Технология переработки природного газа и конденсата - Афанасьев А.И.
ISBN 5-8365-0107-6
Скачать (прямая ссылка):
Полученные значения эксергетических КПД отражают довольно высокие термодинамические показатели рассмотренных установок с холодильными циклами на многокомпонентных смесях.
Вряд ли существует какая-либо закономерность в изменении Л от температуры охлаждения, которая наблюдается на графике рис. 3.20. По-видимому, при расчете технологических схем отдельных установок, параметры процесса и состав хладоагента были подобраны с большей или меньшей эффективностью. Значения л, приведенные на графике, могут быть использованы для быстрой оценки затрат энергии на охлаждение или сжижение природного газа. Для этого требуется только вычислить энтальпию и энтропию газа при начальных и конечных параметрах охлаждаемого газа. Затем по уравнению (3.141) вычислить минимальную работу и, приняв л равным 0,35-Ю,4, вычислить действительную работу.
График, представленный на рис. 3.20, в отличие от графика на рис. 3.19, справедлив для любых начальных температур охлаждаемого газа.
165
3.4. УСТАНОВКИ ИЗВЛЕЧЕНИЯ ПРОПАНА И ВЫСШИХ УГЛЕВОДОРОДОВ
На рис. 3.21 приведена технологическая схема получения сжиженных газов, в которой используется эффект Джоуля - Томсона.
Для предотвращения образования гидратов в поток газа перед его охлаждением впрыскивается 80%-ный метанол. Газ, пройдя входной сепаратор, поступает в рекуперативный теплообменник Tl, в котором охлаждается обратным потоком газа. Далее газ дросселируется до давления, необходимого для транспорта газа потребителю и, охладившись, поступает в трехфазный сепаратор Сні для отделения выпавшей жидкости. Газ из сепаратора, отдав свой холод в рекуперативном теплообменнике, поступает потребителю. Выпавший водно-метаноль-ный раствор дросселируется и поступает в отпарную колонну Км 1. Пары метанола из KmI конденсируются и поступают в сборную емкость. Из емкости метанол подается насосом в систему распределения метанола по установке. Выпавшая в Сні углеводородная жидкость поступает на орошение деэтанизато-ра Kl. В Kl происходит отделение фракции C3+ от метан-этановой фракции. Последняя смешивается с основным потоком газа из низкотемпературного сепаратора. Фракция C3+ поступает в среднюю часть колонны К2, в которой разделяется на пропан-бутановую фракцию и ШФЛУ (или стабильный конденсат).
Конденсацию паров, выходящих из К2, а также охлаждение полученного нижнего продукта, осуществляют отсепарирован-ным газом.
По данной технологической схеме фирмой TDE были построены установки в г. Якутске производительностью 315 млн. м3/год перерабатываемого газа. В данном случае имелся свободный перепад давлений между поступающим на переработку газом (3,5 МПа) и товарным газом, подаваемым на ТЭЦ и в город (1,2 МПа). На этом перепаде давлений и был реализован процесс. В результате после дросселирования была достигнута температура минус 63 0C, при этом извлечение из газа фракции C3+ составляло около 40 % (пропана - 25 %).
Данная технология отличается простотой и практически не имеет затрат энергии. При увеличении перепада давлений между поступающим на установку газом и выходящим будет соответственно увеличиваться и коэффициент извлечения С!+.
Недостатками этой установки являются загрязнение продуктов метанолом и трудности с утилизацией метанольной воды.
166
Очищенный газ
Вода
Рис. 3.21. Схема получения сжиженных газов с впрыском метанола
Более глубокое извлечение фракции C3+ позволяет технологическая схема, представленная на рис. 3.22. В отличие от предыдущей схемы здесь применена твердая осушка газа, что дает возможность получать осушенные продукты, не содержащие метанол. Использование детандер-компрессорного агрегата (ТДА) при прочих равных условиях (т.е. одинаковых входных и выходных параметрах газа) позволяет проводить процесс сепарации при более низких температурах и давлениях, что благоприятно сказывается на процессе разделения. ТДА также позволяет максимально сохранить входное давление газа. Использование холода отсепарированнного газа в дефлегматоре деэтанизатора Kl позволяет уменьшить унос пропана. Сырьевой газ поступает в трехфазный сепаратор Cl. Отсепариро-ванный газ подается в блок осушки, где осушается до точки росы минус 70 °С Сухой газ подается на охлаждение двумя потоками: в теплообменник Tl, Т2, ТЗ, и затем в сепаратор С2. Расширенный в детандере газ подается в сепаратор СЗ. Жидкость из сепаратора дросселируется, нагревается в теплообменнике ТЗ и подается в качестве питания в среднюю часть деэтанизатора Kl. Газ из сепаратора СЗ поступает в качестве хладоагента в дефлегматор деэтанизатора и затем в теплообменник Tl. Кубовая жидкость из деэтанизатора дросселируется
167
и подается в качестве питания в колонну К2. Углеводородная жидкость из трехфазного сепаратора Cl дросселируется и подается в разделитель Pl. Газ и углеводородная жидкость из разделителя подаются в деэтанизатор. Выходящий из деэтани-затора газ после рекуперации холода дожимается компрессором турбодетандерного агрегата, объединяется с основным потоком, выходящим из теплообменника Tl, и поступает потребителю.
Данная технологическая схема может работать в широком диапазоне давлений газа. Коэффициент извлечения пропана зависит от перепада давлений на детандере.
