Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. Литературный обзор 7
1.1. Анализ использования различных адсорентов на установках осушни 7
1.2. Обобщение опыта эксплуатации установок осушки с использованием метода адсорбции 15
1.2.1. Осушка природного газа на промыслах 15
1.2.2. Осушка природного газа на заводах 19
1.2.3. Осушка природного газа на криогенных установках 22
1.2.4. Осушка газа на АГНКС 24
1.3. Анализ приборов и методов определения содержания влаги в газах 25
1.4. Анализ программ расчета адсорбционной осушки газа 33
ГЛАВА 2. Разработка технологии осушки природного газа на АГНКС 37
2.1. Обобщение опыта эксплуатации установок осушки сжатого газа на АГНКС-500 37
2.2 Исследование влияния компрессорного масла на осушку цеолитом 39
2.3. Разработка и внедрение энергосберегающей технологии осушки газа 44
2.3.1. Исследование процесса осушки газа силика гелем при давлении 20 МПа з
2.3.2. Внедрение энергосберегающей технологии осушки газа на АГНКС 51
2.3.3. Анализ эксплуатации установок осушки газа с использованием силикагеля 61
2.3.4. Исследование влияния компрессорного масла на осушку силикагелем 65
2.4. Внедрение технологии осушки газа с использованием оксида алюминия 73
2.5. Внедрение технологии осушки газа на малогабаритных АГНКС 83
ГЛАВА 3. Разработка прибора контроля влажности газа с использованием спектроскопического метода 93
ГЛАВА 4. Разработка программы расчета осушки газа на АГНКС 102
4.1. Разработка алгоритма и программы расчета осушки газа на АГНКС 102
4.2. Проверка адекватности математической модели расчета осушки газа фактическим данным 109
Выводы 115
Литература
- Осушка природного газа на заводах
- Анализ программ расчета адсорбционной осушки газа
- Разработка и внедрение энергосберегающей технологии осушки газа
- Проверка адекватности математической модели расчета осушки газа фактическим данным
Введение к работе
Актуальность работы.
В условиях снижения добычи нефти, ухудшения экологической обстановки и в соответствии с "Концепцией энергетической политики России в новых экономических условиях", одобренной Правительством Российской Федерации, РАО"Газпром" предпринимает меры, направленные на широкомасштабное вовлечение природного газа в баланс моторного топлива, в первую очередь* на автомобильном транспорте.
В России в настоящее время создана развитая сеть автомобильных газонаполнительных компрессорных станций (АГНКС) общего пользования.
В скором времени начнется выпуск гаражных АГНКС (для установки в автотранспортных предприятиях и автобусных парках) и компактных недорогих бытовых компрессорных установок (для использования в котеджах и небольших фермерских хозяйствах), которые позволят заправлять автотранспорт на месте его стоянки от имеющихся разветвленных газораспределительных сетей.
Природный газ, предназначенный для использования в сжатом виде в качестве моторного топлива для газобаллонных автомобилей, должен иметь влажность, исключаюшую образование гидратов. Самым надежным и радикальным средством борьбы с гидратами, исключающим конденсацию паров воды из газа в газопроводах, оборудовании, арматуре, является осушка газа. Глубина осушки сжатого природного газа согласно ГОСТ 27577-87 должна соответствовать влагосодержанию 0,009 г/м3 (точка росы газа по влаге минус 30 "С при 20 МПа).
Для обеспечения требований ГОСТа к влажности товарного газа, отпускаемого на АГНКС-500 (500 заправок автомобилей в сутки), исходя из условий работы АГНКС с переменной производительностью, для осушки газа был выбран адсорбционный процесс при давлении 25 МПа, с использованием в качестве адсорбента цеолита NaA.
Для широкого внедрения сжатого природного газа, используемого в качестве моторного топлива, необходимо разработать надежную технологию адсорбционной осушки для автомобильных газонаполнительных
станций на 250 , 125 и 60 заправок автомобилей в сутки, расширить ассортимент адсорбентов, которые обеспечивают требуемую ГОСТом глубину осушки сжатого природного газа при условиях эксплуатации на АГНКС. Таким образом, совершенствование технологии осушки природного газа на АГНКС является важной и актуальной научно-технической проблемой.
