3582327251

11. Gaz ziemny - procesy oczyszczania i wykorzystania

W zależności od złoża gazy zawierają więcej lub mniej składników niewęglowodonowych - azotu, siarkowodoru, dwutlenku węgla i pary wodnej. Różnią się także znacznie zawartością węglowodorów o masie molowej większej niż metanu.

Osuszanie. Gaz ziemny wydobywany ze złoża praktycznie zawsze zawiera parę wodną. Jej obecność jest przyczyną poważnych trudności eksploatacyjnych w instalacjach niskotemperaturowej przeróbki gazu oraz podczas jego transportu gazociągami. Trudności te są przyczyną skraplania się wody oraz tworzenia się lodowych korków i krystalicznych hydratów blokujących aparaturę lub rurociągi. Występuje także intensywna korozja (zwłaszcza gdy oprócz pary wodnej gaz zawiera siarkowodór i dwutlenek węgla).

Usuwanie H2S i C02. Oczyszczanie gazu ziemnego z siarkowodoru i dwutlenku węgla jest jedną z najważniejszych czynności przygotowujących gaz do transportu lub przeróbki. Obecność większych ilości siarkowodoru w gazie ziemnym jest niedopuszczalna z następujących powodów:

^Toksyczne właściwości siarkowodoru uniemożliwiają skierowanie gazu do użytkowników komunalnych

^Siarkowodór jest związkiem silnie korodującym metale, dlatego jego obecność w gazie ziemnym powoduje szybkie niszczenie gazociągów, armatury oraz aparatury w instalacjach przerabiających ten gaz.

*Jeśli gaz ziemny ma stanowić surowiec do syntez chemicznych, to usunięcie siarkowodoru jest konieczne, bo dezaktywuje katalizatory. Poza tym pogarsza jakość produktów *Obecność siarkowodoru w gazie przetłaczanym gazociągami intensyfikuje powstawanie hydratów. Siarkowodór jest najaktywniejszym czynnikiem „hydratotwórczym", gdyż powoduje wytwarzanie się centrów krystalizacji, wokół których narastają kryształy hydratów węglowodorów.

Odgazolinowanie. Węglowodory o masie molowej większej niż etanu usuwa się z gazu przez tzw. Odgazolinowanie. Otrzymane gaz płynny i benzyna lekka są cennymi paliwami i surowcami do syntez chemicznych. Dlatego należy je dokładnie wydzielić z kondensatowego gazu ziemnego. Wydzielenie to można traktować jako konieczne oczyszczanie gazu suchego (metan, etan) przed jego gazociągowym transportem. Obecność węglowodorów o większej masie molowej intensyfikuje tworzenie się hydratów, a ponadto skraplanie się tych węglowodorów podczas transportu gazociągiem zmniejsza jego przepustowość.

Stabilizacja gazoliny i rozdzielanie mieszanin węglowodorów gazowych. Otrzymana w procesie odgazolinowania gazolina musi zostać poddana stabilizacji tj. rozdzieleniu na gazolinę stabilizowaną i gaz płynny. Często też gaz płynny rozdziela się jeszcze na poszczególne węglowodory: propan, n-butan, izobutan. Jest to koniecznie gdy gaz płynny ma być użyty jako surowiec do syntez. Odazotowanie. Gazy zawierające duży procent azotu (tzw. Gazy zaazotowane) mają znacznie mniejszą wartość opałową niż gazy zawierające mało tego składnika niepalnego, a w szczególności gazy składające się prawie wyłącznie z węglowodorów. Transport gazu zaazotowanego wiąże się zatem ze stratą energii na przemieszczanie balastu azotowego.

a) Odgazolinowanie gazu ziemnego. Cel i schemat technologiczny

Proces odgazolinowania gazów prowadzi się w przemyśle trzema metodami: absorpcyjną, destylacji niskotemperaturowej pod zwiększonym ciśnieniem oraz adsorpcyjną. Niskotemperaturowe odgazolinowanie absorpcyjne (w temp. -10 do -40 X) jest stosowane coraz częściej. Jest ono jednym z najbardziej ekonomicznych sposobów odgazolinowania gazu ziemnego zawierającego do 100g/m3 propanu i węglowodorów ciężkich. W niskiej temperaturze i pod niskim ciśnieniem absorbuje się