Die Bedeutung der Feuchtemessung in Glykolentwässerungsanlagen

Taupunkt, und die Optimierung von Entwässerungsanlagen

Dehydrierungsanlagen sind für die Erdgasförderung unverzichtbar, da sie die Wasserdampfkonzentration so weit reduzieren, dass das Erdgas die von den Abnehmern geforderte Qualität aufweist und sicher durch die nachgelagerten Verteilungsnetze gepumpt werden kann. 

Die Entfernung von Wasserdampf, der im Erdgas mitgeführt wird, ist aus mehreren Gründen entscheidend: 

Die Entfernung von Wasserdampf erfolgt normalerweise durch Adsorption mit Trockenmitteln, Molekularsieben oder - was aufgrund der relativen Einfachheit und der geringeren Kosten häufiger der Fall ist - mit Glykolentwässerungsanlagen.  Glykol - oder genauer gesagt ein Glykolderivat wie Diethylenglykol (DEG) oder Triethylenglykol (TEG) - ist hygroskopisch und damit ein hervorragendes Medium zur Absorption von Wasser aus Erdgas. 

Glykolentwässerung von Erdgas

Der Prozess der Glykolentwässerung findet in einem Schützenturm statt.  Trockenes oder mageres Glykol tritt oben in den Turm ein, von wo aus es durch eine Reihe von Blasenabdeckungen oder Wehren fällt.  Gleichzeitig wird Erdgas unter Druck vom Boden des Turms durch die Blasenkappen nach oben gepumpt, um die Kontaktfläche zwischen dem Gas und dem Glykol zu vergrößern. 

Das Erdgas wird also auf seinem Weg nach oben immer trockener, während das Glykol auf seinem Weg nach unten immer gesättigter wird. Das gesättigte oder reiche Glykol wird am Boden des Schützes abgezogen, von wo aus es zur Reinigung und Regeneration in einen Reboiler geleitet wird, während das trockene Gas zur nächsten Stufe des Produktionsprozesses gepumpt wird. 

Taupunkt, Messung

Der Betrieb und die Aufrechterhaltung eines effizienten Schützsystems hängt von der genauen und konsistenten Messung des Feuchtigkeitstaupunkts ab: d. h. des Punkts, an dem Wasserdampf bei bestimmten Temperaturen und Drücken aus dem Gas zu kondensieren beginnt.  Die genaue Messung des Taupunkts ist entscheidend, um sicherzustellen, dass das Entwässerungssystem weder zu wenig noch zu viel Leistung erbringt, mit den damit verbundenen Risiken einer Abschaltung des Systems oder einer unnötig hohen Trocknung und damit eines hohen Energieverbrauchs. 

Typischerweise wird der Taupunkt vor und nach dem Schütz gemessen.  Die Differenz zwischen diesen beiden Messpunkten wird gemeinhin als "Taupunktunterschreitung" bezeichnet, und wenn das System korrekt funktioniert, ist der Taupunkt am Ausgang deutlich niedriger als am Eingang.  Der Taupunktunterdruck kann daher zur Bestimmung der Wassermenge verwendet werden, die dem Erdgas entzogen werden muss, um sicherzustellen, dass es den nachfolgenden Prozessspezifikationen entspricht. 

Abstimmbare Diodenlaser-Absorptionsspektrometer (TDLAS) sind die bevorzugten Systeme zur Messung des Feuchtigkeitsgehalts in Erdgastrocknungsanlagen.  Sie verwenden eine berührungslose Messmethode, die im Gegensatz zu kapazitiven Metalloxidsensoren oder Impedanzsensoren nicht durch das Vorhandensein von Glykol beeinträchtigt wird. Allerdings können diese Analysatoren störanfällig sein, wenn Methan, Ethan, Kohlendioxid und Schwefelwasserstoff im Erdgasstrom vorhanden sind.  Obwohl die Störeffekte durch sorgfältige Kalibrierung gemildert werden können, kann die Zusammensetzung des Erdgases erheblich schwanken, was zu Messfehlern führen kann. 

Eine spezifizierte TDLAS-Leistungsgrenze von ±4 ppm lässt zum Beispiel eine realistische Fehlermarge von etwa 2 °C Taupunkt, vermuten.  In der Praxis können Schwankungen in der Erdgaszusammensetzung dazu führen, dass diese Leistungsgrenze bei bis zu 20 ppmV liegt, was die Fehlerspanne auf etwa 14 °C Taupunkt erhöht.  

Um dieses Problem zu lösen, bietet unser OptiPEAK TDL600 eine klassenführende Genauigkeit von ±1 ppmV über reale Gaszusammensetzungsbereiche. Diese erhöhte Genauigkeit kann die Überverarbeitung reduzieren und hat das Potenzial, im Vergleich zu konkurrierenden Instrumenten Effizienzeinsparungen zu erzielen. 

Das OptiPEAK TDL600 automatisiert die Online-Messung der Feuchtigkeit in Entwässerungssystemen, insbesondere bei variabler Erdgaszusammensetzung. Der Analysator bietet eine überragende Genauigkeit, eine schnelle Ansprechzeit, einen geringen Wartungsaufwand, eine einfache Installation und einen einfachen Betrieb sowie eine integrierte Selbstüberprüfung, um niedrige Betriebskosten zu gewährleisten. 

Der QMA601-LR-Feuchtigkeitsanalysator für Messungen unter 1ppm_V ist für die zuverlässige, schnelle und genaue Messung des ultra-niedrigen Spurenfeuchtegehalts in Erdgas bei Anwendungen zur NGL-Fraktionierung und LNG-Verflüssigung konzipiert. Der QMA601-LR ist das Ergebnis der kontinuierlichen Bemühungen von Michell Instruments, die Quarzkristall-Mikrowaagen-Technologie für die Messung von ultra-niedrigen Spurenfeuchten bis zu 20ppb_V zu verbessern.

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