Цель работы.
Разработка и внедрение энергосберегающей технологии адсорбционной осушки природного газа, обеспечивающей улучшение технико-экономических показателей АГНКС.
Основные задачи исследования.
-
Разработка технологии осушки газа для автомобильных газонаполнительных станций на 250 ,125 и 60 заправок автомобилей в сутки.
-
Исследование процесса осушки газа и регенерации силикагеля при давлении 25 МПа.
-
Исследование процесса осушки газа оксидом алюминия при давлении 25 МПа.
-
Исследование влияния наличия компрессорного масла на адсорбционную осушку газа цеолитом и силикагелем.
-
Разработка прибора контроля влажности газа с использованием спектроскопического метода.
-
Разработка программы расчета осушки природного газа применительно к условиям АГНКС.
Научная новизна.
-
Исследован процесс адсорбционной осушки газа и впервые получены значения динамической активности силикагеля КСМГ и оксида алюминия при давлении 25 МПа.
-
Исследован процесс регенерации силикагеля КСМГ при давлении 25 МПа. Определена оптимальная температура процесса регенерации.
-
Изучено влияние компрессорного масла на адсорбционную активность цеолита NaA и силикагеля КСМГ. Показана возможность очистки адсорбентов от компрессорного масла.
Достоверность полученных результатов и выводов.
При исследованиях использовались аппаратура, материалы и реактивы соответствующие требованиям государственных стандартов. В ходе экспериментальных, опытно-промышленных и промышленных испытаний проведение измерений и обработка результатов проводились в соответствии с утвержденными методиками и ГОСТами. Результаты работы подтверждены сходимостью фактических и экспериментальных данных, полученных в ходе исследований.
Практическая значимость и реализация работы в промышленности.
Результаты выполненных исследований реализованы АО "Сумское машиностроительное (СМ) НПО им.М.В.Фрунзе" при разработке и изготовлении блоков адсорбционной осушки газа с использованием в качестве адсорбента силикагеля на АГНКС в блочно-контейнерном исполнении на 250 заправок автомобилей в сутки (БКИ-250), АГНКС в мо-дульно-блочно-контейнерном исполнении на 125 заправок автомобилей в сутки (МБКИ-125) и Опытным заводом ВНИИгаза при создании и изготовлении блока адсорбционной осушки газового заправщика ЗГ-1М.
Технология адсорбционной осушки сжатого до 25 МПа газа с использованием в качестве адсорбента оксида алюминия, изготовленного из отходов электронной промышленности, внедрена АО"Мосавтогаз" на АГНКС №7 г.Москва.
Результаты исследований положены в основу технического проекта блока адсорбционной осушки природного газа АГНКС-60, разработанного во ВНИИгазе.
Разработанная программа расчета процесса адсорбционной осушки сжатого природного газа на АГНКС передана для использования в проектные институты.
Апробация работы.
Основные результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались:
на XXIII научно-технической конференции молодых ученых и специалистов НПО"Союзгазтехнология", г.Москва, 1989г.;
на ежегодных отраслевых совещаниях по проблемам использования газа в качестве моторного топлива на транспорте, совершенствова-
ния и организации эксплуатации АГНКС, г.Краснодар, 1989г., г.Яремча, 1990г., г.Екатеринбург, 1994г., г.Москва, 1997г.;
на международной выставке "Interkama-95", посвященной проблемам автоматизации и средствам измерения в газовой промышленности, Германия, Г.Дюссельдорф, 1995г.
на семинаре специалистов отрасли, занимающихся вопросами качества газа, г.Москва, 1996г.;
на совещаниях по вопросу создания опытного образца АГНКС МБКИ - 125, г.Киев, 1996г., г.Санкт-Петербург, 1996г.;
на заседании секции "Автоматизация, измерительная техника и метрология", научно-технического совета РАО "Газпром" г.Калининград, 1997г.
Публикации.
Результаты исследований автора по теме диссертации опубликованы в 20 печатных работах, в том числе, трех научно-технических обзорах. 3 работы опубликованы без соавторов.
