Присутствие жидкой влаги в газе может привести к возникновению следующих проблем:

1. Обледенение заправочного шланга
2. Обледенение инжекторов в автомобиле
3. Образование гидратов
4. Образование кислот

Проблемы создаваемые влагой в газомоторном топливе

1. Обледенение шлангов заправочной колонки в зимний период эксплуатации неизбежно приведет к выходу из строя оборудования, длительному простою заправки и дополнительным затратам на ремонт. Реальное содержание влаги в газе меняется на различных заправочных станциях. Трубопроводные и распределительные системы АГНКС также могут способствовать увеличению концентрации в газе конденсата воды.
2. Обледенение топливной системы автомобиля также приводит к выходу из строя топливного оборудования автомобиля. Это может привести не только к затратам на ремонт топливной системы, но и к возникновению аварийных ситуаций.
3. Гидраты являются твердыми соединениями воды и легких углеводородов, чье образование зависит от состава газа, давления и температуры. Гидраты образуются, когда в газе присутствуют пары воды в достаточной для их образования концентрации. Твердые примеси в системах заправочных станций и в топливных системах автомобилей могут привести к еще более серьезным поломкам, чем присутствие в этих системах сконденсированых паров воды.
4. Природный газ содержит H₂S и СО₂. При контакте с водой эти газы образуют кислоты, под действием которых происходит коррозия внутренних поверхностей баллонов и аккумуляторов газомоторного топлива. Коррозия, объединенная с постоянными перепадами давления, приводит к серьезным повреждениям заправочного оборудования и топливных систем автомобиля. Со временем эти повреждения ведут к утечкам газа, и, как следствие, взрывам. Поскольку не существует достаточно экономичных методов определять и ограничивать количество H₂S и СО₂ в газомоторном топливе, единственным решением проблемы кислот является уменьшение количества влаги в газе адсорбционными осушителями.

Международные и рыночные стандарты газомоторного топлива

ISO 15403:2000(E), Параграф 5.1

«Единственное наиболее важное требование безопасности к сжатому природному газу – очень низкая температура точка росы по парам воды, предотвращающая образование жидкой фазы воды в любое время. Конденсация находящихся в газе паров воды является причиной образования коррозийных соединений образуя комплексы с компонентами природного газа, в основном с СО₂ и H₂S. Комбинации коррозийных комплексов, регулярные перепады давления, вызываемые потреблением газа и соответственно дозаправка аккумуляторов, могут приводить к образованию раковин в металле и последующим повреждениям и авариям. Вода может причинять ущерб, блокируя различные топливные системы автомобиля, находясь в жидком или твердом состоянии.

Таким образом, температура Точки Росы по парам воды природного газа на заправочных станциях должна быть соответственно ниже самой низкой температуры окружающей среды, в которой автомобили и заправочная станция работают.»

ISO 11439: 2000(E), Параграф 4.5 – Состав газа

4.5.2 СУХОЙ ГАЗ

Пары воды должны быть ограничены, менее чем 32мг/м3 (т.е. Точка Росы природного газа должна быть –9°С при 200атм.)

4.5.3 ВЛАЖНЫЙ ГАЗ

Газ содержащий больше влаги чем сухой газ. Компоненты газа максимально должны быть ограничены:

H2S и другие растворенные сульфиды	23мг/м³
Kислород	1% (объемного состава газа)
СО2	4% (объемного состава газа)
Водород	0,1% (объемного состава газа)

Теория осушки газа для АГНКС

• 1млн.м³ газа при давлении 1атм. содержат около 112кг воды
• 1млн.м³ газа при давлении 245атм. содержит уже 778кг воды

• Содержание влаги на м³ газа увеличивается.
• Температура газа увеличивается.

• Температура падает ниже Точки Росы.
• Вода переходит в жидкое состояние.

В реальной ситуации газ поступает на компрессор, сжимается (при этом температура газа и концентрация влаги увеличивается), газ попадает в аккумуляторы и расширяется (температура газа падает и влага превращается в жидкость). Газ высокого давления, содержащий влагу, поступает на колонку и системы автомобиля, расширяется, и снова образуется конденсат.

Необходимость установки осушителей перед компрессором (на стороне низкого давления) диктуется мировым опытом эксплуатации различных типов осушителей.

Различные типы осушителей газа для АГНКС

Высокоэффективные Системы с замкнутым циклом регенерации.

