Адсорбционная очистка и осушка газа

Адсорбционная очистка и осушка газа
Количество просмотров - 931 (ссылка на эту тему)

vanHomel

Участник форумов

Сейчас отсутствует

Сообщение #1 : 23 Сентября 2022 года, 21:53
(ссылка на это сообщение)

Добрый день!

Уважаемые технологи, прошу Вас помочь разобраться по волнующим меня вопросам, относительно блока осушки и очистки газа на цеолитах:

1. Почему некоторые Российские инжиниринговые компании проектируют блок осушки на цеолитах с подачей осушаемого газа снизу адсорбера, а газа регенерации соответственно сверху?

Согласно своему опыту, литературе приведенной ниже, а так же п.10,35,5 РД 39-135-94/РД51-1-95 «Нормы технологического проектирования газоперерабатывающих заводов», направление потоков в адсорберах, как правило, принимается: для осушаемого газа - сверху вниз, для газа регенерации и охлаждающего газа - снизу вверх.
Для себя я это всегда объяснял тем, что газ на осушку всегда идёт с более высоким давлением, чем газ регенерации и охлаждения, а следовательно такая схема позволяет исключить взрыхление или уплотнение слоя адсорбента, его повышенный механический износ, обеспечить высокую степень регенерации нижней части слоя адсорбента.

Список источников

Источники.docx
(1543.62 Кб) [просмотреть] [скачать] [загрузок: 125]

:
- Н.В. Жданова, А.Л. Халиф Осушка углеводородных газов, стр.132, 143, 146;
- Н.В. Кельцев Основы адсорбционной техники, стр.379;
- А.И. Афанасьев, Справочник, технология переработки природного газа и конденсата, стр.90,91;
- Берлин М.А. Квалифицированная первичная переработка нефтяных и природных углеводородных газов, стр.164;
- В.В. Николаев, Н.В. Бусыгина Основные процессы физической и физико-химической переработки газа, стр.67;
- Д.М. Кембел очистка и переработка природных газов, Москва 1977, стр.242, 243;
- Arthur J. Kidnay William R. Parrish, Fundamentals of Natural Gas Processing, 2006, стр. 151;
- Arthur Kohl, Richard Nielsen, Gas Purification, Fifth Edition, 1997, стр.1066;
- Saeid Mokhatab William A. Poe, James G. Speight, Handbook of natural gas transmission and processing, стр.350, 351;
- Maurice I. Stewart, Surface production operations, Design of Gas-Handling Systems and Facilities, 3rd Edition, стр. 283, 284, 292;
- J.P. Wauquier, Separation Processes, Technip, 2000, стр.562.

2. Почему Российские инжиниринговые компании проектируют установки осушки на цеолитах с температурой газа регенерации на выходе из нагревателей 360°С? При том что газ нужно осушить до минус 60°С, и очистить от следовых количеств СО₂.

Из опыта реализованных проектов температура газа регенерации на выходе из нагревателя максимум составляла 320°С. На зарубежных, эта температура составляет от 260 до 300°С, при условии что цеолит тот же, и состав газа на осушку примерно одинаковый.
Так же был получен референс от изготовителя цеолита, что нагрев слоя адсорбента быстрее чем 50-60 °С в час, может негативно сказаться на механических свойствах и сроке службы данного адсорбционного слоя, и рекомендуемая температура на входе 280 °С, а на выходе (завершение цикла регенерации) 240 °С.

3. Встречали ли вы когда-нибудь трех-адсорберную схему со следующей циклограммой?

А - адсорбция;
Р - регенерация;
О - охлаждение;
З - переход в резерв (для меня было открытие, что емкостное оборудование, такое как адсорбер резервируют).

Одна буква 3 часа.
Адсорбер 1: АААА/РРОО/ЗЗЗЗ/АААА/РРОО/ЗЗЗЗ
Адсорбер 2: ЗЗЗЗ/АААА/РРОО/ЗЗЗЗ/АААА/РРОО
Адсорбер 3: РРОО/ЗЗЗЗ/АААА/РРОО/ЗЗЗЗ/АААА

Что меня смущает:
1. Это пресловутый резерв;
2. То что нагреватель (в этом случае электрический) будет включаться выключаться каждые 6 часов.