Объем и структура работы.
Диссертационная работа состоит из введения, 4 глав и выводов. Работа изложена на 127 страницах, в том числе содержит 25 рисунков, 10 таблиц, слисок литературы состоит из 118 наименований.
Осушка природного газа на заводах
Из приведенных данных следует, что после дегидратации при 200 С динамическая активность обоих образцов силикагелей была максимальной. Дальнейшее повышение температуры термообработки приводило к значительному снижению динамической активности
В работе /20/ впервые было предложено использовать силикагель для осушки природного газа при давлениях 18-25 МПа, после сжатия его в компрессорах. Динамическая активность силикагеля при этом принималась равной 4 % мае. Во ВНИИгазе разработана энергосберегающая технология адсорбционной осушки сжатого газа с регенерацией сорбента при пониженных температурах. Этот способ основан на эффекте снижения величины адсорбции с уменьшением парциального давления поглощаемого компонента (в данном случае влаги) и может быть осуществлен с применением адсорбента, имеющего пологую изотерму адсорбции /20,58,76/. Наиболее соответствующим этому условию из адсорбентов является силикагель. В промышленной практике опыт эксплуатации силикагеля при таких высоких давлениях отсутствовал.
Оксид алюминия (ОА) широко используется в качестве осушителя природного газа . Высокая активность ОА при взаимодействии с полярными адсорбтивами (прежде всего парами воды) обеспечивает глубокую осушку газа до точки росы минус 60 «С.
Для глубокой осушки технологических потоков обычно применяют мелкопористый оксид алюминия с удельной поверхностью 350-400 м2/г. В этих системах активность адсорбента пропорциональна удельной поверхности. Количества мезопор (0,1 см3/г) вполне достаточно, чтобы обеспечить интенсивный транспорт адсорбата внутрь гранул оксида алюминия/1,27,32/.
В России выпускаются сорта оксида алюминия, представляющие собой гранулы цилиндрической формы с удельной поверхностью около 200 м2/г. Основным типом адсорбента является оксид алюминия типа А-1, но из-за небольшой удельной поверхности применение такого адсорбента для осушки технологических потоков недостаточно эффективно /27,32/.
Важной положительной особенностью оксида алюминия является его водостойкость. Именно этот показатель часто определяет выбор оксида алюминия в качестве адсорбента для осушки газов, в которых присутствует капельная влага.
Использование оксида алюминия в качестве адсорбента при давлениях свыше 20 МПа в литературе не описывается. Цеолиты природные и синтетические, обладающие молекулярно-ситовыми свойствами, нашли широкое применение в качестве адсорбентов /12,60,61,79/.
Цеолиты - уникальное средство осушки. Адсорбция воды на цеолитах имеет ряд характерных особенностей/15,27,32/. Для всех цеолитов характерен очень крутой подъем изотерм в областей малых концентраций паров воды. Адсорбционная способность цеолитов при обычных температурах при давлении 130-260 Па (1-2 мм.рт.ст.) близка к адсорбционной способности при максимальном насыщении.
Преимущество цеолитов всех типов перед другими адсорбентами при низких давлениях адсорбтива отчетливо видно из данных таблицы 1.2, где адсорбционная способность цеолита сопоставлена с адсорбционной способностью силикагеля и оксида алюминия. Это сравнение указывает на перспективность использования цеолитов для осушки газов с невысоким содержанием водяных паров/5,102,106/.
Отличительной особенностью адсорбции паров воды на цеолитах является то, что адсорбционная способность велика при повышенных температурах /15/. При 100 «С и давлении паров воды 10 кПа для цеолитов она достигает 15-16 г/100г, при 200 «С она еще значительна (4 г/100г). В этой области температур адсорбционная способность силикагелей и оксида алюминия практически равна нулю. Возможность проведения процесса осушки при высоких температурах особенно важна в тех промышленных установках, где технологический газ выводится из зоны высоких температур.
