195126. lajstromszámú szabadalom • Eljárás egy vagy több kútból nyert földgáz szeparálással való előkészítésére
195126 A találmány tárgya eljárás földgáz szeparálással való előkészítésére, melynek során egy vagy több földgázkútból az ezek körzetében elhelyezkedő célfogyasztókat a legkisebb eszköz és üzemköltség ráfordítás mellett biztonságosan lehet közvetlenül földgázzal ellátni. A földgáz termelési folyamata, — amint az köztudott, — két lényeges és költséges eleme az inhibitor gyűjtőrendszerbe való adagolása és a földgáz távvezetéki szállításra való előkészítése. A hidrátképződést megakadályozó, ismert inhibitor rendszer egy központi szivattyús adagolóegységből és a mezőben elrendezett elosztó vezetékrendszerből áll. A gázzal visszatérő inhibitort.zárt rendszer esetén, — amikor az inhibitor glikol, — regenerálóegységben felújítják, pótolják, majd ismét kidolgozásra adják vissza. Nyitott inhibitor kör esetén, — amikor az inhibitor metanol-, az inhibitort először leválasztják, majd a rétegbe likvidálják. A földgáz előkészítésének ismert technológiai feladatát három műveletre vagy ezek kombinációira épülő eljárással valósítják meg a gyakorlatban. A szilárdágyas adszorpciós eljárásnál az adott gázelegyből a kívánt komponenseket szilárd felületaktív anyagokon kötik meg. A szilárd adszorbenst két vagy több toronyban helyezik el és ezeket szakaszosan üzemeltetik. Először az adszorbenst telítik, majd forró gázzal az előző ciklusban megkötött anyagokat eltávolítják és így regenerálják. Az adszorbensről származó gázkomponenseket a regeneráló gázáramból kondenzáció segítségével nyerik ki. u A hutéses, kondenzáció eljárásnál a gázelegyet expandáltatással vagy gépi hűtőberendezés segítségével lehűtik és szeparálással folyamatosan választják le a kondenzáló komponenseket. Az eljárás zavartalan lefolytatása érdekében a gázáramba a hűtés előtt fagyásgátló inhibitort adagolnak. Az adszorpciós eljárásnál a kinyerni kívánt komponenseket folyékony oldószerekkel, mosótornyokba (abszorberekben) kötik meg. Az abszorbenst zárt körben folyamatosan keringetik és kigázosítással vagy desztillációval regenerálják. Ezeket az alapeljárásokat a nemzetközi és hazai szakmai irodalom általánosan és részletesen tárgyalja. Ezek közül .a legfontosabbak: Kohl-Riesenfeld: Gas Purification (Mc Graw-Hill Book Co.) I. H. Perry: Chemical Engineers Handbook) (McGraw-Hill Book Co.). Donald L-Katz: Handbook of Natural Gas Engineers (McGraw-Hill Book Co.) Pavlov-Romankov-Noszkov: Vegyipari Műveletek és készülékek számításai (Műszaki Könyvkiadó). A.G. Kaszazkin: Alapműveletek, gépek, ké szülékek a vegyiparban (Műszaki Könyvkiadó) 1 2 Szilas A. Pál: A földgáz termelése, előkészítése és szállítása (Műszaki Könyvkiadó) C.L.Mantell: Adsorption (Mc Graw-Hill Book Co.) K.Brateler: Adsorption von Gasen und Dampfen (Th. Sternkopf VI.g.) V.M.Ramov: Adszorpciós eljárás a vegyiparban (Akadémiai K.) R.E.Treyball: Diffúziós vegyipari műveletek (Műszaki Könyv.K-) T.H.Russel: How to design a natural gas absorber (Oil and Gas Journal 62 (1964.nov.l.) R.W.Bucklin: Low temperature gas-processing plants (Oil and Gas Journal 64/l966.nov.l5.) A nagynyomású földgázkutak gázáramának összegyűjtése és a felhasználásra való előkészítése, kezelése az ismert gyakorlat szerint több olyan technikai nehézséggel jár, amelyeknek elkerülésére költséges berendezéseket kell építeni és üzemeltetni. Ezek a technikai problémák és következményeik a következők: A változó hozamú nagynyomású földgáz kitermelése és gyűjtése során a termelés beindítási periódusában és a kishozamú termelés állapotában a kút termelőcsövében és a felszíni termelővezetéken — különösen téli időszakban — olyan jelentős lehűlés következik be, aminek következtében a gázáram hőmérséklete eléri a talajhőmérsékletét, tehát 0H- + -plO°C hőmérsékletű lesz. A lehűlés kedvezőtlen hatása kettős. Elsődlegesen a nyers földgáz (vízgőzzel telített) nagynyomáson e hőmérséklet tartományban gázhidrátot képez, amely eltörni a termelő csövek és vezetékek keresztmetszetét és így megakadályozza a gáz folyamatos termelését. Ha a földgáznyomását a kútfejen és a felszíni gyűjtőrendszeren expandáltatassal csökkentik, akkor e folyamatban bekövetkező lehűlés tovább erősíti az előbbi kedvezőtlen helyzetet. Ezen üzemelést gátló tényező megelőzésére szakaszosan vagy folyamatosan a földgázkutak függőleges termelőcsövébe és a felszíni termelővezetékébe hidrátképződést gátló inhibitor oldatot (etilénglikol, metanol) adagolnak, vagy speciális esetekben gázmelegítőket alkalmaznak. Ezek a műveletek jelentős munka-, energia- és költségigényűek, részben az adagoló vezetékek és szivattyúk építése és üzemeltetése miatt, részben pedig az inhibitor regenerálás és az inhibitor felhasználás, likvidálás (metanol) költségei miatt. Másodsorban a termelési rezsimben az 1:10 arányú rétegnyomás változás és az 1:5 arányú hozamváltozás 1:50 arányig terjedő változást okozhat az effektiv gázsebességekben. Ez a körülmény különösen kishozamú üzemben, a lehűlés okozta kondenzáció által termelt folyadéknak dugós formában való mozgatásához vezet. A folyadékdugós nyers gázáramok kezelésénél a folyadékleválasztásába, a folyadék gyűjtésére az esetleges folyama-2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