4. Стоит ли заморачиваться с рекуперацией тепла от газа регенерации (поставить кожухотрубчатый теплообменник) на входе в нагреватель?

Артём Сергеевич

Активный участник форумов

Сейчас отсутствует

Сообщение #2 : 24 Сентября 2022 года, 16:46
(ссылка на это сообщение)

по п.2 - точные цифры сейчас не скажу, но свяжитесь с Реалсорб, посмотрите их цеолит.
по п.3 - да

Ведущий инженер ПТО (Тарко-Сале, Россия)

Shvet

Активный участник форумов

Сейчас отсутствует

Сообщение #3 : 26 Сентября 2022 года, 07:47
(ссылка на это сообщение)

Цитата: vanHomel от 23 Сентября 2022 года, 21:53

Что меня смущает: 1. Это пресловутый резерв;

1/ Часто встречал резервирование адсорберов в режиме ведущий-ведомый. Ведомый адсорбер в режиме "резерв" ставится на поток после ведущего адсорбера в режиме "адсорбция". Это позволяет гарантировать защиту от проскока при пиковых выбросах в период времени когда ведущий адсорбер близок к заполнению. Также позволяет аргументировать перед Эксплуатацией любой объём резерва адсорбента.
2/ Если не закладывать запас адсорбента на режим "резерв", то будет невозможно менять циклограмму. Это влечёт увеличение количества адсорберов и риск при сомнительной экономии на объёме адсорбента. Адсорбент не самая дорогая часть установки.

Цитата: vanHomel от 23 Сентября 2022 года, 21:53

Что меня смущает:
2. То что нагреватель (в этом случае электрический) будет включаться выключаться каждые 6 часов.

3/ Частая проблема. Регенерация "разбалтывает" все заводске системы, не только электрику, если у Вас конечно установлены не условно дюжина короткоцикловых адсорберов с синхронизированными циклограммами. Решается индивидуально.

Цитата: vanHomel от 23 Сентября 2022 года, 21:53

4. Стоит ли заморачиваться с рекуперацией тепла от газа регенерации (поставить кожухотрубчатый теплообменник) на входе в нагреватель?

4/ Зависит от частностей. Универсального решения нет.

По хорошему вопросы 1-4 это предмет вариативного ТЭО. Каждый Поставщик адсорбента, а чаще именно он фактически выбирает конструкцию адсорберов, руководствуется своим опытом и интересами. Я встречал всего 1-2 раза, когда адсорбцию выбирал Проектировщик вариативным расчётом сарех и орех, и то с большими условностями.

Цитата: vanHomel от 23 Сентября 2022 года, 21:53

Согласно своему опыту, литературе приведенной ниже, а так же п.10,35,5 РД 39-135-94/РД51-1-95 «Нормы технологического проектирования газоперерабатывающих заводов», направление потоков в адсорберах, как правило, принимается: для осушаемого газа - сверху вниз, для газа регенерации и охлаждающего газа - снизу вверх.
Для себя я это всегда объяснял тем, что газ на осушку всегда идёт с более высоким давлением, чем газ регенерации и охлаждения, а следовательно такая схема позволяет исключить взрыхление или уплотнение слоя адсорбента, его повышенный механический износ, обеспечить высокую степень регенерации нижней части слоя адсорбента.

5/ Общеупотребительное объяснение такое - при движении снизу-вверх больше гидравлическое сопротивление слоя, т.к. потоку приходится "поднимать" и проталкивать капли между гранулами. При движении сверху-вниз капли падают самостоятельно за счёт силы гравитации. Я не встречал чтобы кто-то проверил эту теорию. Также позволит Поставщику в будущем поменять адсорбент на другой с высокой насыпной плотностью без большого увеличение сопротивления слоя.
6/ Общеупотребительное объяснение такое - противоток, когда в режиме "очистка", "сушка" и "регенерация" потоки движутся в разных направлениях, позволяет увеличить пробег адсорбента потому что нижний слой испытывает меньше циклов адсорбция-десорбция, т.к. в режимах "сушка" и "регенерация" фактически происходит движение слоёв, когда вещества "движутся" адсорбируясь-десорбируясь послойно в сторону выхода из адсорбера. Звучит сложно, выглядит просто.