Цеолиты отличаются очень большой скоростью поглощения влаги /15,27,32,34/. Высокая степень осушки поддерживается практически в течение всей стадии. Повышение влагосодержания газа в конце стадии наступает не постепенно, как это наблюдается в случае применения других твердых поглотителей, а резко и быстро. Вследствие такого характера выходных кривых удается почти полностью отработать адсорбционную емкость слоя. Динамическая активность даже относительно небольшого слоя цеолитов близка к равновесной статической активности. Разница между этими величинами в цеолитовых адсорберах не превышает 10-15 %.
В работах /21,85/ приводятся данные о динамической активности цеолита NaA при давлении 20 МПа, полученные на пилотной установке. Было определено, что динамическая активность по воде составляет 8 % мае.
Цеолиты обеспечивают самую высокую степень осушки: точка росы осушенного газа может достигать минус 80 С. Цеолиты жадно поглощают влагу, но они трудно отдают ее при регенерации. В промышленных адсорберах регенерацию адсорбента, как правило, проводят продувкой слоя горячим газом /3,43,56/.
Анализ программ расчета адсорбционной осушки газа
В динамических условиях на лабораторной установке были проведены испытания цеолита NaA с целью определения глубины осушки (точки росы по влаге) и величины влагоемкости при нанесении на адсорбент 13,8; 18,0 и 25,0 %мас. компрессорного масла. Газ - гелий проходил через газовый счетчик, увлажнялся в барботерах, затем, пройдя каплеотбойник, поступал в адсорбер, заполненный сорбентом. Влажный газ поступал в адсорбер сверху вниз. Адсорбер помещался на весы ВТК-500, что позволяло непрерывно производить замер привеса влаги. Далее осушенный газ поступал во влагомер "Байкал-3" для замера влажности. Регулярно во время опытов проводились замеры: количества газа, температуры газа, привеса влаги и точки росы осушенного газа. Результаты проведенных опытов показаны на рисунке 2.2.
Как видно из рисунка, при пропитке цеолита компрессорным маслом в количестве более 20 % мае. требуемое стандартом влагосодержа-ние осушенного газа (0,009 г/м или 12 ррш) не обеспечивается и газ не соответствует кондиции по ГОСТ 27577-87.
В целях определения возможности очистки сорбента от масла и продления срока службы были проведены опыты по экстракции из цеолита масла растворителем. В качестве растворителя был принят бензол. После отмывки от масла образцов цеолита определялась их адсорбционная активность по воде.
Исследования показали, что адсорбция влаги на отмытых бензолом образцах увеличивается в 1,5 раза, что говорит о возможности продления срока службы цеолита путем промывки его растворителем.
Таким образом, проведенные исследования позволяют сделать вывод о том, что наличие компрессорного масла на адсорбенте - цеолите NaA в количестве более 20 % мае. приводит к тому, что осушка газа до требуемой ГОСТом кондиции не обеспечивается. Данный вывод был подтвержден в ходе обследований действующих установок осушки газа АГНКС -500 /70,74,94/. Это позволяло сократить расход адсорбента при его заШеве, 25 10 15 20
Содержание компрессорного масла, % мае. Рис.2.2. Зависимость влагосодержания газа от содержания компрессорного масла на цеолите Т.К. отработанный цеолит заменялся свежим не полностью, а лишь та его часть, которая была насыщена компрессорным маслом в количестве более 20 % мае.
Опыт эксплуатации установок осушки газа с использованием цеолита NaА выявил ряд недостатков принятой технологии, основным из которых явилась необходимость высокотемпературной регенерации адсорбента /58,70/.
Высокотемпературная регенерация может вызвать термическое разложение тяжелых углеводородов и меркаптанов на слое сорбента с образованием углерода и сероводорода /46/. Кроме того, использование цеолитов при осушке сжатого газа вызывает осложнения при попадании компрессорного масла на слой поглотителя /70,74,98,99/.
В целях устранения указанных недостатков и создания энергосберегающей технологии во ВНИИгазе была проведена работа по разработке адсорбционного способа осушки сжатого газа с регенерацией сорбента при пониженных температурах.
Этот способ основан на эффекте снижения величины адсорбции с уменьшением парциального давления поглощаемого компонента (в данном случае влаги) и может быть осуществлен с применением адсорбента, имеющего пологую изотерму адсорбции /20/. Наиболее соответствующим этому условию из адсорбентов является силикагель.
