بررسی اجمالی
هدف از واحد آبگیری گلیکول، حذف آب از گاز طبیعی است. این آب می تواند مشکلات متعددی را برای فرآیندها و تجهیزات پایین دست ایجاد کند. در دماهای پایین، آب می‌تواند در لوله‌کشی منجمد شود یا همانطور که معمولاً اتفاق می‌افتد، هیدرات‌هایی با CO2 و هیدروکربن‌ها (عمدتا هیدرات‌های متان) تشکیل دهد. بسته به ترکیب، این هیدرات‌ها می‌توانند در دمای نسبتاً بالا در اتصال تجهیزات و لوله‌ها تشکیل شوند. واحدهای آبگیری گلیکول از طریق حذف آب، نقطه تشکیل هیدرات گاز را کاهش می دهند.
فواید
گلیکول ها دارای ویژگی هایی هستند که ما آنها را به عنوان حلال مناسب برای آبگیری از گاز طبیعی انتخاب می کنیم:
میل ترکیبی بالا برای آب
کم هزینه
غیر خورنده، غیر سمی
ثبات در طول بازسازی
سهولت بازسازی
ویسکوزیته کم یا متوسط
فشار بخار کم در دمای تماس
حلالیت کم برای گازهای طبیعی و مایعات هیدروکربنی
تمایل کم کف کردن یا امولسیون کنندگی
کاربردها و علل معمولی
شرح فرایند
Rich MEG بازیافت شده با ورود به Regeneration Skid وارد کویل ریفلاکس می شود. MEG غنی از سیم پیچ رفلاکس از طریق مبدل حرارتی سرد MEG/MEG هدایت می شود. MEG غنی از مبدل حرارتی سرد MEG/MEG قبل از ورود به درام فلاش گرم می شود تا گازهای حل شده و حباب شده و مایعات هیدروکربنی را حذف کند. گازهای محلول و حباب شده تحت کنترل فشار محدوده تقسیم شده تخلیه می شوند و فاز مایع از پایین ظرف خارج می شود. درام فلاش به فیلتر کارتریج و فیلتر کربن فعال متصل می شود و پس از آن از مبدل حرارتی Hot MEG/MEG عبور می کند. MEG غنی از مبدل حرارتی MEG/MEG داغ به ستون Still که به بالای Reboiler متصل است، قرار دارد.
دریچه (آب جوشیده و گازهای غیر قابل تراکم) از ستون ثابت به سیستم رفلاکس فرستاده شد. MEG به خلوص 80 درصد وزنی بازسازی می شود. MEG ناب بازسازی شده از بخش Reboiler از مبدل های حرارتی MEG/MEG عبور می کند و سپس وارد بخش Surge Drum می شود. Surge Drum یکپارچه با reboiler حجم کافی را برای ایجاد جریان ثابت MEG به پمپ فراهم می کند. از سرج تانک وارد پمپ های MEG می شود که در آن فشار MEG ناب افزایش می یابد. از پمپ MEG، MEG ناب از فیلتر ذرات ناب MEG عبور می کند و سپس به سیستم های جلوگیری از هیدرات تزریق می شود.
طراحی سیستم
سیستم آبگیری گاز به طور خاص برای پاسخگویی به فرورفتگی نقطه شبنم مورد نیاز برای جریان گاز داده شده طراحی شده است. جریان غنی از گلیکول تا غلظت های بالای گلیکول تولید می شود.
یک سیستم معمولی دهیدراتاسیون و بازسازی گلیکول از اجزای زیر تشکیل شده است:
مبدل حرارتی گلیکول-گلیکول
یک مبدل حرارتی برای بازیابی گرما از گلیکول بدون چربی داغ خروجی از بویلر و برای پیش گرم کردن گلیکول خنک ورودی از جداکننده استفاده می شود.
ممکن است مبدل های حرارتی دو لوله یا شل و لوله برای بخاری مایع سرد در نظر گرفته شود.
گلیکول بدون چربی می تواند از طریق پوسته یا لوله ها جریان یابد.
فلش درام
ظرف فلاش گلیکول برای حذف هیدروکربن های گازی که با گلیکول جذب شده یا به دام افتاده اند استفاده می شود.
در مخزن فلاش گلیکول، فشار توسط یک کنترل کننده محدوده تقسیم شده کنترل می شود که یا گاز فلاش را به سیستم گاز سوخت LP آزاد می کند یا گاز را از منبع فشار بالاتر مانند سیستم گاز سوخت فشار بالا می پذیرد.
سطح در ظرف فلاش با تخلیه گلیکول به بازسازی کننده کنترل می شود. این کنترلر فقط باید یک نوع تناسبی ساده باشد.>
فولاد کربنی باید با حداقل حد مجاز خوردگی 3 میلی متر استفاده شود
فیلتر ذرات MEG
فیلترهای مگ برای جذب هر گونه آلودگی قبل از ورود به مبادلات حرارتی طراحی و نصب شده اند که خطر رسوب را کاهش می دهد.
