturgasen för att uppfylla kraven på vattenhalt i rörledningar.
I processen kommer våt gas in nära botten av glykolkontaktorn och kommer i kontakt med mager glykol (vattenfattig) i kontakttornets absorbator. Drifttrycket i kontakttornet ligger nära tryckförhållandena i rörledningen. I kontakttornet absorberas vatten i naturgasen av cirkulerande glykol och naturgasen dehydreras och gasens daggpunkt sänks. Den dehydrerade gasen kallas torrgas och kommer ut genom toppen av glykolkontaktaren. Den glykol som absorberat vattnet kallas rik glykol (vattenfylld). Den rika glykolen kommer sedan ut genom glykolkontaktorns botten och strömmar till regenereringssystemet. Regenereringssystemet omfattar vanligtvis en glykolflashtank (gaskondensat-glykolseparator) och en reboiler som använder naturgas som bränsle.
Glykolflashtanken (även kallad gaskondensat-glykolavskiljare) fungerar som en avskiljare för att återvinna medföljande flaskgas och kondensat. Flambehållaren sänker också trycket på den rika glykolen innan den kommer in i reboilern. Återförbränningspannan arbetar vid ungefär atmosfäriskt tryck. I reboilern värms glykolen upp för att koka bort vatten från glykolen och producera mager glykol. Den magra glykolen kyls med hjälp av en värmeväxlare och pumpas tillbaka till glykolkontaktaren för att fortsätta cykeln.
Typiska krav på torrgasledningar kan variera från 5 till 7 lbs vatten per MMSCF naturgas.
Figur 1 nedan är ett diagram över ett typiskt grundläggande processflödesdiagram för en glykoldehydrator från https://petrowiki.org/Dehydration_with_glycol
En glykolcirkulationspump används för att cirkulera glykol genom systemet. Det finns många olika sorters pumpar som används, bland annat Kimray Energy Exchange glykolpumpar, andra pneumatiska pumpar och elektriska kolv- och centrifugalpumpar. Större glykolavfuktare använder ofta elmotordrivna pumpar.
I reboilern används en stillkolonn (refluxkondensorspiral) för att separera vatten från glykol. Den stilla kolonnens ventilationsgas innehåller vattenånga och kolväten som metan, bensen, toluen, etylbensen, xylener, n-hexan och andra flyktiga organiska föreningar.
Luftföroreningar från glykolavvattnaren
Naturgasströmmar innehåller varierande mängder metan, flyktiga organiska föreningar och farliga luftföroreningar (HAP). HAP i naturgas omfattar bensen, toluen, etylbensen, xylener (BTEX), n-hexan och 2,2,4-trimetylpentan. Dessa farliga ämnen är svagt lösliga i den TEG-lösning som används och därför absorberas de farliga ämnena i glykolkontakten. Metan och flyktiga organiska föreningar (andra än BTEX) kommer också att dras med i den rika glykolen på grund av glykolkontaktorns höga arbetstryck (600 till >1000 psig).
Den flaskgas som frigörs från flaskbehållaren (som är placerad mellan glykolkontaktorn och återförbränningspannan) kommer att vara naturgas som mestadels består av metan och en del flyktiga organiska föreningar och små mängder BTEX.
Regenerering av den rika glykolen i glykolåterkokaren gör att metan, flyktiga organiska föreningar och farliga ämnen frigörs tillsammans med den vattenånga som lämnar ventilationen från destilleringskolonnen.
Källor för utsläpp från glykolavfuktare
Källorna till och typerna av luftföroreningar från en TEG-glykolavfuktare omfattar följande:
- Stilla kolonnutlopp – vatten, metan, VOC, BTEX, n-hexan, 2,2,4-trimetylpentan
- Flashtank – i första hand naturgas som liknar bränngas (i första hand metan och en del VOC och BTEX).
