L'importance de la mesure de l'humidité dans les unités de déshydratation au glycol

Glycol dehydration

Point de rosée et optimisation des unités de déshydratation

Les unités de déshydratation sont essentielles pour la production de gaz naturel, car elles réduisent les concentrations de vapeur d'eau jusqu'à ce que le gaz naturel réponde à la qualité spécifiée par les acheteurs et puisse être pompé en toute sécurité dans les réseaux de distribution en aval. 

L'élimination de la vapeur d'eau entraînée dans le gaz naturel est cruciale pour plusieurs raisons : 

  • Si la vapeur d'eau se condense, elle corrodera les surfaces en acier et en fer ; ce processus peut être exacerbé si le condensat réagit également avec le dioxyde de carbone pour former de l'acide carbonique.
  • La vapeur d'eau peut se condenser en limaces liquides.  Celles-ci se produisent de manière aléatoire et se déplacent dans la même direction que le flux de gaz, bien qu'à une vitesse légèrement inférieure, et peuvent créer des vibrations et des contraintes sur les pipelines et les composants mécaniques.
  • Les hydrates peuvent se former si des molécules de gaz, comme le sulfure d'hydrogène ou le méthane, sont piégées dans la vapeur d'eau ; les hydrates peuvent précipiter à partir du gaz s'il est comprimé ou refroidi et peuvent entraîner le colmatage des pipelines et contribuer à la corrosion.


  • L'élimination de la vapeur d'eau est normalement réalisée à l'aide d'adsorption par dessiccation, de tamis moléculaires ou - plus couramment en raison de leur relative simplicité et de leur faible coût - d'unités de déshydratation au glycol.  Le glycol - ou, plus précisément, un dérivé du glycol, tel que le diéthylène glycol (DEG) ou le triéthylène glycol (TEG) - est hygroscopique, ce qui en fait un excellent moyen d'absorber l'eau du gaz naturel. 

    Déshydratation du gaz naturel à l'aide de glycol

    Le processus de déshydratation du glycol se déroule dans une tour de contacteur.  Le glycol sec, ou pauvre, pénètre dans la partie supérieure de la tour, d'où il tombe à travers une série de plateaux à bulles ou de déversoirs.  Dans le même temps, le gaz naturel est pompé sous pression depuis la base de la tour à travers les bouchons à bulles, qui servent à maximiser la zone de contact entre le gaz et le glycol. 

    Le gaz naturel devient donc plus sec au fur et à mesure qu'il monte, tandis que le glycol devient de plus en plus saturé au fur et à mesure qu'il descend. Le glycol saturé, ou riche, est extrait de la base du contacteur, d'où il est acheminé vers un rebouilleur pour être purifié et régénéré, tandis que le gaz sec est pompé vers l'étape suivante du processus de production. 

    Mesure du point de rosée

    L'exploitation et le maintien d'un système de contacteurs efficace dépendent de la mesure précise et cohérente du point de rosée de l'humidité : c'est-à-dire le point auquel la vapeur d'eau commence à se condenser à partir du gaz à des températures et des pressions spécifiques.  La mesure précise du point de rosée est cruciale pour garantir que le système de déshydratation n'est ni sous-performant ni sur-performant, avec les risques associés d'arrêt du système ou de niveaux de séchage inutilement élevés et, par conséquent, de consommation d'énergie. 

    Généralement, le point de rosée est mesuré avant et après le contacteur.  La différence entre ces deux points de mesure est communément appelée "dépression du point de rosée" et, si le système fonctionne correctement, le point de rosée à la sortie sera considérablement plus bas qu'à l'entrée.  La dépression du point de rosée peut donc être utilisée pour déterminer le volume d'eau qui doit être retiré du gaz naturel pour s'assurer qu'il répond aux spécifications du processus ultérieur. 

    Les spectromètres d'absorption à diode laser accordables (TDLAS) sont les systèmes privilégiés pour mesurer la teneur en humidité dans les systèmes de déshydratation du gaz naturel.  Ils utilisent une forme de mesure sans contact qui, contrairement aux capteurs capacitifs ou d'impédance à oxyde métallique, n'est pas affectée par la présence de glycol. Toutefois, ces analyseurs peuvent être sujets à des interférences lorsque du méthane, de l'éthane, du dioxyde de carbone et du sulfure d'hydrogène sont présents dans le flux de gaz naturel.  Bien que les effets d'interférence puissent être atténués par un étalonnage minutieux, la composition du gaz naturel peut varier considérablement, ce qui peut entraîner des erreurs de mesure. 

    Par exemple, une limite de performance TDLAS spécifiée de ±4 ppm suggère une marge d'erreur réaliste d'environ 2 °C au point de rosée.  Dans la pratique, les variations de la composition du gaz naturel peuvent entraîner une limite de performance de 20 ppmV, ce qui augmente la marge d'erreur à environ 14 °C au point de rosée.  

    Pour résoudre ce problème, notre OptiPEAK TDL600 offre une précision inégalée de ±1 ppmV sur des plages de composition de gaz réelles. Cette précision accrue permet de réduire le surtraitement et de réaliser des économies d'énergie par rapport aux instruments concurrents. 

    L'OptiPEAK TDL600 automatise la mesure en ligne de l'humidité dans les systèmes de déshydratation, en particulier avec une composition variable du gaz naturel. L'analyseur offre une précision supérieure, avec un temps de réponse rapide, peu d'entretien, une installation et un fonctionnement simples et une auto-vérification intégrée pour garantir un faible coût de possession. 

    Pour les mesures inférieures à 1ppmV, l'QMA601-LR Analyseur d'humidité est conçu pour fournir une mesure fiable, rapide et précise de la teneur en humidité à l'état de traces ultra-faible dans le gaz naturel dans les applications de fractionnement des LGN et de liquéfaction du GNL. Le QMA601-LR est le résultat des efforts continus de Michell Instruments pour améliorer la technologie de la microbalance à cristal de quartz pour les mesures d'humidité à l'état de traces ultra-faibles jusqu'à 20ppbV.

    Avec près de 50 ans d'expérience dans le développement d'instruments de précision innovants, nous sommes les experts en applications de mesures du point de rosée pour la déshydratation du glycol dans le gaz naturel. Si vous souhaitez discuter de vos besoins, veuillez contacter notre équipe dès aujourd'hui.

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