Fjernelse af fugt fra naturgas:en teknisk oversigt

Af David Hoskins, Opdateret 24. marts 2022

Naturgas leverer omkring 24% af USA's energibehov. Inden den når forbrugerne, raffineres gassen til en metanstrøm med høj renhed. Et nøgletrin i denne forfining er fjernelse af fugt, som ellers kan reducere rørledningskapaciteten, forårsage korrosion og skabe sikkerhedsrisici. Dehydreringsprocessen afspejler tæt den, der bruges til raffinering af råolie, og er afhængig af tre hovedteknologier:Joule-Thomson-ekspansion, dehydrering af fast tørremiddel og dehydrering af flydende tørremiddel.

Joule-Thomson-udvidelse

Trin 1

Naturgas kommer ind i en varmeveksler, hvor den afkøles for at sænke dens temperatur.

Trin 2

Den afkølede gas ledes derefter ind i en lavtemperaturseparator. Hurtig afkøling får vanddamp til at krystallisere som is, der falder ud af gasstrømmen.

Trin 3

Den dehydrerede gas forlader separatoren og kan om nødvendigt fortsætte til yderligere behandlingstrin.

Dehydrering af fast tørremiddel

Trin 1

Gassen trænger ind i bunden af et tørremiddeltårn.

Trin 2

Det flyder opad gennem adsorberende medier – såsom silicagel, molekylsigter, aktiveret aluminiumoxid eller aktivt kul – indtil tårnets fugtkapacitet er nået.

Trin 3

Mens det første tårn regenereres, ledes gassen til et andet tårn ved hjælp af en indirekte opvarmet del af den behandlede gas.

Trin 4

Den regenererende gas passerer gennem en luftkølet varmeveksler, hvor det adsorberede vand krystalliserer og fjernes.

Trin 5

Den regenererede gas recirkuleres tilbage til det første tårn, og cyklussen fortsætter, indtil fugtniveauet falder inden for det acceptable område på 4-7 lb pr. million standard kubikfod.

Dehydrering af flydende tørremiddel

Trin 1

Gassen kommer ind i et kontaktortårn.

Trin 2

Tri-ethylenglycol (TEG)-opløsning pumpes ind i tårnets top og strømmer nedad hen over boblebakker for at komme i kontakt med gassen.

Trin 3

Når gassen passerer bakkerne, absorberer TEG vanddamp og producerer en dehydreret gasstrøm, der kommer ud i tårnets top.

Trin 4

TEG'en, der nu er beriget med vand, opsamles i tårnets bund og opvarmes for at fjerne fugten. Den regenererede TEG returneres derefter til toppen af tårnet for at gentage cyklussen.

Nødvendigt udstyr

• Lavtemperaturseparator
• Tørremiddeltårn og adsorberende medier
• Indirekte varmelegeme og luftkølet varmeveksler
• Kontakttårn
• Tri-ethylenglycolopløsning

Sikkerhedsmeddelelse

Kun uddannede fagfolk bør håndtere naturgasbehandling, og det skal ske i faciliteter, der er i overensstemmelse med lovmæssige standarder. Naturgas er meget brandfarlig; strenge sikkerhedsprotokoller er afgørende.