RU2063792C1 - Method of natural gas adsorption drying - Google Patents
Method of natural gas adsorption drying Download PDFInfo
- Publication number
- RU2063792C1 RU2063792C1 RU93032276A RU93032276A RU2063792C1 RU 2063792 C1 RU2063792 C1 RU 2063792C1 RU 93032276 A RU93032276 A RU 93032276A RU 93032276 A RU93032276 A RU 93032276A RU 2063792 C1 RU2063792 C1 RU 2063792C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- gas
- adsorber
- silica gel
- cooling
- drying
- Prior art date
Links
Landscapes
- Drying Of Gases (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области газовой промышленности, конкретно к технологии подготовки газа к дальнему транспорту и может быть использовало в системах адсорбционной осушки газа. The invention relates to the field of the gas industry, specifically to a technology for preparing gas for long-distance transport and can be used in adsorption gas drying systems.
Известен способ адсорбционной осушки природного газа, включающий одновременно осушку природного газа силикагелем в одном адсорбере, регенерацию нагретым и охлаждение ненагретым газом силикагеля в другом адсорбере, при котором циркуляция газа во время регенерации и охлаждения осуществляется за счет перепада давления на входных регуляторах потока (6) 1. A known method of adsorption drying of natural gas, including simultaneously drying natural gas with silica gel in one adsorber, regeneration with hot and cooling with unheated silica gel gas in another adsorber, in which the gas circulates during regeneration and cooling due to the pressure drop at the inlet flow regulators (6) 1 .
Для осуществления этого способа необходимо наличие избыточного давления перед схемой осушки, достаточного для осуществления циркуляции газа по линии регенерации и охлаждения. Но в средний и поздний периоды разработки месторождений природного газа давление газа, поступающего из скважин, снижается, поэтому осуществление данного способа невозможно. To implement this method, the presence of excess pressure in front of the drying circuit, sufficient for the circulation of gas through the regeneration and cooling lines. But in the middle and late periods of the development of natural gas fields, the pressure of the gas coming from the wells decreases, therefore, the implementation of this method is impossible.
Известен также способ адсорбционной осушки природного газа, включающий одновременно осушку природного газа в одном адсорбере, регенерацию нагретым газом и охлаждение ненагретым газом в другом адсорбере, при котором циркуляция газа во время регенераций и охлаждения осуществляется с помощью компрессора (L) 2. There is also known a method of adsorption drying of natural gas, including simultaneously drying natural gas in one adsorber, regeneration with heated gas and cooling with unheated gas in another adsorber, in which the gas is circulated during regeneration and cooling using a compressor (L) 2.
На средних и поздних стадиях разработки месторождений природного газа для компримирования газа из скважин через схему подготовки газа в газосборный коллектор применяются дожимные компрессорные станции ( ДКС). При этом роль компрессора для циркуляции газа во время регенерации и охлаждения выполняют газоперекачивающие агрегаты ДКС. In the middle and late stages of the development of natural gas fields, booster compressor stations (BCS) are used to compress gas from wells through a gas treatment scheme to a gas collection manifold. In this case, the role of the compressor for gas circulation during regeneration and cooling is performed by gas compressor units of the BCS.
Применение этого способа приводит к значительным энергетическим затратам на компримирование газа при охлаждении силикагеля. Кроме этого, при применении данного способа необходимо производить охлаждение газа в холодильнике после адсорбера, в котором он нагревается. The use of this method leads to significant energy costs for gas compression during cooling of silica gel. In addition, when using this method, it is necessary to cool the gas in the refrigerator after the adsorber in which it is heated.
Наиболее близким способом осушки природного газа, выбранным в качестве прототипа, является способ, при котором в одном адсорбере происходит осушка природного газа, а в другом в это время регенерация нагретым и охлаждение ненагретым газом путем создания циркуляции с помощью компрессора (3). The closest natural gas drying method selected as a prototype is the method in which natural gas is dried in one adsorber, while the other is regenerated by heated and cooled by unheated gas by creating a circulation using a compressor (3).