Были проведены исследования энергосберегающей технологии осушки сжатого газа с использованием в качестве адсорбента силикагеля и регенерацией адсорбента по двум различным вариантам. В первом варианте регенерация силикагеля осуществляется с использованием части осушенного сдросселированного газа при температуре 40-100 «С. По второму варианту для регенерации используется весь поток сырого сжатого до 25МПа газа при температуре 100-150 «С. Для определения возможности осушки газа силикагелем при 20 МПа и регенерации силикагеля осушенным газом при пониженных температурах (20-80 С) на пилотной установке были проведены экспериментальные исследования /20,58,65/. В данных работах была показана возможность осушки сжатого природного газа на си-ликагеле КСМ и регенерации силикагеля при пониженной температуре, с использованием осушенного газа. Кроме того, на пилотной установке была предварительно опробована технология осушки газа и регенерации силикагеля сырым компримированным до 20 МПа газом /65/. В опытах давление газа регенерации составляло 20 МПа, температура 80 - 120 «С.
На АГНКС после компримирования природный газ имеет температуру порядка 100-140 С. С целью отработки энергосберегающей технологии осушки на Опытном заводе ВНИИгаза была изготовлена и смонтирована опытная установка осушки газа производительностью 40 м3/ч (рисунок 2.3, 2.4). Технологическая схема осушки природного газа включала 2 адсорбера, один из которых работал в цикле осушки, другой в цикле регенерации. Адсорберы установки имели диаметр 100 мм, высоту слоя сорбента 550 мм, вес засыпки сорбента 3100 г. В качестве осушителя применялся силикагель КСМГ, Для регенерации сорбента использовалось тепло компримированного газа. Поток горячего компримированного газа после компрессоров К-2 и К-3 направлялся вверх адсорбера А-1 (А-2). Пройдя слой сорбента газ десорбировал влагу из него, затем охлаждался в водяном холодильнике Х-1 (Х-2). После сепаратора С-1, где происходило отделение десорбированной влаги, газ поступал в адсорбер А-2 (А-1).
Разработка и внедрение энергосберегающей технологии осушки газа
На свежем силикагеле до проскока было осушено 1353 м газа при исходной влажности 0,18 г/м . Глубина осушки при проведении процесса адсорбции достигала 0,004 г/м , динамическая активность силикагеля была равна 7,7 % мае. При содержании масла 5 % мае, силикагелем было осушено 1211 м газа, при этом динамическая активность его была равна 6,8 % мае, а глубина осушки достигалась 0,004-0,005 г/м . При пропитке силикагеля компрессорным маслом в количестве 16 % мае, в последующих циклах адсорбции глубина осушки составляла 0,008 г/м , а динамическая ативность составляла 3,8 % мае. Результаты проведенных исследований иллюстрирует рисунок 2.14
На основании проведенных исследований были сделаны следующие выводы: - динамическая активность свежего силикагеля по воде при давлении 20 МПа не превышает 7,7 % мае; - при наличии на силикагеле КСМГ компрессрного масла в количестве более 16 % мае динамическая активность сорбента снижается в два раза; - оптимальная температура регенерации при проведении осушки сжатого природного газа по энергосберегающей технологии, с использова нием тепла компримированного до 20 МПа газа, должна быть не ниже
Зависимость динамической активности силикагеля КС М Гот содержания компрессорного масла Новомосковским филиалом ГИАП была отработана технология приготовления двух партий оксида алюминия из отходов электронной промышленности для сравнительных испытаний со стандартным оксидом алюминия (третья партия). Технология приготовления двух первых партий различалась на стадии отмывки и репульпации. Полученные данные показали, что различие оксида алюминия в насыпном весе находится в пределах погрешности измерений. Была принята технология с меньшим числом репульпации. По второй технологии была приготовлена объединенная партия оксида алюминия - ОА-6.