- Glykolpump som använder högtrycks naturgas – främst naturgas liknande bränslegas
Stilla kolonnventilationsutsläppskontroller
- Luftkylda kondensatorer med icke kondenserbara gaser som ventileras till atmosfären
- Vatten- eller glykolkylda kondensatorer med icke kondenserbara gaser som ventileras till atmosfären
- Luftkylda, vattenkylda och glykolkylda kondensatorer med icke kondenserbar gas som leds till reboilerbrännare som bränsle eller till en sluten brännare eller fackla
- Luftkylda eller vattenkylda kondensatorer med icke kondenserbar gas som leds till en
Emissionskontroller för glykolflashtankar
- Då glykolflashtanken är ett tryckkärl (driftstryckintervall 60-120 psig) och har liknande sammansättning som bränslegas.
- Denna gas leds vanligtvis tillbaka till systemet (t.ex, bränslegas) eller kontrolleras med hjälp av en VRU, fackla eller sluten brännare.
Optimeringstekniker för att minska utsläppen
- Optimera glykolcirkulationshastigheten till endast vad som behövs för att dehydratisera gasen till de erforderliga lbs/MMSCF. OBS: EPA-godkända modeller (GRI-GLYCalc) visar att VOC- och BTEX-utsläppen är direkt proportionella mot glykolens cirkulationshastighet. Enligt GRI-GLYCalc-modellen kan utsläppen av BTEX och VOC minskas med ungefär 50 % om glykolcirkulationen minskas med 50 %.
- Använd elektriska glykolcirkulationspumpar i stället för gasdrivna pumpar.
Föreskrifter för utsläpp från glykoldehydratorer
EPA:s föreskrifter som påverkar glykoldehydratorer omfattar reglerna för farliga luftföroreningar (HAP) i 40 CFR 63 Subpart HH-National Emission Standards for Hazardous Air Pollutants From Oil and Natural Gas Production Facilities. Denna förordning påverkar glykolavfuktare för olje- och gasproduktionsanläggningar på land och vissa oljelagringstankar.
Det kan också finnas delstatsspecifika bestämmelser för glykolavfuktare.
Cimarron DehyCombustor Emission Controls
Cimarron DehyCombustor kombinerar en BTEX-kondensor med en EPA-certifierad förbränningsanläggning för att eliminera BTEX-utsläpp från glykolavfuktaren.
Fördelar
- Bortfaller behovet av att skicka ångor från den stilla kolonnen till reboilern, vilket är en vanlig orsak till bränder i regeneratorn och minskad effektivitet i utsläppskontrollen.
- Gör det möjligt att fortsätta använda Energy Exchange glykolpumpar på grund av att 99 % av gasförbrukningen förstörs
- Kompakt konstruktion ger litet fotavtryck
Funktioner
- Designad för att möta de allt strängare EPA-normerna som är specifika för utsläpp från dehydratisering av naturgas.
- Skidmonterade (ingen montering krävs) och helt slutna modeller finns tillgängliga för service i stränga kalla väderförhållanden och öppna luftmodeller för service i varmt väder.
- Alla våtgjorda delar är av 304 rostfritt stål
- Helt enligt ASME-kodkonstruktion
- EPA-certifierad Quad O ångdestruktion
- Dataloggning av ångdestruktion på plats och/eller SCADA-kommunikation finns tillgänglig.
Cimarron Energys förvärv av HY-BON/EDI
Cimarrons förvärv av HY-BON/EDI i juli 2019 innebär att våra miljöprodukter och miljötjänster som erbjuds våra olje- och gaskunder stärks ytterligare. Detta innefattar följande:
- BTEX-förbränningsenhet för glykolavfuktare
- Tanklösa anläggningar
- Mobilt glykolåtervinningssystem
- Dampåtervinningsenheter (VRU)
- Dampåtervinningstorn (VRT)
- Flares
- Enclosed Combustion Devices (ECD)
- Leak Detection and Repair (LDAR) services
- Vent gas measurement services
- Field service
- Parts
.
För mer information om våra produkter och tjänster, kan du kontakta oss på +1 (844) 746-1676 eller besöka https://www.cimarron.com.