В этом способе при регенерации и охлаждении силикагеля в адсорбере газ отбирается из линии осушенного газа, компримируется и через печь или, при охлаждении, минуя ее, попадает в адсорбер. После адсорбера газ охлаждается в холодильнике и через сепаратор подается в линию неосушенного газа. In this method, during the regeneration and cooling of silica gel in an adsorber, gas is taken from the dried gas line, compressed through the furnace, or, when cooled, bypassing it, enters the adsorber. After the adsorber, the gas is cooled in the refrigerator and fed through the separator to the line of non-dried gas.
Недостатком этого способа является то, что во время охлаждения силикагеля ненагретым газом для циркуляции этого газа необходимо применение компрессора; газ, нагревающийся в адсорбере, подвергается охлаждению в холодильнике. Для привода компрессора и вентилятора холодильника требуются значительные энергетические затраты. Кроме того, в конце эксплуатации загрузки адсорбента цикл осушки сокращается вследствие ухудшения качества адсорбента, что ведет к необходимости уменьшения времени цикла регенерации, в частности охлаждения. При охлаждении силикагеля по компрессорной схеме невозможно существенно сократить время охлаждения, т.к. пропускная способность компрессора ограничивается его технологическими возможностями. The disadvantage of this method is that during cooling of the silica gel with unheated gas, a compressor is needed to circulate this gas; gas heated in the adsorber is cooled in the refrigerator. Significant energy costs are required to drive the compressor and the refrigerator fan. In addition, at the end of the operation of the adsorbent charge, the drying cycle is reduced due to the deterioration of the quality of the adsorbent, which leads to the need to reduce the time of the regeneration cycle, in particular cooling. When cooling silica gel according to the compressor scheme, it is impossible to significantly reduce the cooling time, because compressor capacity is limited by its technological capabilities.
Одной из основных задач при подготовке газа является проведение процесса с возможно меньшими энергетическими затратами. Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение снижение энергетических затрат в стадии охлаждения силикагеля. Кроме этого, существует задача увеличения срока службы загрузки силикагеля, путем сокращения времени охлаждения в конце ее эксплуатации. One of the main tasks in the preparation of gas is to carry out the process with the lowest possible energy costs. The problem to which the invention is aimed at reducing energy costs in the cooling stage of silica gel. In addition, there is the task of increasing the service life of the loading of silica gel, by reducing the cooling time at the end of its operation.
Поставленная задача решалась следующим образом: в извечном способе адсорбционной осушки природного газа, включающем одновременно осушку природного газа в одном адсорбере, регенерацию компримированным газом силикагеля во втором адсорбере, в отличие от прототипа, после регенерации силикагеля второй адсорбер подключают параллельно первому и за счет перепада давлений на входе и выходе первого адсорбера ведут охлаждение силикагеля второго адсорбера сырым ненагретым газом, взятым из линии природного газа. The problem was solved as follows: in the eternal method of adsorption drying of natural gas, including simultaneously drying natural gas in one adsorber, regeneration by compressed gas of silica gel in the second adsorber, in contrast to the prototype, after regeneration of silica gel, the second adsorber is connected in parallel with the first and due to the pressure drop across the inlet and outlet of the first adsorber are cooling the silica gel of the second adsorber with raw unheated gas taken from a natural gas line.
Кроме того, расход сырого газа составляет от 2 до 50% расхода газа осушки. In addition, the flow rate of raw gas is from 2 to 50% of the flow rate of drying gas.
Технический результат достигается за счет того, что используется вредное явление, а именно гидравлическое сопротивление, возникающее при прохождении потока осушаемого газа через слой силикагеля в одном из адсорберов, создавая потери давления, иными словами перепад давления входа и выхода, который используется для создания циркуляции ненагретого газа через другой адсорбер для его охлаждения. The technical result is achieved due to the fact that a harmful phenomenon is used, namely, hydraulic resistance that occurs when the flow of dry gas passes through a layer of silica gel in one of the adsorbers, creating pressure losses, in other words, the pressure difference between the inlet and outlet, which is used to create circulation of unheated gas through another adsorber to cool it.
