В обработке природного газа удаление водяного пара из сырого газа необходимо для предотвращения образования гидратов, коррозии и засорения трубопроводов. Одной из наиболее широко используемых технологий обезвоживания газа являетсясистема TEG (триэтиленгликоль), где основным блоком является абсорбер TEG, также известный как гликолевый контактор или гликолевая абсорбционная колонна.

В этой статье представлен технический обзор того, что такое абсорбер TEG, как он работает и где применяется.

1. Что такое абсорбер TEG?

Абсорбер TEG — это вертикальная колонна, использующая триэтиленгликоль (TEG) для поглощения и удаления водяного пара из природного газа.

Процесс абсорбции основан на сильных гигроскопических свойствах TEG, которые естественным образом притягивают и удерживают молекулы воды.

Из-за своей конструкции абсорбер также называют:

• контактная колонна TEG

• гликолевая абсорбционная колонна

• колонна обезвоживания газа

Это первый крупный блок в системе обезвоживания TEG, за которым следуют регенератор (дистилляционная колонна), ребойлер и фильтры.

2. Основные компоненты абсорбера TEG

Типичная абсорбционная колонна состоит из следующих ключевых секций:

1) Корпус колонны

Вертикальный сосуд под давлением (обычно из углеродистой или нержавеющей стали), спроектированный в соответствии с ASME или соответствующими нормами для сосудов под давлением.

2) Распределитель входящего газа

Обеспечивает равномерное распределение газа и минимизирует каналы при входе влажного природного газа в колонну.

3) Насадка или тарелки

Абсорберы TEG могут использовать:

• структурированную насадку

• случайную насадку (кольца Палля)

• ситовые или клапанные тарелки

Насадка/тарелки обеспечивают большую площадь поверхности для контакта газа с жидкостью, позволяя TEG эффективно поглощать водяной пар.

4) Распределитель TEG

Расположен в верхней части колонны.

Включает:

• распределительную тарелку TEG

• форсунки

• распределительные трубопроводы

Он равномерно распределяет обедненный TEG по насадке или тарелкам.

5) Внутренняя опора и сепаратор тумана

• перераспределители жидкости (для высоких колонн)

• сепаратор тумана в верхней части для предотвращения уноса гликоля в сухой газ

6) Выходной патрубок газа

Сухой газ выходит из верхней части колонны и направляется в последующие системы (трубопровод, компрессорные или технологические установки).

7) Сумка TEG / нижний выход

Обогащенный TEG (с поглощенной водой) собирается внизу и поступает в систему регенерации.

3. Принцип работы абсорбера TEG

Абсорбер TEG работает на основе противоточного массообмена:

① Влажный природный газ поступает снизу

Входящий газ содержит водяной пар, который необходимо удалить для предотвращения образования гидратов и коррозии.

② Обедненный TEG поступает сверху

Высококачественный "обедненный TEG" (обычно концентрация 98,5–99,9%) равномерно распределяется сверху колонны.

③ Противоточный контакт

При движении газа вверх и TEG вниз через насадку/тарелки:

• TEG поглощает водяной пар из газа

• Газ обезвоживается

• TEG становится "обогащенным" поглощенной водой

④ Сухой газ выходит сверху

Сепаратор тумана удаляет унесенный гликоль, обеспечивая сухой и чистый природный газ.

Типичное содержание воды на выходе:

• < 7 lb/MMscf

• точка росы ниже спецификации трубопровода

⑤ Обогащенный TEG выходит снизу

Обогащенный TEG нагревается, испаряется и регенерируется в ребойлере + дистилляционной колонне для восстановления способности к обезвоживанию.

4. Преимущества технологии абсорбции TEG

1) Непрерывная работа

Обеспечивает стабильное круглосуточное обезвоживание для газовых установок и трубопроводов.

2) Низкие эксплуатационные расходы

TEG регенерируется и повторно используется в замкнутом цикле.

3) Высокая эффективность удаления воды

Достигает очень низких точек росы, подходящих для магистральных трубопроводов.

4) Большая производительность

Идеально подходит для больших расходов газа, от небольших установок на скважинах до промежуточных установок.

5) Гибкая конструкция

Может использовать тарелки или насадку в зависимости от требований к давлению, производительности и эффективности.

5. Типичные области применения

Абсорберы TEG широко используются в:

• системах сбора природного газа

• газоперерабатывающих заводах

• станциях обезвоживания трубопроводов

• установках предварительной обработки СПГ

• морских платформах и установках FPSO

• установках на скважинах

Где бы ни требовалось удаление водяного пара из газа, абсорберы TEG остаются отраслевым стандартом.