Технология переработки природного газа и конденсата - Афанасьев А.И.
ISBN 5-8365-0107-6
Скачать (прямая ссылка):
175
T12/ TlO ТІЇ Л ^
C3, -5 С C3, -36 С
C3,-5 °С
Рис. 3.27. Технологическая схема установки выделения C3+ с каскадным холодильным циклом (пропан - этан):
/ - природный газ из блока подготовки газа, // - этановая фракция - хладоагент холодильного цикла, /// - фракция С IV- метановая фракция в газопровод
газ выходил из Tl при 3,05 МПа и дожимался до 3,5 МПа. Коэффициент извлечения пропана был получен 93,1 %, фракции qj+ - 95,4 %.
В результате удельные затраты энергии на единицу продукции (фракция С,+) получились на 9 % меньше, чем по схеме на рис. 3.23. При такой небольшой разнице в затратах энергии решающими при выборе технологической схемы будут стоимость оборудования и технологические требования. Например, при разработке технологической схемы установки переработки газа для Сосногорского ГПЗ ставилась задача возможности работы в двух режимах: с извлечением C3+ или C2+. Последнее легче осуществить по схеме с детандерным циклом.
-4
І 3.5. ГЛУБОКАЯ ПЕРЕРАБОТКА ГАЗА Г: С ИЗВЛЕЧЕНИЕМ ЭТАНА
В последнее время для извлечения этана предпочтение отдается технологическим схемам с детандерным холодильным циклом. Раньше считалось, что детандеры выгодно использовать в том случае, если сырьевой газ имеет высокое давление, однако дальнейшее совершенствование детандеров и технологических схем показало эффективность их применения и при низком давлении сырьевого газа. В этом случае сырьевой газ дожимается до 4-7 МПа. Часто технологические схемы с детандером для предварительного охлаждения газа включают пропановые холодильные циклы, а иногда и циклы на смеси углеводородов.
На рис. 3.28 приведена технологическая схема извлечения этана и высших углеводородов из природного газа. Пунктиром показана обвязка аппаратов при работе установки в режиме извлечения C3+ в соответствии со схемой на рис. 3.23. В режиме извлечения этана добавляется теплообменник Т10, в котором хладоагентом является пропан, кипящий при температуре минус 36 °С, промежуточные кипятильники Т9 и TIl и колонна К4 - деэтанизатор с дефлегматором, охлаждаемым пропаном с изотермой кипения минус 5 °С. В Т9 конденсируется этановая фракция, в TIl охлаждается природный газ. Аппараты Т9 и TH позволяют существенно уменьшить затраты энергии.
Поступающий на установку осушенный газ разделяется на три потока: первый поток подается в теплообменник Tl, второй - в Т5, третий - в кипятильник (колонны К2) Т8. Потоки газа, выходящие из Tl и Т8, объединяются в один, который
12 - 2364 177
Ряс. 3.28. Технологическая схема установки газоразделения с выделением этана:
/ - природный газ, // - пропан автомобильный, V - метановая фракция в газопровод, VI - метановая фракция в блок подготовки газа, VII - этановая фракция
охлаждается в ТЗ. После теплообменника ТЗ газ разделяется на два потока, один из которых охлаждается в теплообменнике TlO пропаном, кипящим при температуре минус 36 °С, другой - в теплообменнике Т2 жидкими углеводородами, отделенными в сепараторе С2.
Поток газа, выходящий из теплообменника Т10, разделяется на два. Первый охлаждается в теплообменнике Т4, второй - в промежуточном кипятильнике (колонны К2) ТІЇ. Потоки газа, охлажденные в теплообменниках Т2, Т4, Т5, ТІЇ, объединяются в один, который подается в сепаратор Cl.
Газ, выходящий из сепаратора Cl, делится на два потока. Основная часть газа расширяется в турбодетандере до 2 МПа и подается в кубовую часть колонны Kl. Другая часть газа охлаждается в теплообменнике Т6, дросселируется до 2 МПа и подается в колонну Kl в качестве орошения.
Жидкость из сепаратора Cl дросселируется до 2 МПа и подается в емкость дегазации С2. Газ из емкости С2 добавляется к парожидкостной смеси, подаваемой в куб колонны Kl. Жидкость из емкости С2 нагревается в теплообменнике Т2 и подается в качестве питания в колонну К2 под седьмую (теоретическую) тарелку. Жидкость из куба колонны Kl подается в качестве орошения в колонну К2.
В кипятильник TH жидкость подается с шестой (теоретической) тарелки, в Т9 - с шестнадцатой и в Т8 - с семнадцатой (всего 18 теоретических тарелок, включая кипятильник Т8).
Из куба колонны К2 отводится фракция C2+, которая насосом под давлением 3 МПа подается в колонну К4. Газ из де-этанизатора К4 подается на охлаждение и конденсацию в теплообменники Т9 и Т13. Образовавшаяся жидкость отделяется в сепараторе С4 и подается на орошение в К4, газ - это продукт колонны К4 - этановая фракция. Снизу К4 отводится фракция C3+, которая перерабатывается по той же схеме и в тех же аппаратах, что и в варианте работы установки без извлечения этановой фракции.
Технологическая схема на рис. 3.28 рассчитывалась на тот же состав и параметры сырьевого газа, что и технологическая схема на рис. 3.23 (применительно к Сосногорскому ГПЗ). Сырьевой газ также дожимался с 3,5 МПа до 5,8 МПа, а выходящий отбензиненный газ до 3,5 МПа.
На рис. 3.29 приведена зависимость коэффициента извлечения этана от давления газа после турбодетандера (перепада давлений в турбодетандере). Из графика следует, что при снижении давления в диапазоне ниже 2 МПа коэффициент