Все существенные признаки изобретения, а также последовательность операций находятся в причинно-следственной связи и направлены на достижение технического результата: одновременное проведение осушки природного газа в одном адсорбере, создающее необходимый источник, перепад давления для холодного газа во втором адсорбере, параллельное подключение адсорберов на время охлаждения второго адсорбера и забор для этой цели газа из линии природного газа, где давление равно давлению на входе в первый адсорбер. All the essential features of the invention, as well as the sequence of operations, are in a causal relationship and are aimed at achieving a technical result: simultaneous drying of natural gas in one adsorber, creating the necessary source, differential pressure for cold gas in the second adsorber, parallel connection of the adsorbers for cooling time the second adsorber and the intake for this purpose of gas from the natural gas line, where the pressure is equal to the pressure at the inlet to the first adsorber.
Кроме того, расход сырого газа определяется из условий достаточности получаемого перепада давления в первом адсорбере и гидравлического сопротивления процессу охлаждения второго адсорбера, что позволяет сократить время охлаждения в конце эксплуатации загрузки силикагеля в 3- 4 раза за счет увеличения расхода газа. In addition, the flow rate of crude gas is determined from the conditions of sufficiency of the obtained pressure drop in the first adsorber and hydraulic resistance to the cooling process of the second adsorber, which allows to reduce the cooling time at the end of the silica gel loading by 3-4 times due to an increase in gas flow.
Изобретение отвечает всем критериям патентоспособности, включая изобретательский уровень, т.к. проявление вредных известных функций гидравлического сопротивления в данном изобретении позволяет проявить новые функции, а именно выполнить полезную работу и получить экономию энергетических затрат. The invention meets all the criteria of patentability, including inventive step, because the manifestation of the known harmful functions of hydraulic resistance in this invention allows you to display new functions, namely to perform useful work and to save energy costs.
На чертеже представлена технологическая схема способа. Рассмотрим реализацию способа на конкретном примере двухадсорберной линии осушки природного газа. The drawing shows a process diagram of the method. Consider the implementation of the method on a specific example of a two-adsorber line for drying natural gas.
Схема включает в себя два адсорбера А-1 и А-2, сепаратор природного газа С-1, компрессор К, печь нагрева газа 11, холодильник X, сепаратор газа регенерации С-2, линии осушки природного лаза, линии регенерации и охлаждения и запорную арматуру. The scheme includes two adsorbers A-1 and A-2, a natural gas separator C-1, a compressor K, a gas heating furnace 11, a refrigerator X, a C-2 regeneration gas separator, a natural manhole drying line, a regeneration and cooling line, and a shut-off line fittings.
Газ из скважин поступает в сепаратор С-1, сепарируется от капельной влаги и механических примесей и через открытые запорные краны 1 или 4 попадает в один из адсорберов А-1 или А-2. В адсорберах газ проходит через слой силикагеля, который адсорбирует из него парообразную влагу и через запорные краны 7 или 10 выходит в линию осушенного газа. Gas from the wells enters the C-1 separator, is separated from drip moisture and mechanical impurities, and through open shut-off valves 1 or 4 it enters one of the A-1 or A-2 adsorbers. In adsorbers, gas passes through a layer of silica gel, which adsorbs vaporous moisture from it and, through shut-off valves 7 or 10, enters the line of dried gas.
Давление в адсорбере и линии осушки при этом может быть от 5,0 до 7,5 МПа, температура от 283 до 303 К, часовой расход газа от 150 до 300 тыс.м3. Давление на входе в адсорбер выше, чем на входе от 0,03 до 1,0 МПа.The pressure in the adsorber and the drying line can be from 5.0 to 7.5 MPa, temperature from 283 to 303 K, gas hourly flow rate from 150 to 300 thousand m 3 . The pressure at the inlet to the adsorber is higher than at the inlet from 0.03 to 1.0 MPa.
