Колонны сероочистки и осушки

Колонные аппараты газоочистки применяются для удаления сернистых соединений и водяных паров из природного, попутного и технологических газов. Оборудование используется в составе установок подготовки газа, нефтегазопереработки и химических производств. Способ обработки, внутренние устройства и материалы аппаратов выбираются по составу газового потока и требованиям к очищенному продукту.

Абсорбционные колонны сероочистки и промышленные аппараты осушки газа

Оборудование предназначено для проведения процессов очистки газовых сред от нежелательных компонентов и снижения содержания влаги. Для удаления кислых газов применяются абсорбционные аппараты с соответствующими поглотителями, а для осушки могут использоваться гликолевые контакторы или установки с твёрдыми адсорбентами. Выбор технологии зависит от концентрации примесей, давления, температуры и требуемой точки росы.

Основные технические характеристики колонных аппаратов

Разновидности колонн для удаления сернистых соединений и влаги

Колонное оборудование различается по принципу очистки и используемому поглотителю. В абсорбционных системах компоненты газа переходят в жидкую фазу, а в адсорбционных аппаратах удерживаются поверхностью твёрдого материала. Регенерационные колонны применяются для восстановления свойств жидких поглотителей и могут входить в комплексную технологическую установку.

Основные виды оборудования сероочистки и осушки

Аминовые абсорберы для очистки природного газа от сероводорода

В установках аминовой очистки сероводород и другие кислые компоненты извлекаются из газа при контакте с водным раствором подходящего амина. Насыщенный поглотитель направляется на регенерацию, после чего может возвращаться в абсорбер. Эффективность процесса зависит от состава газа, характеристик раствора, температуры, давления и режима массообмена.

Основные элементы системы аминовой очистки:

• Абсорбционная колонна для контакта газа с поглотителем.
• Внутренние тарелки или насадочные элементы.
• Устройства распределения газовых и жидких потоков.
• Регенерационная колонна для восстановления раствора.
• Теплообменное оборудование по технологической схеме.
• Насосы и трубопроводы циркуляции поглотителя.
• Контрольно-измерительные приборы и регулирующая арматура.

Гликолевые колонны для осушки газовых потоков

Гликолевые контакторы используются для поглощения водяных паров из газа жидким осушителем. В промышленной практике распространены установки с триэтиленгликолем, однако выбор поглотителя определяется технологическими требованиями. Насыщенный водой гликоль направляется на регенерацию, а осушенный газ отводится для дальнейшей транспортировки или переработки.

Основные технологические операции гликолевой осушки:

• Подача влажного газа в контактный аппарат.
• Распределение жидкого осушителя по контактной зоне.
• Поглощение водяных паров гликолевым раствором.
• Отделение и отвод осушенного газа.
• Вывод насыщенного гликоля на регенерацию.
• Возврат восстановленного поглотителя в технологический цикл.

Адсорбционные аппараты с твёрдыми влагопоглотителями

Для глубокой осушки газа могут применяться аппараты со стационарным слоем адсорбента. В зависимости от требований используют молекулярные сита, активированный оксид алюминия и другие материалы. Газ проходит через слой загрузки, где влага удерживается адсорбентом. После достижения установленного состояния насыщения требуется регенерация или замена сорбционного материала по технологическому регламенту.

Тарельчатые и насадочные устройства газоочистных колонн

В абсорберах и гликолевых контакторах внутренние устройства обеспечивают взаимодействие газа с жидким поглотителем. Тарельчатые конструкции организуют ступенчатый контакт фаз, а насадочные создают развитую поверхность массообмена. Для адсорбционных аппаратов с твёрдой загрузкой применяются другие конструктивные решения, включая опорные решётки и устройства распределения газового потока.

