Maakaasun prosessointi

Kuvien 12.2 ja 12.3 vertailu havainnollistaa maakaasun prosessoinnin merkitystä raakamaakaasun puhdistamisessa putkistolaatuisen kaasun saamiseksi. Yleisesti ottaen maakaasun käsittelyyn kuuluvat seuraavat vaiheet:

• Kondensaatin ja veden poisto
• Happokaasun poisto
• Dehydratointi – kosteuden poisto
• Hopean poisto
• Typenpoisto
• NGL:n talteenotto, Separation, Fractionation, and Treatment of Natural Gas Liquids

Näiden prosessien lisäksi on usein tarpeen asentaa pesureita ja lämmittimiä kaivonpäähän tai sen lähelle. Pesurit poistavat hiekan ja muut suurhiukkasmaiset epäpuhtaudet. Lämmittimillä varmistetaan, että maakaasun lämpötila ei laske liian alas ja muodosta hydraattia kaasuvirrassa olevan veden kanssa. Maakaasuhydraatit ovat kiteisiä jään kaltaisia kiintoaineita tai puolikiinteitä, jotka voivat estää maakaasun kulun venttiilien ja putkien läpi.

Yleistetty maakaasun virtauskaavio on esitetty kuvassa 12.2 . Hiukkasten poistamiseen tähtäävän alkupesun jälkeen maakaasun käsittelyn ensimmäinen vaihe on kondensaatin (öljyn) ja veden poistaminen, joka saavutetaan säätelemällä kaivosta tulevan virtauksen lämpötilaa ja painetta, kuten kuvassa 12.4 on esitetty. Tässä yksikössä erotettu kaasu lähetetään happaman kaasun talteenottoon; talteenotettu lauhde tai öljy lähetetään yleensä jalostamoon jalostettavaksi, kun taas vesi hävitetään tai käsitellään jätevetenä.

Kuva 12.2. Yleistetty maakaasun prosessoinnin virtauskaavio .

Kuva 12.3. Lauhteen ja veden poisto .

Happokaasut (H2S ja CO2) erotetaan yleensä absorboimalla amiiniliuoksessa, kuten oppitunnilla 10 käsitellään H2S:n talteenottoa öljynjalostamossa. Talteenotettu H2S lähetetään yhdistettyyn Claus-SCOT (Tail Gas Treatmenting) -yksikköön muunnettavaksi alkuainerikiksi, kuten myös käsiteltiin oppitunnilla 10. Happamien kaasujen poistamisen jälkeen maakaasuvirta lähetetään dehydratointiyksikköön veden poistamiseksi tyypillisesti absorboimalla glykoliyksikössä, minkä jälkeen poistetaan elohopea (adsorboimalla aktiivihiileen tai muihin sorbentteihin) ja typpi joko kryogeenisesti tai adsorboimalla tai absorboimalla typpipitoisuudesta riippuen. Viimeinen vaihe käsittelyjaksossa on maakaasunesteiden (NGL) erottaminen, fraktiointi ja käsittely, kuten kuvassa 12.4 on kuvattu.

Kuva 12.4: Maakaasunesteiden erottaminen ja fraktiointi

Maakaasunesteiden (NGL) arvo erillisinä tuotteina on suurempi.

Kaksi perusvaihetta: 1) Uuttaminen, 2) Fraktiointi

1. NGL:ien uuttaminen
   Absorptiomenetelmä
   • Samankaltainen kuin absorptiomenetelmän käyttäminen dehydraatioon, hiilivetyjen osalta käytetään erilaista absorboivaa öljyä.

   Kryogeeninen paisutusprosessi

   • Alennetaan kaasuvirran lämpötilaa noin -120°F:iin paisuttamalla ja ulkoisella jäähdytyksellä
2. Maakaasunesteiden jakotislaus – toimii kuten Light Ends Unit
   • Deethanizer – erottaa etaanin maakaasunesteiden virrasta
   • Depropanizer – erottaa propaanin.
   • Debutanizer – keittää butaanit pois
   • Butan Splitter tai Deisobutanizer – erottaa iso ja n-butaanit.

NGL:n talteenotto voidaan suorittaa absorboimalla öljyssä, joka absorboi valikoivasti metaania raskaampia hiilivetyjä, tai kryogeenisellä paisutuksella ja ulkoisella jäähdytyksellä NGL:n kondensoimiseksi.

NGL:n talteenoton jälkeen käsitelty maakaasuvirta, joka on nyt enimmäkseen metaania tai maakaasun spesifikaatioiden mukaista maakaasua, ohjataan putkilinjaan kuljetettavaksi käyttöpaikkaan. Louhittu NGL puolestaan lähetetään fraktiointiyksikköön, joka toimii kuten Light Ends Unit -yksikkö jalostamossa, kuten oppitunnilla 5 käsiteltiin, ja jossa erotetaan etaani, propaani, butaani ja teollisuusbensiini (>C5, luonnonbensiini). Huomaa, että jakotislausyksikköön voi kuulua myös butaanin jakaja tai deisobutanisaattori n-butaanin ja isobutaanin erottamiseksi. Muistatte ehkä oppitunnilta 8, että iso-butaani on raaka-aine alkylointiin, jolla tuotetaan korkeaoktaanista bensiiniä, kun se reagoi C3- ja C4-olefiinien kanssa. Erittäin happamien kaasujen NGL voi tarvita lisäkäsittelyä merkaptaanien ja muiden rikkilajien poistamiseksi, ennen kuin NGL lähtee käsittelylaitoksesta.