فیلترها برای حذف 99٪ ذرات بیش از 5 میکرون در اندازه طراحی شده اند.
فیلتر نوع تک کارتریجی ترجیح داده می شود، برای سهولت در تعویض کارتریج. عملکرد حذف ذرات با نیاز به جلوگیری از انسداد یا تجمع در تجهیزات پایین دست تعیین می شود.
فیلتر کربن فعال
فیلتر کربن فعال در خالص سازی MEG عمدتاً برای حذف کلر و کلرامین یا مواد آلی محلول استفاده می شود که می تواند رزین تبادل یونی پایین دست و برخی غشاهای اسمز معکوس را آلوده یا آسیب برساند.
کربن فعال – کربنی که توسط بخار با دمای بالا یا دی اکسید کربن فعال شده و ماده ای با ظرفیت جذب بالا را تشکیل می دهد و به صورت دانه ای یا پودری موجود است.
هنوز ستون
استیل ستونی است که در بالای دیگ بخار با اتصال فلنجی قرار دارد و با تقطیر آب را از MEG جدا می کند.
بسته بندی تصادفی به دلیل اندازه ستون و هزینه کوچک توصیه می شود.
حلقه های رنگی از جنس استنلس استیل (AISI 316L) توصیه می شود زیرا تعادل خوبی بین ظرفیت و کارایی ایجاد می کنند.
بویلر
Reboiler گرما را برای جداسازی MEG و آب با تقطیر ساده تامین می کند. دما برای مهار هیدرات به طور قابل توجهی کمتر از کم آبی است.
رایج ترین مورد استفاده، جوشاننده نوع کتری است
منابع گرمای جایگزین برای بازسازی کننده گلیکول عبارتند از:
– گاز مستقیم شلیک می شود
-روغن/بخار داغ
-برق
تانک سرج
در پایین دست ریبویلر قرار دارد تا به کاهش اثر تغییرات سرعت جریان بین واحد فرآیند به هم پیوسته کمک کند.
در هنگام راه اندازی ظرفیت گلیکول را فراهم می کند.
تخلیه کامل گلیکول را از سینی های جاذب یا بسته بندی ساختار یافته نگه دارید.
پمپ ها
پمپ های سیرکولاسیون گلیکول برای کار مداوم و سرویس های غیر خورنده استفاده می شود.
پمپ های گردش گلیکول ممکن است دارای موتور الکتریکی، بخار، گاز یا گاز گلیکول باشند.
پمپ های گلیکول معمولاً غیر قابل اطمینان ترین جزء یک سیستم MEG Regeneration هستند و معمولاً 2 پمپ 100٪ نصب می شود.
واحد تزریق مواد شیمیایی
یک سیستم تزریق شیمیایی معمولاً شامل موارد زیر است:
دو مخزن یا درام تامین مواد شیمیایی، یک مخزن اندازه گیری، یک مخزن با میکسر (در صورت نیاز)، پمپ جابجایی مثبت
مخازن شیمیایی و پکیج های لغزش شیمیایی نیاز به نظارت بر سطح دارند تا اطمینان حاصل شود که مخازن بیش از حد پر نمی شوند یا مواد شیمیایی خوراک تمام نمی شوند.
تدارک تزریق مواد شیمیایی زیر: ضد کف (فقط استفاده اضطراری)، بازدارنده خوردگی و کنترل pH.
ابزار دقیق
تمام ابزار دقیق محلی که برای عملیات عادی، راه اندازی و خاموش شدن لازم است، به اضافه آن دسته از حسگرهای اضافی یا نقاط درج سنسور که به نظر او برای انجام آزمایش های تشخیصی رایج، در صورت عملکرد نادرست نیروگاه، بدون خاموش کردن دستگاه ضروری است. گیاه.
زهکشی ها و دریچه ها
تمام زهکشی ها و دریچه های واحد بازسازی به طور مداوم به لبه لغزش لوله می شوند.
انتخاب مواد
انتخاب مواد سیستم آبگیری گلیکول باید به عنوان بخشی از مطالعه انتخاب مواد کلی پروژه، با استفاده از موارد زیر به عنوان راهنمایی انجام شود.
سیستم کنترل و راه اندازی
این سیستم از کنترل خودکار استفاده می کند. نظارت ممکن است محلی یا یکپارچه در سیستم کنترل متمرکز کارخانه باشد.
شرکت مهندسی دلهام پشتیبانی کامل راه اندازی و کمک راه اندازی را برای اطمینان از عملیاتی شدن کامل تجهیزات در سریع ترین زمان ممکن ارائه می دهد.
Overview
Glycols have features that we select them as a suitable solvent for dehydration from Natural Gas.