В адсорбере, находящемся в стадии осушки (адсорбции) основные краны ( 1,7 или 4,10) открыты независимо от процессов, происходящих в другом адсорбере, поэтому в дальнейшем в тексте это подразумевается автоматически. In the adsorber, which is in the stage of drying (adsorption), the main valves (1.7 or 4.10) are open regardless of the processes occurring in the other adsorber, therefore, in the future this is automatically understood.
Для регенерации нагретым газом газ отбирается из линии осушенного газа компрессором К и через запорный кран 14 подается в печь где нагревается до температуры 453-473 К. Затем через запорный кран 8 или 11 подается в адсорбер, нагревая силикагель, выходит из адсорбера, через запорные краны 3 и 6 попадает в холодильник X, охлаждается до 323 К и через сепаратор С-2 попадает на вход линии осушки перед сепаратором С-1. For hot gas regeneration, gas is taken from the dried gas line by compressor K and fed through a shut-off valve 14 to a furnace where it is heated to a temperature of 453-473 K. Then, through a shut-off valve 8 or 11, it is fed into an adsorber, heating silica gel, leaves the adsorber through shut-off valves 3 and 6 it enters the refrigerator X, is cooled to 323 K, and through the separator C-2 it enters the inlet of the drying line in front of the separator C-1.
Для охлаждения силикагеля при применении предлагаемого способа открывают запорные краны 1 или 4 и запорные краны 9 или 12. Если необходимо охладить силикагель в адсорбере А-2, открывают запорные краны 4,12,9. Так как давление на входе в адсорбер А-1 выше, чем на его выходе, газ через запорный кран 4 через адсорбер А-2, через запорные краны 12,9,7 циркулирует на выход в линию осушенного газа, при этом охлаждая адсорбер А-2. После охлаждения адсорбера А-2 запорные краны 4,9,12 закрывают. При охлаждении адсорбера А-1 открывают соответственно задорные краны 1,9,12, осуществляют циркуляцию от 3 до 7 тыс.м3 неосушенного газа в течение 3-4 часов. Влияние на качество осушенного газа не происходит, т.к. ненагретый газ при охлаждении проходит в адсорбере слой регенерированного силикагеля и до выхода из него осушается прежде, чем попасть в поток осушенного газа.To cool the silica gel, using the proposed method, shut-off valves 1 or 4 and shut-off valves 9 or 12 are opened. If it is necessary to cool silica gel in the adsorber A-2, shut-off valves 4,12,9 are opened. Since the pressure at the inlet to the adsorber A-1 is higher than at its outlet, the gas through the shut-off valve 4 through the adsorber A-2, through the shut-off valves 12,9,7 circulates to the outlet of the dried gas line, while cooling the adsorber A- 2. After cooling the adsorber A-2, the shut-off valves 4,9,12 are closed. When the adsorber A-1 is cooled, open valves 1,9,12 are opened respectively, 3 to 7 thousand m 3 of dried gas are circulated for 3-4 hours. The effect on the quality of the dried gas does not occur, because when cooled, unheated gas passes through a layer of regenerated silica gel in the adsorber and is dried before exiting it before it enters the stream of dried gas.