По моему опыту в теме адсорбции мало проверенных решений. Чаще всего это было [многократное пере]копирование западных проектов, нередко случайных, с обоснованием пост-фактум, по принципу "мы так делали всегда", когда Конструктор уже и не знал зачем и почему, но имел заготовленный ответ на любой вопрос. Если стремитесь к оптимальной окупаемости инвестиций, то привлекайте стороннюю инжиниринговую компанию.

Инженер-технолог (Москва, Россия)

Shvet

Активный участник форумов

Сейчас отсутствует

Сообщение #4 : 26 Сентября 2022 года, 08:46
(ссылка на это сообщение)

GPSA Engineering Databook стр. 20-44
Gas flow during adsorption is typically downflow. This allows higher gas velocities (thus smaller diameter towers) since bed fluidization is avoided. Regeneration gas flow is upflow during the heating period. In this way, any residual water left on the desiccant will be at the top of the bed and will not affect the effluent dewpoint when adsorption is resumed. In addition, upflow heating helps to strip any contaminants from the top of the bed extending desiccant life. Regeneration gas flow during the cooling period may be upflow if the gas is completely free of water, which saves two switching valves per tower. If the cooling gas contains water, cooling flow should be downflow to avoid preloading of the desiccant at the bottom of the bed with water.

Найти можно по ссылке в соседней теме.

Инженер-технолог (Москва, Россия)

Shvet

Активный участник форумов

Сейчас отсутствует

Сообщение #5 : 26 Сентября 2022 года, 12:56
(ссылка на это сообщение)

Цитата: vanHomel от 23 Сентября 2022 года, 21:53

Из опыта реализованных проектов температура газа регенерации на выходе из нагревателя максимум составляла 320°С. На зарубежных, эта температура составляет от 260 до 300°С, при условии что цеолит тот же, и состав газа на осушку примерно одинаковый.

GPSA Engineering Databook стр. 20-44
When the bed is taken off-line, the water is removed by heating to 190°C–315°C, depending on the desiccant used and the performance specification (i.e., 190°C for silica gel and up to 315°C for molecular sieve, with alumina gel and activated alumina falling in between).

Цитата: vanHomel от 23 Сентября 2022 года, 21:53

Так же был получен референс от изготовителя цеолита, что нагрев слоя адсорбента быстрее чем 50-60 °С в час, может негативно сказаться на механических свойствах и сроке службы данного адсорбционного слоя, и рекомендуемая температура на входе 280 °С, а на выходе (завершение цикла регенерации) 240 °С.

Попадалось больше
Скорость нагрева/охлаждения должна составлять не более 1,2 °С/мин (70°С/ч) в диапазоне нагрева от 20 до 100°С и 0,7 °С/мин (40 °С/ч) в диапазоне нагрева от 100 до (300±10) °С.

Инженер-технолог (Москва, Россия)

vanHomel

Участник форумов

Сейчас отсутствует

Сообщение #6 : 26 Сентября 2022 года, 20:10
(ссылка на это сообщение)

Shvet, спасибо большое за развернутый ответ.

Со всем написанным я согласен, но есть небольшие уточнения.

Цитата: Shvet от 26 Сентября 2022 года, 07:47

1/ Схему резервирования "ведущий -ведомый", для адсорбционных установок очистки и осушки газа, которые стоят перед сжижением, я если честно не встречал. На установках пиролиза на входных адсорберах очистки сырьевого газа встречал, потому что наличие примесей там критично. К тому же в моём случае, проектировщик предусмотрел три адсорбера, и эти адсорберы работают параллельно, подключить их последовательно не позволит обвязка.
2/ Про запас адсорбента в "резерве" согласен, но опять же его можно предусмотреть в рабочем адсорбере.

Цитата: Shvet от 26 Сентября 2022 года, 07:47

По хорошему вопросы 1-4 это предмет вариативного ТЭО. Каждый Поставщик адсорбента, а чаще именно он фактически выбирает конструкцию адсорберов, руководствуется своим опытом и интересами. Я встречал всего 1-2 раза, когда адсорбцию выбирал Проектировщик вариативным расчётом сарех и орех, и то с большими условностями.

Вы наверно будете удивлены, но когда я потребовал у проектировщика рекомендации от производителя адсорбента, он глядя мне в глаза покрутил пальцем у виска и выдал коронную фразу: "Мы всегда так делали, везде работает", а на моё замечание по температуре газа регенерации ответ был аля: "Скажите какую надо, мы сделаем, но ответственность за это мы нести не будем".