Все физико-химические и физико-механические характеристики ОА-6 соответствует ГОСТ 8136-85 марки АОА-1, за исключением содержания массовых долей железа (0,2 вместо 0,05 %) и натрия (0,1 вместо 0,03 %). В качестве поглотителя испытывали два образца оксида алюминия: ОА-6 (из отходов производства) и АОА-1 (стандартная по ГОСТ 8136-85). В ходе лабораторных исследований определялась равновесная статическая и динамическая влагоемкость осушителей. Равновесная статическая влагоемкость определялась по следующей методике. Образцы были высушены в сушильном шкафу при 250 С в течение четырех часов, охлаждены в эксикаторе, помещены в бюксы и взвешены на аналитических весах. После этого бюксы были помещены в атмосферу с 20, 40, 60 и 100 процентной относительной влажностью. Периодически производилось взвешивание бюксов до приобретения ими постоянного веса, т.е. до равновесного насыщения влагой образцов осушителя при данной относительной влажности и комнатной температуре. Полученные результаты влагоемкости различных адсорбентов представлены на рисунке 2.15. Из рисунка видно, что влагоемкость оксида алюминия АОА-1 и ОА-6 составляет порядка 21 г/100г при относительной влажности воздуха 80 %. Влагоемкость цеолита, отработавшего на установках осушки газа АГНКС N5 и N7 более трех лет, составляет соответственно 21 и 19 г/ЮОг при относительной влажности воздуха 80 %. Из этого
Исследования динамической влагоемкости образцов осушителей проводились на лабораторной установке по следующей методике. Образцы осушителей прокаливались при 280 и 300 "С в течение четырех часов, взвешивались на аналитических весах и загружались в адсорбер. Установка состояла из адсорбера, барбатера для насыщения газа влагой, каплеотбойни-ка и газового счетчика. Через установку пропускали поток насыщенного влагой газа. Для определения влажности осушенного газа на выходе из адсорбера использовался лабораторный гигрометр "Байкал-3". По достижении влажности осушенного газа на выходе из адсорбера минус 60 С опыт прекращался. Осушитель взвешивался и производился расчет динамической влагоемкости поглотителя.
Оксид алюминия в опытах имел динамическую активность порядка 6,8 % мае, цеолит - 11 % мае. Для окончательного расчета динамической активности адсорбентов необходимо проведение исследований на промышленной установке осушки газа в условиях реальной эксплуатации. На основании лабораторных исследований можно сделать вывод, что продолжительность цикла осушки после замены адсорбента составит около 50 тысяч м газа.
Окончательные испытания двух образцов активного оксида алюминия (АОА-1 и ОА-6) были проведены на промышленных установках осушки газа АГНКС N5 и N7 г.Москвы /77/. Для проведения комплексных исследований новых адсорбентов на промышленных установках осушки газа АГНКС-500 была разработана программа и методика испытаний, согласованная в управлении "Мосавтогаз" и утвержденная в управлении ГАЗТОПТРАНС РАО Тазпром". Было получено подтверждение о целесообразности проведения испытаний с заменой цеолита NaA оксидом алюминия от НИИТкриогенмаша.
Проверка адекватности математической модели расчета осушки газа фактическим данным
Как видно из вышеприведенных данных, на АГНКС-5, где испыты-вался адсорбент ОА-6, влагосодержание осушенного газа в первые сутки работы адсорбента составляло 1,9 мг/м , что соответствует точке росы минус 70 оС. На седьмые сутки влагосодержание оставалось неизменным, что говорило о качественной осушке газа, к этому времени было пропущено через адсорбер 50 тыс.м газа. В последующих циклах осушки проскок влаги начинался, когда через адсорбер пропускалось более 40 тыс.м газа. На АГНКС N7 испытывался адсорбент АОА-1. Из данных таблицы 2.4 следует, что в сравнении с поглотителем ОА-6, адсорбент АОА-1 на седьмые сутки работы также обеспечивал кондицию газа после прохождения через него 50 тыс.мЗ газа. Проскок влаги через адсорбент АОА-1 в последующих циклах начинался при прохождении через адсорбер 39 тыс.м газа.
На основании данных таблицы 2.4 можно сделать вывод о том, что оксид алюминия АОА-1 и ОА-6 обеспечивает точку росы осушенного газа. Однако, количество осушенного газа при этом составляет до проскока влаги 39 тыс.м газа, динамическая активность адсорбентов - 6 % мае. Понижение температуры процесса регенерации до 180 С приведет к уменьшению емкости адсорбента и соответственно к уменьшению количества осушенного газа.