Внутреннее оснащение колонн газоподготовки

Корпуса колонн для сероводородсодержащих сред

При выборе материалов оборудования сероочистки учитывают состав газа, наличие сероводорода, углекислого газа и воды, температуру и расчётное давление. Для некоторых условий возможны механизмы коррозионного и водородного повреждения металла. Поэтому требования к маркам стали, сварным соединениям и контролю материалов определяются по характеристикам рабочей среды и применимым нормативным документам.

Контроль точки росы и качества подготовки газа

Для установок осушки одним из основных показателей является содержание влаги в обработанном газе, которое может оцениваться по температуре точки росы по воде при заданном давлении. В системах сероочистки контролируют остаточное содержание нормируемых сернистых компонентов. Измерительные приборы, схемы регулирования и допустимые значения показателей устанавливаются технологическим проектом.

Контролируемые параметры процесса:

• Расход и состав поступающего газового потока.
• Рабочее давление и температура.
• Концентрация сероводорода и других контролируемых примесей.
• Влагосодержание и точка росы газа по воде.
• Расход и состояние жидкого поглотителя.
• Перепад давления на контактных устройствах или слое сорбента.
• Параметры регенерации абсорбента или адсорбента.

Применение колонн подготовки газа в нефтегазовой промышленности

Оборудование сероочистки и осушки используется на установках комплексной подготовки газа, газоперерабатывающих предприятиях, нефтехимических производствах и других объектах с газовыми технологическими потоками. Колонны могут входить в системы удаления кислых компонентов, подготовки газа к транспортировке и защиты последующего оборудования от нежелательных воздействий влаги и примесей.

Основные направления использования:

• Подготовка природного газа к транспортировке.
• Очистка попутного нефтяного газа.
• Удаление сероводорода из технологических газов.
• Осушка газа перед низкотемпературными процессами.
• Регенерация аминовых и гликолевых растворов.
• Подготовка газового сырья для нефтехимических установок.

ГОСТ 34347-2017 и требования к стальным газоочистным аппаратам

ГОСТ 34347-2017 «Сосуды и аппараты стальные сварные. Общие технические условия» распространяется на соответствующие стальные сварные аппараты нефтегазовой и химической промышленности. Стандарт устанавливает требования к конструкции, материалам, изготовлению, испытаниям и приёмке. Для оборудования под избыточным давлением дополнительно учитываются требования ТР ТС 032/2013 в пределах его области применения. При расчёте аппаратов для сероводородсодержащих сред рассматриваются применимые положения серии ГОСТ 34233, включая ГОСТ 34233.10-2017.

Как подобрать колонну сероочистки или осушки газа

Подбор аппарата начинается с анализа состава газового потока, концентрации удаляемых компонентов, необходимой производительности и требований к качеству подготовки газа. Для сероочистки определяют способ извлечения сернистых соединений, а для осушки — необходимую степень снижения влагосодержания. На основании технологического расчёта выбирают тип колонны, контактные устройства, материал корпуса и условия эксплуатации.

Исходные данные для технического задания:

• Назначение аппарата и технологическая схема установки.
• Состав и расход исходного газа.
• Концентрация сероводорода и других сернистых компонентов.
• Исходное влагосодержание и требуемая точка росы.
• Рабочее и расчётное давление.
• Температура газа и вспомогательных сред.
• Способ очистки или осушки.
• Тип поглотителя или адсорбента.
• Требования к внутренним контактным устройствам.
• Материал корпуса и требования к коррозионной стойкости.
• Расположение технологических штуцеров и условия монтажа.
• Требования к автоматизации и техническому обслуживанию.

Для заказа колонного оборудования рекомендуется предоставить техническое задание с характеристиками газовой среды, необходимой производительностью, требованиями к очистке или осушке и расчётными параметрами эксплуатации. При согласовании уточняются конструкция корпуса, внутренние устройства, материалы, технологические присоединения и необходимая комплектация. Окончательные характеристики определяются по конкретному исполнению аппарата.

Для покупки обратитесь к нашим менеджерам по номеру телефона +375 (25) 528-71-38 или электронной почте brest@metatorg.ru