Цитата: Shvet от 26 Сентября 2022 года, 07:47

Цитата: Shvet от 26 Сентября 2022 года, 08:46

Согласен со всем написанным выше. Но мне бы хотелось понять логику решения когда газ на осушку направляют снизу вверх. На мой вопрос почему так - стандартный ответ "Мы всегда так делали", следующий вопрос, а где делали - ответ: "Коммерческая тайна". Из-за этого спросил на форуме, может коллеги встречали такие решения в железе.

Цитата: Shvet от 26 Сентября 2022 года, 07:47

По моему опыту в теме адсорбции мало проверенных решений. Чаще всего это было [многократное пере]копирование западных проектов, нередко случайных, с обоснованием пост-фактум, по принципу "мы так делали всегда", когда Конструктор уже и не знал зачем и почему, но имел заготовленный ответ на любой вопрос. Если стремитесь к оптимальной окупаемости инвестиций, то привлекайте стороннюю инжиниринговую компанию.

Беда в том, что такие решения выдаёт стороння инжиниринговая компания, причём с мировым именем.

Shvet

Активный участник форумов

Сейчас отсутствует

Сообщение #7 : 27 Сентября 2022 года, 07:30
(ссылка на это сообщение)

Цитата: vanHomel от 26 Сентября 2022 года, 20:10

Не буду.
Этот человек проектировщик, он не инженер. Уверен он хорошо делает свою работу - привязку типового проекта. Пробуйте говорить с его руководителем. Обратите внимание на частый приём проектных институтов - руководитель (истинный, а не номинальный) не общается с Заказчиком напрямую, а использует для этого исполнителей и администраторов.

Цитата: vanHomel от 26 Сентября 2022 года, 20:10

Но мне бы хотелось понять логику решения когда газ на осушку направляют снизу вверх.

Возможно так получалось меньше арматуры. Чтобы ответить надо сравнить варианты.

Инженер-технолог (Москва, Россия)

Shvet

Активный участник форумов

Сейчас отсутствует

Сообщение #8 : 27 Сентября 2022 года, 08:13
(ссылка на это сообщение)

Мне довелось подолгу поработать почти по во всех службах: Эксплуатация, Заказчик, Проектировщик, Снабжение. Мне Ваша ситуация видится в проблеме коммуникации:
1/ Вы общаетесь с Исполнителем.
2/ Вам навязывают типовое решение (не тратить время и ресурсы на разработку и оптимизацию), но Вы его не оспариваете.
3/ Общение построено на эмоциях, Вы говорите с Проектировщиком на своём языке,а не на его (в т.ч. в прямом смысле).
Как человек, побывавший "по обоим сторонам баррикад", - собеседник Вас даже не понимает, вообще, как если бы Вы говорили на английском, а он на китайском.

Хотите повлиять на ситуацию - изменитесь сами. Он(а) Ваш язык учить не будет, потому что находится в доминирующей переговорной позиции. Если разберётесь в интересах и мотивах Контрагента, логике хода мыслей, подберёте лексикон (спорю сейчас Вы не используете глаголы: разработать, оптимизировать, анализировать, сравнить, выбрать), натренируетесь задавать вопросы и подводить к ответам и сможете выстроить ход разговора в своих интересах, то добъётесь:
- говорить с Принятелем решений, а не марионетками
- убеждать Исполнителей в правильности Ваших решений и неправильности остальных
- подымать на верхний уровень управления важные вопросы: кто, с кем, когда, что именно, за какие деньги.

Поставьте себя на место Проектировщика/Администратора. Что слышит он(а)? "Вы дураки, всё должно быть не так". Решение же типовое, почему дураки? Другие же не жаловались (или только поныли немного, но не делали из этого катастрофу), что не так? Что ему не нравится? Как должно быть? Чтобы повлиять на ситуацию нужно чтобы Проектировщик и Администратор сами пришли к выводу, что решение плохое, типовой проект в данном случае не подходит, они дураки и не увидели это сразу. И после этого можно выходить на Принятеля решений и выяснять какие есть варианты разработать новое или оптимизировать имеющееся.

Сходите с ним в баню в конце концов, выпейте дорогого алкоголя, хорошенько закусите. И это тоже работает. Мне встречались проблемные объекты, на которых в бане читали контракт и заключали джентельменские соглашения.

