Mono-ethylene glycol (MEG) is widely used as a hydrate inhibitor to prevent the formation of hydrates in offshore gas fields. It is regenerated to reuse in MEG regeneration unit. The typical distillation of water from a MEG solution can be applied to purify MEG; however, the presence of various salts in produced water can induce difficulties in this process. Therefore, salts must be removed efficiently to avoid the fouling of the regeneration process and to improve the energy efficiency. A thorough understanding of the physical properties of salt ions is required for a better design of the MEG regeneration process. In this work, the solubilities of high soluble salt (NaCl, KCl) are investigated in MEG solutions. Improvements in this process are essential to optimize a distillation column considering both salt precipitation and the weight-percent of MEG. To optimize the distillation column, thermodynamic properties such as the degree of salt solubility and the vapor pressure of the fluid containing the salts are required. Therefore, the salt solubility and vapor pressure of the mixture (MEG+water) with NaCl, KCl are experimentally measured. From the obtained physical properties of MEG solution, we develop a novel process to distill the MEG solution. In the design of the distillation column, the temperature also must be controlled carefully to increase the concentration of MEG in the bottom product and to avoid the precipitation of high soluble salt, especially inside the re-boiler. We propose a novel design of the MEG regeneration process which avoids the precipitation of high soluble salt.
Mono-ethylene glycol (MEG)는 심해 가스전에서 하이드레이트 생성을 억제하는 억제제로 널리 사용된다. MEG는 회수 공정을 통해서 재사용된다. 일반적으로, 물을 기화시켜 MEG 혼합물에서 MEG를 정제한다. 그러나, 가스전에서 생산된 물에 포함된 다양한 염들로 인해서 회수공정 상 많은 어려움이 발생한다. 그러므로 회수공정에서 염의 침전으로 인한 문제들을 피하고 에너지 효율을 높이기 위해서 염은 반드시 제거되어야 한다. MEG 회수공정을 효과적으로 설계하기 위해서는 염 이온의 물리적 특성의 이해가 필요하다. 이 연구에서는, MEG+물의 혼합물에 대한 NaCl과 KCl의 용해도에 대해 실험하였다. 증류탑의 효율적인 설계를 위해서는 MEG농도와 염의 침전에 대한 관계의 이해가 필요하다. 염을 포함안 혼합물의 용해도와 증기압과 같은 열역학적 특성이 필요하다. 그러므로, 혼합물 (MEG+물+NaCl), (MEG+물+KCl)의 염 용해도와 증기압을 실험을 통해 측정하였다. 실험을 통해 얻은 혼합물의 특성을 이용해 새로운 MEG 회수공정을 제안한다. 증류탑 설계 시, re-boiler에서의 고 용해도염의 침전을 피하면서, 고농도의 MEG를 회수하기 위해서는 주의 깊은 온도 조절이 필수적이다. 고 용해도염의 침전을 피하면서 고농도의 MEG를 회수할 수 있는 공정을 제안한다.