Применение предлагаемого способа позволит сэкономить 100-200 тыс. руб/год на один адсорбер. Application of the proposed method will save 100-200 thousand rubles / year per adsorber.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU93032276A RU2063792C1 (en) | 1993-07-18 | 1993-07-18 | Method of natural gas adsorption drying |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU93032276A RU2063792C1 (en) | 1993-07-18 | 1993-07-18 | Method of natural gas adsorption drying |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU93032276A RU93032276A (en) | 1996-01-20 |
| RU2063792C1 true RU2063792C1 (en) | 1996-07-20 |
Family
ID=20143607
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU93032276A RU2063792C1 (en) | 1993-07-18 | 1993-07-18 | Method of natural gas adsorption drying |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2063792C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102517110A (en) * | 2012-01-13 | 2012-06-27 | 重庆缔欧机械制造有限公司 | Injection type CNG (compressed natural gas) preposed drying device |
| WO2014011081A2 (en) * | 2012-07-13 | 2014-01-16 | Kurochkin Andrei Vladislavovich | Device and method for drying gases |
-
1993
- 1993-07-18 RU RU93032276A patent/RU2063792C1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Жданова Н.В., Халиф А.Л. Осушка природного газа. - М.: Химия, 1984, с.132-134. Гухман Л.М. Подготовка газа северных газовых месторождений к дальнему транспорту. - Л.: Недра, 1980. Заявка Японии N 55-19656, кл. B 01 D 53/04, 1980. * |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102517110A (en) * | 2012-01-13 | 2012-06-27 | 重庆缔欧机械制造有限公司 | Injection type CNG (compressed natural gas) preposed drying device |
| WO2014011081A2 (en) * | 2012-07-13 | 2014-01-16 | Kurochkin Andrei Vladislavovich | Device and method for drying gases |
| RU2504424C1 (en) * | 2012-07-13 | 2014-01-20 | Андрей Владиславович Курочкин | Gas cleaner and gas cleaning method |
| WO2014011081A3 (en) * | 2012-07-13 | 2014-03-06 | Kurochkin Andrei Vladislavovich | Device and method for drying gases |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN109157944B (en) | Fractional cryogenic recovery system for VOCs (volatile organic compounds) of throttling expansion refrigeration | |
| CN204182272U (en) | A kind of band recuperation of heat zero gas consumption negative pressure regenerative combination formula drying machine | |
| CN104405653A (en) | Air compressor unit integration device capable of recovering waste heat and implementing method | |
| CN108636052A (en) | A kind of three absorber air purge devices and methods therefors using heat exchange of heat pipe | |
| RU2063792C1 (en) | Method of natural gas adsorption drying | |
| CN101857812B (en) | Medium-pressure shallow cooling purification system for oilfield associated gas | |
| CN201366305Y (en) | Adsorption type gas purifying device | |
| US20220213881A1 (en) | Compressor system and method for supplying compressed gas | |
| CN116020235A (en) | Adsorption drying device for preparing air with ultralow dew point and ultralow carbon dioxide content | |
| CN116422113A (en) | Temperature and pressure swing adsorption dry air production system and operation method thereof | |
| CN105126536A (en) | Natural gas purification device, purification system, treatment system and adsorbent regeneration method | |
| CN112742060B (en) | Suspension bridge integrated condensation and rotating wheel cooperative dehumidification system and control method | |
| CN105087094B (en) | Purifying device for natural gas, purification system, processing system and adsorbent regeneration method | |
| CN2761249Y (en) | Low pressure orificing regeneration type pressure natural gas drier | |
| CN105251321B (en) | The dewatering and dewatering system of coal bed gas | |
| CN111238167B (en) | Energy-saving heating device and method for air separation device | |
| CN205109340U (en) | Dewatering system of coal bed gas | |
| CN105062597A (en) | Natural gas purification apparatus, natural gas purification system, natural gas processing system and adsorbent regeneration method | |
| KR860002044B1 (en) | Apparatus of absorbing separate | |
| CN219907006U (en) | Carbon trapping device | |
| SU1679054A1 (en) | Gas adsorption drying device | |
| CN217287842U (en) | Dewatering equipment | |
| CN204563891U (en) | A kind of energy-efficient blasting regeneration zero gas consumption absorption drying system | |
| CN215403093U (en) | VPSA oxygen generation system for efficiently utilizing adsorbent | |
| CN104815532A (en) | High-efficiency energy-saving air blasting regeneration gas loss-free adsorption drying system |