Koaleszer zur Behebung der Schaumbildung im Amin-Regenerator | Pall Corporation

Herausforderungen

Eine Gasfördergesellschaft aus dem Nahen Osten betreibt eine Förderanlage zur Produktion von Gas für den Verkauf und Erdgasflüssigkeiten. Das Werk bereitet Erdgas und Erdölbegleitgas aus der Onshore-Ölförderung auf. Nach der Verdichtungsstufe wird das Sauergas durch die Acid Gas Removal Unit (AGRU) oder Aminanlage geleitet, um die Sauergase vor den Dehydrationsanlagen und dem Kaltgasbereich zu entfernen.

Das Werk betreibt parallel zwei Linien mit einem Durchfluss von jeweils 385 MMSCFD (455.000 Sm3/h). Im ursprünglichen Design wurden parallel drei Horizontalfilterseparatoren von einem anderen Hersteller als Pall verwendet, um die Absorber zu schützen. Dabei waren immer zwei in Betrieb und einer im Standby, mit einem Abscheidevermögen von 0,5 Mikrometern.

Aminanlagen benötigen einen effektiven Schutz, um zu verhindern, dass flüssige und feste Verunreinigungen zusammen mit dem Sauergas in den Absorber eindringen. Flüssige Kohlenwasserstoffe und Feststoffe begünstigen die Schaumbildung. Sie senken die Oberflächenspannung des Amins und stabilisieren die Schaumoberfläche. Der Großteil der Toxine muss entfernt werden, bevor sie in den Kontaktor gelangen, sonst können sie Beschädigungen verursachen – schon bei geringer Größe. Unbehandelt verursachen diese Verunreinigungen schwere Prozessprobleme wie Schaumbildung im Absorber, Aminverlust durch Übertrag, übermäßige Verwendung von Entschäumern und Aufbereitungsausfälle in der Schwefelanlage. Von Anfang an hatte das Werk mit schweren Problemen bei der Aminschaumbildung zu kämpfen, wodurch der Gasdurchsatz beeinträchtigt, Aminübertragung verursacht und die fortlaufende Verwendung von Entschäumern erforderlich wurde. Zudem wurde von einem Fouling in den Reboilerrohren des Regenerators berichtet.

Flüssigkeiten sind in den Absorber gelangt. Das führte zu einer schlechten Abscheideleistung der vorgelagerten Horizontalfilterseparatoren. Noch beunruhigender war die entstehende Schaumbildung. Auch wenn die Menge der Flüssigkeiten von den Filterseparatoren gering war, wurde das Problem immer größer. Das Werk hat mehrere Versuche unternommen, das Problem zu lösen. Und obwohl drei Filterseparatoren parallel verwendet wurden, hat sich die Situation nicht gebessert.

Ein paar Jahre vorher hat das Unternehmen die Pall Corporation eingeladen, um eine Standortanalyse bei einem Werk mit einer ähnlichen Konfiguration durchzuführen. Sie benötigte eine Auswertung der Flüssigkomponenten im Gasstrom an verschiedenen Standorten während des Prozesses. Das Pall Wissenschafts- und Laborserviceteam, eine globale Gruppe von hochqualifizierten Wissenschaftlern und Technikern, hat vor Ort Messungen durchgeführt. Das Ergebnis war eine signifikante Flüssigkeitsübertragung durch die Filterseparatoren mit einem Flüssigkeitsgehalt von über 1000 ppmw. Die Tests haben die Ursache für die Schaumbildung in der  Absorbersäule bestätigt.

Ohne geeigneten Schutz würde der Schaum die Produktionsrate verringern und den Wartungsaufwand erhöhen. Die Raffinerie konnte sich aber keine Ausfälle oder Verzögerungen leisten. Die Schaumbildung musste reduziert werden, bevor sie außer Kontrolle geriet.

Lösung

Der Gaserzeuger kontaktierte Pall, um das Problem mit der Schaumbildung zu beheben. Pall Koaleszer sind bereits als Ersatz für ähnliche Horizontalfilterseparatoren in anderen Anlagen im gleichen Komplex implementiert worden. Die Zusammenarbeit lief ganz einfach ab.

Pall Techniker haben die Situation vor Ort überprüft. Nach einigen technischen Treffen mit dem wichtigsten örtlichen Vertragsunternehmen hat die Gruppe festgestellt, dass zwei neue SepraSol Plus Flüssig-Gas-Koaleszer die beste Lösung wären. Der Plan stand und Pall hat die Koaleszer nachgelagert an die vorhandenen Filterseparatoren installiert.

Pall hat die Koaleszerbehälter auf eine Gasdurchflussrate von jeweils 385 MMSCFD (455.000 Sm3/h) ausgelegt. Der Flüssigkeitsgehalt wurde auf 1965 ppmw bestimmt. Die Koaleszerbehälter haben einen Innendurchmesser von 3500 mm (138 Zoll) und sie sind 7000 mm (23 Fuß) hoch. Sie verfügen über einen Einlassgasverteiler und ein horizontales Netz-Pad. Die SepraSol Plus Koaleszerkerzen besitzen eine obere Rohrschicht mit zusätzlichen blanken Stopfen, um bei Bedarf zukünftige Engstellen zu beseitigen.

Ergebnisse

Pall SepraSol Flüssig-Gas-Koaleszer wurden in die Gasleitungen vor dem Amin-Kontaktor der Raffinerie installiert. Mit unseren Koaleszern konnten wir die Flüssigkeiten aus dem zugeführten Gas entfernen. Hierdurch entfiel das Problem der Vermischung von Amin mit Kohlenwasserstoff, wodurch Probleme durch Schaumbildung im Amin-Regenerator minimiert wurden. Die Aminanlage ist eine wichtige Komponente aller Werke zur Gasaufbereitung, Rückgewinnung von Erdgasflüssigkeiten und Gewinnung von Flüssigerdgas. Wenn die Qualität nach der Aminanlage nicht passt, kann die Gaspipeline korrodieren oder der Kaltgasbereich verstopfen, was schwere Auswirkungen auf die Produktion haben kann.

Flüssige Verunreinigungen oder Aerosole in Gasströmen sind sehr klein, typischerweise im Bereich von wenigen Mikrometern und darunter. Auch wenn sie klein sind, schaden sie der Aminanlage und müssen effektiv entfernt werden. Alle ankommenden Flüssigkeiten werden unabhängig von ihrer Größe in die Aminlösung absorbiert. Flüssig-Gas-Separationstechnologien wie Prallflächenabscheider, Aerosolabscheider, Filterseparatoren, Zyklonabscheider und herkömmliche Kerzenkoaleszer werden üblicherweise in diesem Bereich verwendet. Doch die herkömmlichen Abscheider können feine Aerosole nicht entfernen und den Absorber nicht richtig schützen.

SepraSol Plus Flüssig-Gas-Koaleszer können große Tröpfchen und Aerosole in Submikrometergröße gleichermaßen abscheiden und sind eine bewährte Lösung für verschiedene kritische Flüssig-Gas-Abscheideanwendungen in der Öl- und Gasindustrie. Durch die Verwendung von Pall Koaleszern konnte das Produktionsunternehmen ungeplante Verzögerungen minimieren und dadurch seinen Gewinn maximieren. Kontaktieren Sie uns noch heute, um weitere Informationen zu den individuellen Lösungen für die Öl- und Gasindustrie von Pall zu erhalten.