Из анализа результатов испытаний окисида алюминия: АОА-1 и ОА-6 следовало, что в качестве адсорбента для осушки сжатого природного газа на АГНКС он пригоден. Разница свойств поглотителя АОА-1 и ОА-6 незначительная, однако следует отметить, что предпочтение следует отдать оксиду алюминия ОА-6. Во-первых, данный вид адсорбента обладает небольшим преимуществом в свойстах, его динамическая активность по влаге на 5 % больше по сравнению с АОА-1 (рисунок 2.15). Во-вторых, стоимость адсорбента ОА-6, изготовленного из отходов производства электронной Промышленности, ниже стандартного оксида алюминия АОА-1. В ходе испытаний была определена продолжительность цикла осушки равная 39 тыс.мз газа. Влагосодержание на входе в установку осушки газа в момент обследования было равно 0,25 г/м . В адсорберы было засыпано при загрузке 170 кг активной окиси алюминия, т.о. за один цикл осушки (40 тыс.м газа) из газа извлекалось 10 кг влаги. Динамическая активность адсорбента составляла 6 % мае.
На основании проведенных исследований были сделаны следующие выводы: - динамическая активность оксида алюминия при давлении 25 МПа составляет 6 % мае; - рекомендуется использование оксида алюминия в качестве адсорбента взамен цеолита NaA, однако производительность по осушенному газу должна составлять не более 40 тыс.м газа за один цикл осушки; - температура процесса регенерации должна составлять не менее 200 С. Кроме того, был сделан вывод о возможности применения данного вида адсорбента на установках осушки АГНКС БКИ-250, для чего необходимо повысить мощность электроподогревателей газа регенерации, чтобы получать температуру нагрева на уровне 200 С.
Начиная с 1997 года в г.Санкт-Петербурге (АО"Компрессор") организован серийный выпуск АГНКС-75. Производительность станции 3850 нм /сут, давление нагнетания 24,5 МПа. Осушка производится после сжатия газа в компрессорах. В качестве адсорбента используется цеолит. Переключение адсорберов с цикла осушки на регенерацию производится через 15 часов при максимальном влагосодержании на входе. Нагрев ад-сорбета при регенерации производится с использованием электричества. В настоящее время заканчивается создание опытного образца АГНКС МБКИ-125/250 в г.Санкт-Пегербурге (3АО" Завод" Киров-Энергомаш"). Осушка производится после сжатия газа. В качестве адсорбента применяется цеолит. Для высокотемпературной регенерации адсо-бента предусмотрены электронагреватели с прямым нагревом газа с использованием ТЭНов.
Во ВНИИгазе, совместно с ОАО"ЛенНИИхиммаш" была разработана технология осушки газа для АГНКС-60 (ЗАО" Завод" Киров-Энергомаш").
Рассматривались три варианта технологии осушки: 1 вариант - осушка газа при давлении 14,8-24,6 МПа с регенерацией адсорбента цеолита частью осушенного газа; 2 вариант - осушка газа при давлении 2,5-4,0 МПа с регенерацией адсорбента цеолита частью осушенного газа; 3 вариант - осушка газа при давлении 2,5-4,0 МПа с нагревом адсорбента промежуточным теплоносителем при регенерации. Все предлагаемые варианты позволяют получить требуемую глубину осушки газа. Второй и третий варианты отличается от первого давлением адсорбции 2,5-4,0 МПа. Принципиальная технологическая схема и состав оборудования для регенерации первого и второго вариантов одинаковы. Схема третьего варианта включает жидкостный циркуляционный контур.
Технологическая схема первого и второго варианта приведена на рисунке 2.18. Сжатый газ направляется в сепаратор предварительной очистки С-1 для отделения капельной жидкости . Далее газ проходит через адсорбер А-1 сверху вниз, осушается на слое адсорбента - цеолита, затем очищается от пыли адсорбента в фильтре Ф-1 и направляется в аккумуляторы.
