Природный газ, выходящий из скважин, насыщен водяными парами, и в холодное время при транспортировании его к газосборному пункту неизбежно выпадение кристаллогидратов. Чтобы избежать их образования, раньше в газопровод впрыскивали гликоль или вели обогрев газопровода на участке до газосборного пункта. В нас настоящее время для этих целей разработан процесс с использованием цеолитов.
При составлении технологического регламента установок такого типа было учтено, что цеолиты осушают газ при повышенных температурах, и, следовательно, не обязательно специально их охлаждать после стадии регенерации. Сжатый природных газ характеризуется относительно небольшим содержанием паров воды. Если такой газ поступает в горячий адсорбер, тепловой (холодный) фронт опережает адсорбционный фронт, и осушаемый газ одновременно выполняет функцию хладоагента, что дает возможность работать по двухфазному циклу.
Схема установки осушки природного газа цеолитами на промысле
1-адсорбер, на стадии осушки, 2- нагреватель газа при регенерации,3- адсорбер на стадии регенерации, 4- теплообменник, 5- сепаратор влаги.
Промысловые цеолитовые установки отличаются простотой управления процессом; его ведут с помощью четырех двухходовых или двух трехходовых задвижек Замену цеолитов производят через 2-3 г.
Безусловно, адсорбционные процессы с применением цеолитов, обладающих уникальными свойствами: высокой поглотительной способностью при низком парциальном давлении примесей, избирательностью адсорбции полярных веществ, молекулярно- ситовым эффектом и др. Однако, их недостатком является относительно быстрая дезактивация при большом содержании RSH в очищаемом газе. Дезактивация обусловлена большой каталитической активностью цеолитов по отношению к поглощенным тиолам с превращением их при нагревании до 290-3300С (термодесорбции) в углеродистые, условно называемые «коксовыми», отложения, которые блокируют активные центры.
Указанный недостаток можно в значительной степени устранить, используя в качестве адсорбента силикагели, обладающие меньшей, чем цеолиты, каталитической активностью и сродством к воде и требующие поэтому более низкой температуры для термодесорбции поглощенных примесей ( не более 2000С). В диссертационной работе Молчанова С.А. « Разработка процесса осушки и очистки природного сернистого газа силикагелем и цеолитом»,2001г, было предложено использовать для осушки и очистки силикагели « КС Trokenperlen H, N».
В диссертационной работе Скосарь Ю.Г. «Совершенствование технологии глубокой осушки природного газа», 2007г., было изучено использование смешанных композиций различных типов силикагелей, а также композиции из смеси силикагелей и цеолитов. Многочисленные исследования были проведены на природном газе УПТП и ИГ компрессорной станции КС-19 Чайковского линейно-производственного управления магистральных газопроводов ( ЛПУМГ) предприятия ООО «Пермтрансгаз». В работе исследовались 9 различных композиций по силикагелям и смеси силикагелей с цеолитами , в результате чего были даны рекомендации к применению следующих многослойных адсорбентов: КСМГ+МСМК (50:50), МСМК+КСКГ+NaA (55:30:15), ШСМГ=КСКГ (80:20), ШСМГ+КСКГ+NaA( 55:30:15) для адсорбционной осушки и от бензинивания природного газа.
Серия испытаний показала. Что сумма всех поглощенных компонентов газа составляет 8968*10-5%об., воды- 84% адсорбентами КСМГ+МСМК, а сумма всех поглощенных компонентов газа сорбентами МСМК+КСКГ+NaA 8220*10 -5 %об., и воды 55,6%. Силикагели КСМГ и КСКГ с размером зерен « 2,8-7,0 мм в этих двух композициях являются первым слоем по ходу газа для защиты основного МСМК, размер зерен 0,25-2,0 мм, от капельной влаги.
Адсорбционная осушка и очистка природного газа от углеводородов выше С4 является экономичным и простым способом его подготовки к транспорту по трубопроводам и доосушки на установке подготовки топливного, пускового и импульсного газа (УПТПиИГ), компрессорной станции (КС) для собственных нужд.