High affinity for water
Low cost
Non corrosiveness ,Non -toxic
Stability during regeneration
Ease of regeneration
Low or moderate viscosity
Low vapor pressure at contact temperature
Low solubility for natural gases and hydrocarbon liquids
Low foaming or emulsifying tendencies
Typical Uses and Causes
Process Description
The recovered Rich MEG upon entering the Regeneration Skid enters the reflux coil. The rich MEG from reflux coil is routed through the Cold MEG/MEG Heat Exchanger. Rich MEG from the Cold MEG/MEG Heat Exchanger isheated before entering the flash drum to remove dissolved and entrained gases and hydrocarbon liquids. The dissolved and entrained gases are vented under split range pressure control and the liquid phase’s flows out from the bottom of the vessel. Flash drum is connected to the Cartridge filter & Activated carbon filter and after that pass through Hot MEG/MEG Heat Exchanger. Rich MEG from the Hot MEG/MEG Heat Exchangeris interred to the Still column which is connected to the top of the Reboiler.
The vent (boiled water & non-condensable gases) from the Still Column sent to Reflux system. The MEG is regenerated to a purity of 80 wt%; the regenerated Lean MEG from Reboiler section passes through MEG/MEG Heat Exchangers then enters the Surge Drum section. The Surge Drum integrated with reboiler provides sufficient volume to enable a steady flow of MEG to the pump. From Surge Tank enters MEG Pumps where pressure of Lean MEG is increased. From MEG Pump Lean MEG passes through the Lean MEG particle filter then injected into the hydrate preventing systems.
System Design
Gas dehydration system is designed specifically to meet the required dew point depression for the given gas stream.the rich glycol stream is generated to high glycol concentrations.
A typical glycol dehydration and regeneration system consists of the following components:
Glycol-Glycol Heat Exchanger
A heat exchanger employed to recover heat from the outgoing hot lean glycol from the reboiler and for preheating the incoming cool rich glycol from the separator.
Either Double pipe or Shell &tube heat exchangers may be considered for the cold liquid heater.
Lean glycol can flow through the shell or tubes.
Flash Drum
The glycol flash vessel is used to remove gaseous hydrocarbons that have been absorbed or entrained with the glycol.
On the glycol flash vessel, the pressure is controlled by a split range controller either releasing flash gas to the LP fuel gas system or admitting gas from a higher pressure source such as a high pressure fuel gas system.
The level in the flash vessel is controlled by discharge of glycol to the regenerator. This controller should only be a simple proportional type
Carbon steel should be used with a minimum 3 mm corrosion allowance.
MEG Particle Filter
Meg filters where designed and installed to capture any contaminates before they entered the Heat exchanges reducing the risk of fouling
Filters are designed to remove 99% over 5 microns particles in size.
Single-cartridge type filter are preferred,for ease of cartridgereplacement.Particle removal performance determined by the need for prevent blockage or build-up in downstreamEquipment.
Activated carbon filter
Activated carbon filter is used in MEG purification primarily for the removal of chlorine and chloramines or dissolved organic matter which can foul or damage downstream ion exchange resin and some reverse osmosis membranes.
Activated Carbon – Carbon that has been activated by high temperature steam or carbon dioxide to form a material with high adsorptive capacity and available in a granular or powdered form.
Still Column
Still column is a packed column located on the top of reboiler with a flanged connection and separates the water from MEG by distillation.
Random packing is recommended because of the small column size and cost.
Stainless steel (AISI 316L) pall rings are recommended since they give a good balance between capacity and efficiency.
Reboiler
The Reboiler supply heat to separate the MEG and water by simple distillation. The temperatures for hydrate inhibition are significantly less than for dehydration.
The most commonly employed is the kettle type reboiler
Alternative heat sources for the glycol regenerator are
-Direct gas fired
-Hot oil/steam
-Electricity
Surge Tank
Is located downstream of reboiler to help reduce the effect of flow rate variations between interconnected process unit.
Provides capacity during start-up for the glycol
Hold a complete drain down of glycol from the absorber trays or structured packing
Pumps
Glycol circulation pumps are used for continuous operation and non-corrosive service
Glycol circulation pumps may be electric motor driven, steam, gas or gas-glycol powered
The glycol pumps are usually the most unreliable component of a MEG Regeneration system and it is usual to install 2 x 100% pumps
Chemical Injection Unit
A chemical injection system typically consists of
Two chemical supply tanks or drums, a metering tank, a vessel with a mixer (if required), Positive displacement pump
Chemical tanks and chemical skid packages require level monitoring to ensure that the tanks do not overfill or run out of feed chemicals.
Provision for injection of the following chemicals: antifoam (emergency use only), corrosion inhibitor and pH control.
Instrumentation
All local instrumentation which is necessary for normal operations, start-up and shutdown, plus those extra sensors or sensor insertion points which in his judgment are necessary to perform common diagnostic tests, in the event of mal operation of the plant, without shutting down the plant.
Drains and Vents
All regeneration unit drains and vents continuously piped to the skid edge
Material Selection
Control System and Commissioning
The system employs automatic control. Monitoring may either be local or integrated in the centralized control system of the plant
Delham engineering company offers full commissioning support and start up assistance to ensure the equipment is fully operational as quickly as possible.
