Földgázfeldolgozás

A 12.2. és 12.3. kép összehasonlítása szemlélteti a földgázfeldolgozás jelentőségét a nyers földgáz tisztításában, hogy csővezeték minőségű gázt kapjunk. A földgázfeldolgozás általában a következő lépéseket foglalja magában:

• Kondenzátum és víz eltávolítása
• Savas gázok eltávolítása
• Dehidratálás – nedvesség eltávolítása
• Higany eltávolítása
• Nitrogén visszatartása
• NGL visszanyerése, Földgázfolyadékok szétválasztása, frakcionálása és kezelése

A fenti eljárások mellett gyakran szükséges a kútfejnél vagy annak közelében mosók és fűtőberendezések telepítése. A mosók eltávolítják a homokot és más nagyszemcsés szennyeződéseket. A fűtőberendezések biztosítják, hogy a földgáz hőmérséklete ne csökkenjen túl alacsonyra, és ne képezzen hidrátot a gázáramban lévő vízzel. A földgázhidrátok kristályos, jégszerű szilárd vagy félszilárd anyagok, amelyek akadályozhatják a földgáz átjutását a szelepeken és csöveken.

A 12.2. ábrán egy általánosított földgázáramlási diagram látható. A részecskék eltávolítását célzó kezdeti mosás után a földgázfeldolgozás első lépése a kondenzátum (olaj) és a víz eltávolítása, amelyet a kútból belépő áram hőmérsékletének és nyomásának szabályozásával érnek el, amint azt a 12.4. ábra mutatja. Az ebben az egységben leválasztott gázt savas gázhasznosításra küldik; a kondenzátumot vagy a visszanyert olajat általában finomítóba küldik feldolgozásra, míg a vizet ártalmatlanítják, vagy szennyvízként kezelik.

12.2. ábra. Egy általánosított földgázfeldolgozási áramlási diagram .

12.3. ábra. Kondenzátum és víz eltávolítása .

A savas gázokat (H2S és CO2) általában aminoldatban történő abszorpcióval választják el, amint azt a 10. leckében a kőolaj-finomítóban a H2S visszanyerésére vonatkozóan tárgyaltuk. A visszanyert H2S-t egy kombinált Claus-SCOT (véggázkezelő) egységbe küldik, ahol elemi kénné alakítják át, ahogy azt szintén a 10. leckében tárgyaltuk. A savas gázok eltávolítása után a földgázáramot egy dehidratáló egységbe küldik a víz eltávolítására, jellemzően glikol egységben történő abszorpcióval, majd a higany eltávolítása (aktív szénen vagy más szorbenseken történő adszorpcióval) és a nitrogén eltávolítása kriogén úton, vagy adszorpcióval, vagy abszorpcióval a nitrogén koncentrációjától függően. A feldolgozási folyamat utolsó lépése a földgázfolyadékok (NGL) kivonása, frakcionálása és kezelése, amint azt a 12.4. ábra bemutatja.

12.4. ábra: A földgázfolyadékok szétválasztása és frakcionálása

A földgázfolyadékok (NGL) különálló termékként nagyobb értéket képviselnek.

Két alapvető lépés: 1) Kivonás, 2) Frakcionálás

1. NGL kivonás
   Abszorpciós módszer
   • Hasonlóan az abszorpció használatához a dehidratáláshoz, a szénhidrogénekhez más abszorpciós olajat használva.

   Kriogén expanziós eljárás

   • A gázáram hőmérsékletének -120°F körüli értékre csökkentése expanzióval és külső hűtéssel
2. Földgáz folyadék frakcionálás – úgy működik, mint a Light Ends Unit
   • Deethanizáló – leválasztja az etánt az NGL áramról
   • Depropanizáló – leválasztja a propánt.
   • Debutánosító – kiforralja a butánokat
   • Butánbontó vagy deizobutánosító – elválasztja az izo- és n-butánokat.

Az NGL kivonása történhet a metánnál nehezebb szénhidrogéneket szelektíven elnyelő olajban történő abszorpcióval, vagy kriogén expanzióval és külső hűtéssel az NGL kondenzálásához.

Az NGL kivonást követően a kezelt földgázáramot, amely most már nagyrészt metán, vagy a földgáz specifikációnak megfelelő gáz, a felhasználási helyre történő szállítás céljából csővezetékbe küldik. A kinyert NGL-t viszont egy frakcionáló egységbe küldik, amely úgy működik, mint az 5. leckében tárgyalt finomítóban a Light Ends Unit, amely az etánt, a propánt, a butánt és a naftát (>C5, természetes benzin) választja szét. Megjegyzendő, hogy a frakcionáló egység tartalmazhat egy butánbontót vagy deizobutanizálót is az n-bután és az izobután szétválasztására. Emlékezhet a 8. leckéből, hogy az izobután C3 és C4 olefinekkel reagálva nagy oktánszámú benzin előállítására szolgáló alkilezés alapanyaga. Az erősen savanyú gázokból származó NGL-nek további kezelésre lehet szüksége a merkaptánok és más kénfajok eltávolítása érdekében, mielőtt az NGL elhagyja a feldolgozóüzemet.

p.12.