Технология переработки природного газа и конденсата - Афанасьев А.И.
ISBN 5-8365-0107-6
Скачать (прямая ссылка):
Методом HTMA возможно одновременно с меркаптанами удалить COS. Однако в этом случае удельная подача абсорбента возрастает в несколько раз, так как абсорбционный фактор для COS такой же, как у пропана, а парциальное давление
426
Таблица 4.86
Материальный баланс и составы потоков установки HTMA
Показатели Сырьевой газ I Товарный газ II Тощее масло VIII Газ верха деэтани-затора IV Пропан-бутановая фракция V
Давление, МПа (изб) 5,6 5,5 6,0 1,35 1,7
Температура, °С 35 30 -30 16 50
Молекулярная масса 19,07 17,72 139,90 24,18 51,38
Весовой расход, кг/ч:
жидкость 44489 - 38701
пар 293643 266463 - 28490 -
Объемный расход, м3/час:
жидкость 60,1 - 70,7
пар 348127 336758 - 26378 -
Состав, кг-моли /ч:
с, 13291,34 13291,34 617,47 -
C2 869,94 864,50 440,60 5,44
C3 320,80 145,80 109,45 175,0
нзо-С4 63,29 4,97 > 4,18 58,32
h-C4 132,19 1,83 1,72 130,36
изо-С5 50,09 - - 13,50
h-C5 49,16 - - 0,93
C6 24,16 - -
C7 0,18 - -
C8 0,05 0,07 6,49 0,03
C9 0,01 0,09 137,98 0,24
- 0,08 47,67 0,03
C11 - 0,08 110,41 0,03
Ароматические соеди- 8,020 - - -
нения:
N2 724,32 724,32 4,06
CO2 0,17 0,17 0,08 -
H2S 0,05 0,04 0,04 0,02
RSH 7,63 0,11 15,5 0,07 8,22
Итого 15541,40 15034,39 318,05 1178 427,43
Таблица 4.87
Условия работы и характеристика основных аппаратов
Аппараты Температура, °С Давление. МПа (изб) Число тарелок Диаметр, м (верх/низ)
Верх Низ
Абсорбер -30 -28 5,6 25 3
Выветриватель -30 - 3 - -
Деэтанизатор 16 136 1,35 44 1,5/2,7
Дебутанизатор 65 190 1,07 35 2,7
Регенератор 90 200 0,08 35 2,4/3,2
много ниже. Так, при содержании COS в газе 1 г/м3 удельное орошение требуется поднять до 1 л/м3 газа, при этом извлечение COS и пропана составит около 96 % от потенциала. В настоящее время для расчета HTMA широко применяется
427
Рис. 4.93. График Крем-сера [38]:
<р - степень извлечения компонента, А,ф - коэффициент абсорбции (цифры на линиях -число теоретических тарелок в абсорбере)
ЭВМ, существуют различные программы, дающие хорошее приближение к реальным результатам, такие, например, как "HYSIM", фирмы Гипротех, Канада [149] и др.
Для приближенных расчетов с целью определения количества тощего масла, степени извлечения отдельных компонентов может быть использовано уравнение Кремсера - Брауна [38]: - - -
А = А) >. \ ¦ . ; ! •
где Лэф - эффективный, или средний коэффициент абсорбции; L0/ V1v+1 - число молей абсорбента, подаваемых в абсорбер на 1 моль газа; К - константа равновесия ключевого компонента при средних давлении и температуре в колонне.
А^ф определяется по графику Кремсера (рис. 4.93) при заданной степени извлечения компонента ф и числе теоретических тарелок п в абсорбере. Константа равновесия К определяется известными методами [79]. Зная Аэф, К и Vv+1, расчитывают L0.
4.5.1.2. НИЗКОТЕМПЕРАТУРНАЯ КОНДЕНСАЦИЯ
Суть метода низкотемпературной конденсации (НТК) заключается в том, что весь газ методом охлаждения до минус 100 °С переводят в жидкое состояние. Затем низкотемпературной ректификацией из конденсата выделяют пропан-бутановую фракцию вместе с RSH и COS. Очистку ПБФ осуществляют на специальной установке. Для охлаждения газа используют холод, полученный в турбодетандере при расширении газа. Газ требует предварительной очистки от H2S, CO2 и влаги. Считается, что метод НТК по эксплуатационным затратам примерно на 20 % дешевле, чем метод НТМА. Кроме того возможно получение этановой фракции в качестве товарного продукта.
Принципиальная технологическая схема одного из промышленных вариантов НТК приведена на рис. 4.94 (Астраханский ГПЗ). Назначение установки - извлечение RSH и углеводородов C3+, COS из газа.
Режим работы основных аппаратов и состав основных потоков промышленной установки представлены в табл. 4.88, 4.89.
Сырьем установки является газ /, прошедший предварительно очистку от H2S и CO2 на установках аминовой очистки
429
Рис. 4.94. Принципиальная технологическая схема промышленной установки НТК Астраханского ГПЗ (цифры внутри аппаратов — номера тарелок):
Е01-Е06 - теплообменники; BOl1 В02, В04 - сепараторы; В05 - осушитель; COl - абсорбер; С02 - деэтанизатор; TK - турбодетандер; К - компрессор; / - обессеренный газ на очистку; II - товарный газ; /// - головная фракция деэтанизатора; IV - фракция С3+вь|Ше, RSH1 COS; V - конденсат абсорбера; VI - водяной конденсат
и промывку водой для извлечения амина. Газ осушается молекулярными ситами в абсорбере В05 и после рекуперативных теплообменников с температурой минус 50 °С поступает в турбодетандер TK. В TK газ расширяется, охлаждаясь до минус 100 °С; давление при этом срабатывается с 6,3 МПа до 1,85 МПа. Газожидкостная смесь разделяется в абсорбере COl. Абсорбер имеет семь клапанных тарелок; на верх колонны .подается этановый конденсат с температурой минус 71 °С. Сверху COl уходит очищенный газ, который отдает холод в рекуперативных теплообменниках, компримируется компрессо-
Таблица 4.88
Условия работы и характеристика основных аппаратов
Показатель Абсорбер Деэтанизатор