Инженер-технолог (Москва, Россия)

vanHomel

Участник форумов

Сейчас отсутствует

Сообщение #9 : 27 Сентября 2022 года, 09:51
(ссылка на это сообщение)

Shvet, мы с Вами перешли по этому вопросу в философскую плоскость.

Я всю жизнь считал, и буду считать, что с людьми надо общаться так, как ты хочешь чтобы общались с тобой.

Цитата: Shvet от 27 Сентября 2022 года, 08:13

Мне довелось подолгу поработать почти по во всех службах: Эксплуатация, Заказчик, Проектировщик, Снабжение. Мне Ваша ситуация видится в проблеме коммуникации:

Я думаю в моём случае как раз таки проблема в том, что я тоже был как со стороны Проектировщика, так и со стороны Заказчика.

Цитата: Shvet от 27 Сентября 2022 года, 08:13

1/ Вы общаетесь с Исполнителем.

На совещании не только исполнитель, но чуть ли ни технических директор фирмы

Цитата: Shvet от 27 Сентября 2022 года, 08:13

2/ Вам навязывают типовое решение (не тратить время и ресурсы на разработку и оптимизацию), но Вы его не оспариваете.

Как раз таки оспариваем, и оспариваем не просто так. Приходится на каждое принятое решение Проектировщика писать ему чуть ли не аналитическую записку с обоснованием, в чём и почему техническое решение принятое им не оптимальное.

Цитата: Shvet от 27 Сентября 2022 года, 08:13

3/ Общение построено на эмоциях, Вы говорите с Проектировщиком на своём языке,а не на его (в т.ч. в прямом смысле).
Как человек, побывавший "по обоим сторонам баррикад", - собеседник Вас даже не понимает, вообще, как если бы Вы говорили на английском, а он на китайском.

Тут и да и нет. Так как я в команде не один, есть люди которые общаются на эмоциях, я же в свою очередь всегда стараюсь обосновывать своё решение. Но поверьте, такое в моём опыте впервые, чтобы Заказник объяснял Проектировщику как надо ему проектировать и указывал на то, что он нарушает прописные истины и не соблюдает простую технологию проектирования. Думаю выпускать планы расстановки датчиков загазованности вперёд согласованных PFD схем, а тем более планов расстановки оборудования как-то глупо.

Цитата: Shvet от 27 Сентября 2022 года, 08:13

Если разберётесь в интересах и мотивах Контрагента, логике хода мыслей, подберёте лексикон (спорю сейчас Вы не используете глаголы: разработать, оптимизировать, анализировать, сравнить, выбрать), натренируетесь задавать вопросы и подводить к ответам и сможете выстроить ход разговора в своих интересах, то добъётесь:

А вот и нет, Вся переписка состоит из "разработать, оптимизировать, анализировать, сравнить, выбрать", ответ один - "Мы всегда так делали". Мысли и мотивы контрагента вполне понятны.

Цитата: Shvet от 27 Сентября 2022 года, 08:13

Поставьте себя на место Проектировщика/Администратора. Что слышит он(а)? "Вы дураки, всё должно быть не так". Решение же типовое, почему дураки? Другие же не жаловались (или только поныли немного, но не делали из этого катастрофу), что не так? Что ему не нравится? Как должно быть? Чтобы повлиять на ситуацию нужно чтобы Проектировщик и Администратор сами пришли к выводу, что решение плохое, типовой проект в данном случае не подходит, они дураки и не увидели это сразу. И после этого можно выходить на Принятеля решений и выяснять какие есть варианты разработать новое или оптимизировать имеющееся.

Мне кажется, проблема в том, что я был на месте проектировщика. Мы всегда старались оптимизировать схему и по возможности прислушивались к замечаниям/комментариям Заказчика.

Боюсь показаться "ДУШНИЛОЙ", но накипело)))

Страниц: [1] Вверх

ВЕРСИЯ ДЛЯ ПЕЧАТИ

www.proektant.org > ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ФОРУМ > Химия, нефтехимия и топливная промышленность (Куратор: Artchem) >

Контактные данные\| Партнёрская программа \| Подробная статистика
Настройка форумов © «Проектант» \| Конфиденциальность данных Powered by SMF 1.1.23 \| SMF © 2017, Simple Machines