При установке осушителя с замкнутым циклом регенерации на низкой стороне вы добиваетесь следующих преимуществ:

Входной поток газа стабилен. 0 – 16000м³/час.
• Постоянное входное давление, с отсутствием пульсаций газа (как правило 0.5 – 50 атм).
• Низкая входная температура газа, (10 – 20О°С), оптимальная для процесса осушки.
• Безопасная, надежная и экономичная замкнутая тепловая регенерация без потерь газа.
• Предотвращение повреждений, вызываемых попаданием жидкого конденсата в систему компрессора.
• В осушитель не попадают пары масла из компрессора, разрушающие адсорбционную емкость сорбента.
• Отсутствует разрушение сорбента из-за резких падений давления (так называемое поднятие сорбента, как правило раз в 5 – 10 минут), вследствие чего длительность эксплуатации сорбента увеличивается как минимум в два раза.
• Продлевается срок эксплуатации клапанов и других компонентов.

Осушители высокого давления

Недостатки осушителей, которые устанавливаются после компрессора (на высокой стороне) следующие:

• Входной поток колеблется с высоким перепадом давления.
• Пульсации компрессора повреждают адсорбент.
• Высокая температура газа (> + 50°С) понижает адсорбционную эффективность сорбента.
• Пары компрессорного масла быстро повреждают адсорбент.
• Низкая эксплуатационная надежность клапанов при высоком давлении.
• Эксплуатационные расходы при нетепловой регенерации продувкой увеличиваются до 20% от потребляемой мощности компрессора.

Осушители с разделенными потоками (SPLIT-STREAM системы).

• Устанавливается перед компрессором, как и установки с замкнутым циклом регенерации.
• Поток газа, разделенный для регенерации, сбрасывает влагу на вход установки, что приводит к неэффективной эксплуатации компрессора и адсорбента, и увеличивает эксплуатационные расходы.
• В мировой практике этот тип осушителей не получил распространения, как энергозатратный и неэффективный.
• Осушитель полностью зависит от работы компрессора. В случае остановки компрессора регенерация прерывается и должна начинаться с начала при пуске компрессора. Это приводит к значительному перерасходу электроэнергии.
• Пары компрессорного масла быстро повреждают адсорбент.
• Эксплуатационные расходы увеличиваются до 20% от потребляемой мощности компрессора.
• Системы полностью не автоматизированы.

Выбор установок осушки газа для АГНКС

Поскольку к каждой установке предъявляются специфические требования исходя из количества осушаемого газа, его влажности, химического состава, требований к влажности газа на выходе, мы разработали ряд установок, исходя из которого можно подобрать необходимую модель согласно представленной ниже таблице, и предварительному расчету в зависимости от поправочных коэффициентов.

Таблица приводится как пример зависимости размеров установки от температуры и влажности газа, поэтому при выборе конкретного вида оборудования необходимо связаться с нашими специалистами для проведения консультаций и расчетов.

Пример выбора установки для АГНКС

Например, необходимо осушить сжатый газ со следующими параметрами: расход газа 3000 м³/час при давлении 5 бар, максимальная входная температура +30°С, точка росы -25°С. Согласно таблицы поправочный коэффициент 0.8.

3000м³/час / 0.8 = 3750м³/час

Ближайший типоразмер установки согласно таблице НДПГ4000 производительностью 4000 х 0.8 = 3200м³/час.

Необходимо подбирать машину большей производительности НДПГ 5000.

5000 х 0.8 = 4000м³/час.

Резерв производительности 4000-3750=250 м³/час

Устройство и принцип действия установок

Принцип действия установок осушки газа замкнутого цикла с тепловой регенерацией основан на применении адсорбционных материалов (сорбентов), размещенных в двух специальных емкостях (адсорберах). Газ, подлежащий осушке, проходит сквозь один из адсорберов и осушается в слое сорбента. Одновременно происходит регенерация сорбента в другом адсорбере. После увлажнения сорбента в первом адсорбере и регенерации сорбента в другом происходит смена цикла. Процесс смены циклов полностью автоматизирован и контролируется микроконтроллером с пульта управления.

Установленный на входе фильтр улавливает механические примеси, присутствующие в газе, а фильтр на выходе очищает высушенный газ от частиц сорбентной пыли. Газ регенерации циркулирует в замкнутом контуре с помощью компрессора взрывозащищенного исполнения, установленного в специальном корпусе. Нагрев газа осуществляется нагревателем взрывозащищенного исполнения, оснащенным приборами контроля и защиты.

Охлаждение газа после регенерации происходит в охладителе радиаторного типа с принудительным воздушным охлаждением. Охладитель укомплектован датчиками контроля температуры.

Избыточная влага в газе регенерации конденсируется после охлаждения, удаляется коалесцентным фильтром, и через дренажный клапан отводится в дренажную систему.

Электронное оборудование пульта управления позволяет отображать на дисплее информацию, поступающую с датчиков автоматического измерения, регулирования и индикации процессов, происходящих в установке. В случае отклонения технологических параметров автоматически подается звуковой сигнал тревоги с выводом на табло пульта управления причины внештатной ситуации.

Ежегодные затраты на адсорбционные осушители