Агрессивность растворов гликолей. Этиленгликоль (ЭГ), диэтиленгликоль (ДЭГ), триэтиленгликоль (ТЭГ), тетраэтиленгликоль (ТЭГ) широко применяют в качестве абсорбентов при осушке природного, нефтяных и углеводородных газов. Это обусловлено высокой гигроскопичностью, стойкостью к нагреву и возможностью регенерации гликолей [30].
Опыт осушки газов показывает, что наиболее подвержено коррозионному разрушению оборудование установок регенерации гликолей.
Рис. 12. Принципиальная технологическая схема низкотемпературной конденсации пpи
осушке газа охлаждением с впрыском гликоля — ингибитора гидратообразования:
1, 3. — сепараторы; 2 - теплообменник; 4 — регенератор; 5 — насос
Потоки: I — сырой газ; II— осушенный raз; III — углеводородный конденсат, IV — насыщенный гликоль. V— пары воды. VI — регенерировавный гликоль; VII — теплоноситель
Рис. 9.3. Зависимость скорости коррозии углеродистой стали при 100 С от концентрации растворов гликолей:
а — диэтиленгликоль; б — этиленгликоль; 1 — жидкая фазa; 2 -- пароваая фаза
Осушка газов с выделением углеводородов осуществляется на установках низкотемпературной сепарации (НТС) или низкотемпературной конденсации (НТК) впрыскиванием распыленного 10—90 %-го раствора гликоля в охлажденный поток сырого газа: при этом предотвращается гидратообразование. Выбор гликоля (ЭГ, ДЭГ. ТЭГ) определяется температурой замерзания водного раствора, вязкостью, степенью понижения температуры гидратообразования при данной концентрации гликоля. За рубежом в качестве ингибитора гидратообразования чаще применяют ДЭГ, у нас — ЭГ [31; 32, с. 266 сл.].
На установке НТК (рис. 9.2) используют 60—80 %-е растворы ЭГ или 70 —80'%-е растворы ДЭГ. Температурный режим отпарнон колонны: верх 102 С, низ 120—126 °С.
Сырой газ подают в сепаратор 1, где от него отделяется капельная влага. После этого газ смешивают с гликолем и охлаждают (хладагентом) в теплообменнике 2 до температуры ниже температуры гидратообразования. Из теплообменника 2 смесь газа, обводненного гликоля и сконденсировавшихся углеводородов поступает в сепаратор 3: с верха сепаратора выходит осушенный газ, с низа отводят два потока — обводненный гликоль и углеводородный конденсат. В нижней части сепаратора 3 имеется встроенный теплообменник (или змеевик), в трубное пространство которого подают водяной пар; это позволяет поддерживать температуру продукта, при которой исключается образование эмульсии. Гликоль поступает в регенератор 4, где от него отпаривается вода.
Рис. 9.4. Зависимость скорости коррозии углеродистой стали от температуры при различных концентрациях растворов диэтиленгликоля:
а — паровая фаза; б—жидкая фаза; 1 —10%; 2—50%; 3 — 60%; 4—70%; 5— 80 %; 6 — 90%;7—96 %; 8 —100 %
Широко применяется также осушка газов абсорбцией воды гликолем высокой концентрации (95—99%) при 100—160 С для ДЭГ и 190—204 °С для ТЭГ. Концентрация гликоля в абсорбенте определяется температурой его регенерации. Следует учитывать, что при 164°С разлагается ДЭГ, а при 206,7 С — ТЭГ [1].