Secado de gas: definición, características, métodos y tipos de trabajo, aplicación de instalación y equipos especiales

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Última modificación: 2023-12-17 10:24

Hoy se conoce una amplia variedad de impurezas. Por ejemplo, puede ser contaminación mecánica. Se encuentran tanto en el aire comprimido como en el propio gas natural. Después de que estas impurezas ingresan a las instalaciones, por ejemplo, en las tuberías de gas, todos los dispositivos que operan en este lugar están expuestos a estas partículas. Esto lleva al hecho de que su desgaste aumenta considerablemente.

La humedad como impureza

Naturalmente, debe comprender que las impurezas mecánicas no son el único problema. Un peligro bastante grande lo lleva una sustancia como un líquido ordinario, el agua. No importa lo extraño que pueda sonar, pero es durante la extracción de gas natural cuando el problema con el agua es bastante agudo. Esto se expresa en el hecho de que es posible la formación de vapor de agua. Su ocurrencia, así como la densidad, depende de la ubicación del sitio de extracción. Aunque es importante señalar aquí que este tipo de vapores están presentes en cualquier caso, es solo que su concentración puede ser diferente.

Lo que es peligrosohumedad?

La razón es bastante obvia: la corrosión de las tuberías de metal a través de las cuales se mueve el gas. Básicamente, todos los dispositivos, como las tuberías, consisten en aleaciones de hierro. La presencia de humedad dentro de una tubería de este tipo conducirá a la formación de hidratos. Además, no se excluye la formación de hielo ordinario. La presencia de alguna de estas impurezas provocará el siguiente efecto: se formará un tapón en su interior, que impedirá el transporte de gas natural. Además, la aparición de hidratos perturba el trabajo de la mayoría de los organismos reguladores encargados de mantener la presión adecuada.

De todo esto se deduce que el secado con gas es un procedimiento para eliminar impurezas como la humedad. Este problema es más agudo en el transporte de combustible azul. También vale la pena agregar aquí que la mayoría de las instalaciones para la extracción de materia volátil se encuentran lejos de la infraestructura, en el extremo norte. Por estas razones, todas las instalaciones deben seguir ciertas reglas. El primer y más importante requisito es la capacidad de funcionar en un rango suficientemente amplio de temperaturas externas, incluidas las más bajas. El segundo requisito importante es la confiabilidad de las instalaciones, y el tercero es la disponibilidad en operación y mantenimiento.

Métodos de secado

El secado con gas es un método que permite eliminar la formación de hidratos o tapones de hielo. Actualmente, existen cuatro métodos principales para llevar a cabo esta operación.

1. Refrigeración. En este caso se utiliza el frío, tanto natural comocreado artificialmente.
2. El método de absorción utiliza secuestrantes líquidos.
3. El método de adsorción se lleva a cabo utilizando un absorbedor ya sólido.
4. Se combina otra forma. Por ejemplo, se pueden utilizar la absorción y el enfriamiento.

Método de enfriamiento de gas

La primera forma de secar el gas es mediante refrigeración. El método se basa en que la humedad del gas varía en función de la temperatura ambiente. Por ejemplo, si enfría un gas que antes estaba tibio, parte del vapor húmedo se condensará. El condensado que caerá en este caso se puede eliminar fácilmente y el gas en sí tendrá un punto de rocío más bajo. Para lograr el secado necesario del gas de esta manera, es necesario que se enfríe a una temperatura que será ligeramente inferior al valor mínimo en la tubería.

En cuanto a la refrigeración gratuita, es posible durante el período de invierno y si la tubería se colocó sobre el suelo. Además, la temperatura del aire debe ser más baja que la del suelo. Hay otra manera que puedes usar. Para ello, es necesario que el campo cuente con reservas de gas natural y de petróleo. En este caso, es posible enfriar el gas de aceite con frío en el intercambiador de calor. Se toma frío después del procedimiento de estrangulamiento natural del combustible. El enfriamiento también se puede llevar a cabo mediante la estrangulación del gas de petróleo.

Hay otro método de enfriamiento que se usa a menudo en varias plantas de procesamiento de gas. El método artificial se lleva a cabo utilizando amoníaco o propano. Para ello se lleva a cabo la evaporación de estas sustancias. Por lo tanto, vale la pena señalar que el secado del gas natural por enfriamiento en cualquier caso eliminará parcialmente sustancias como los hidrocarburos pesados.

Absorbedores de líquidos

El secado con gas absorbente, o más bien su esencia, reside en el hecho de que algunas sustancias líquidas pueden absorber la humedad del aire. Para que una sustancia pueda ser utilizada como absorbente, debe cumplir varios requisitos:

• la capacidad de humedad de la sustancia debe ser muy alta;
• el absorbente no debe ser tóxico;
• estabilidad;
• el artículo no debe tener características corrosivas;
• la solubilidad del absorbedor en una sustancia como un gas o un hidrocarburo líquido debe ser mínima;
• regeneración del absorbente - simple.

Las mejores sustancias que se ajustan a esta descripción son DEG y TEG. Se descifran como dietilenglicol y trietilenglicol. Si consideramos principalmente solo lugares y métodos de producción rusos, entonces DEG se usa con mayor frecuencia. Como sustancia, se utiliza un reactivo químico como el cloruro de calcio.

Absorbedores de tipo sólido

La deshidratación de gas por adsorción se basa aproximadamente en el mismo principio que el método anterior, pero se utilizan materiales sólidos en lugar de una sustancia líquida. En este caso, estos elementos se denominan adsorbentes. Se diferencian en esosu área es bastante grande, además, está cubierta con muchos poros capilares. Las materias primas como la alúmina activada, la bauxita, la florita y varias otras sustancias se pueden utilizar con éxito como tales materiales.

Es muy importante tener en cuenta aquí que si el gas no se purifica previamente de otras impurezas, como hidrocarburos pesados o sulfuro de hidrógeno, la capacidad de los adsorbentes para absorber humedad se reducirá significativamente. Esto sugiere que el circuito de secado de gas no puede utilizarse como un sistema independiente. Para regenerar absorbentes sólidos, se debe utilizar gas caliente seco o aire.

Diseño de plantas de secado

Los equipos de secado se componen de varios elementos prefabricados, están equipados con todos los mandos y controles para realizar la operación. Todo este equipo cuenta con las siguientes características:

• el proceso de regeneración se realiza en circuito completamente cerrado, además, sin consumo de combustible natural;
• circuitos lógicos de tipo automático incorporados encargados de la gestión y control de todo el sistema;
• el marco base para este accesorio es separado;
• mantenimiento y uso de tales instalaciones es lo más simple posible;
• la flexibilidad y confiabilidad de la estación son bastante altas;
• una vez ensamblados, están hechos de tal manera que el equipo puede funcionar al 100% en condiciones de muy bajas temperaturas.

Dispositivos con absorbentes de líquidos

Si se eligió la absorción como método de secado del gas, en este caso el absorbedor será el aparato principal. Esto es bastante comprensible. La planta de secado de gas tiene otros elementos, pero este es el más importante. El absorbedor es una columna de burbujas que se utiliza como transferencia de masa. También hay placas especiales que tienen tapas redondas o cónicas. Serán los responsables de que en las placas se mantenga siempre el nivel de líquido requerido.

Uso de métodos de secado

Como puede ver, existen varios métodos diferentes para secar el gas, pero debe agregarse que no siempre es posible usarlos. A la hora de elegir un método, es muy importante tener en cuenta la zona donde se realiza el minado y, por supuesto, los costes y beneficios económicos.

Por lo tanto, en los laboratorios, solo uno se usa con mayor frecuencia: el método químico de secado. Es importante entender aquí que de hecho hay muchas sustancias que pueden actuar como absorbentes o adsorbentes.

Si bien el problema es que el uso de productos químicos es un proceso único, este hecho significa que no es del todo rentable a escala industrial. Dados los volúmenes bastante grandes de la industria del gas en Rusia, podemos concluir que esto será muy costoso. Todo esto ha empujado a la industria hacia el desarrollo de métodos de secado totalmente físicos. Al finalsolo hay que agregar que en términos de costos económicos, así como la complejidad de la implementación técnica, el método de absorción es mucho más simple y económico que la adsorción, lo que condujo a la difusión de absorbentes líquidos.