Получение этилена из нефти и газа - Клименко А.П.
Скачать (прямая ссылка):
Po
1 лсм г> гр
'Io i 1IOl "-см—1
рк i _ 1
(IV. 11)
где Кем = 2^іІ?і; gi — молярная доля компонента в смеси; Ri — газовая постоянная.
Количество конденсата L, выпадающего в сепараторах, и состав этого конденсата х\ определяют по обычной методике, путем решения следующей системы уравнений:
где y0i — начальная концентрация г-ого компонента; 1ц — константа фазового равновесия t-ro компонента после сжатия и охлаждения; L — мольная доля образовавшегося конденсата.
Технологические схемы установок компримирования
Типовая технологическая схема установки компримирования изображена на рис. 67. Из цеха пиролиза пирогаз, охлажденный до 35—40° С, проходит циклон 1, где из него выделяются жидкие и твердые частицы, и поступает в общий коллектор компрессоров. На линии пирогаза между цехами пиролиза и компрессии обычно имеется тупиковый газгольдер 2. Перед компрессором на линии всасывания установлена защитная сетка 3, улавливающая из газа твердые частицы. После каждой ступени газ проходит через межступенчатые 4, 5 или концевой 6 холодильники, а затем через соответствующие сепараторы 7, 8 и 9, где из него удаляются масло, сконденсировавшиеся углеводороды и влага. Температура газа после межступенчатых и концевого холодильников равна 35—40° С.
На сепараторах 7 и 8 установлены регуляторы уровня, воздействующие на регулирующие клапаны, смонтированные на линиях продувки конденсата. Конденсат из всасывающего коллектора пирогаза и межтрубного пространства холодильника первой ступени сливается в сборник 10 и насосом 11 передается в цех пиролиза. Из сепараторов 7 и 8 конденсат автоматически продувается в сборник и насосом откачивается в цех пиролиза. Конденсат из сепараторов третьей ступени 9 вручную (периодически) продувается в систему газоразделения. На всех линиях продувки установлены обратные клапаны для предотвращения попадания газа в сепараторы.
К коммуникациям каждой ступени компрессора подведены линии подачи азота (для продувки компрессора перед ремонтом) с выводом азота из компрессора после третьей ступени в атмосферу. Для разгрузки компрессора при запуске между линией нагнетания третьей ступени и линией всасывания первой ступени имеется обводная
линия. Чтобы предотвратить повышение давления в нагнетательном коллекторе (при аварийном перекрытии задвижек на основном трубопроводе на установку газоразделения), пирогаз через клапан перепускают во всасывающий коллектор.
В описанную простейшую схему компрессии иногда вводят узел абсорбции высших углеводородов после первой ступени сжатия, и очистки газа от CCh, H2S, С2Н2 и НгО. Абсорбция маслом особенно целесообразна, если имеется возможность просто регенерировать масло, например при совмещении этиленовой установки с нефтеперерабатывающим или газобензиновым заводом. SpIJa
Рис. 67. Технологическая схема установки компримировапия.
Схема установки комприюирования со встроенной системой ©чистки и осушки изображена на рис. 68. После первой ступени сжатия в компрессоре 1 и охлаждения в водяном холодильнике 2 пирогаз промывается маслом в абсорбере 3. После третьей ступени сжатия в компрессоре 4 газ очищается от двуокиси углерода в абсорбере 5 и от ацетилена в абсорбере 6. После четвертой ступени сжатия в компрессоре 7 и охлаждения водой в холодильнике 8 и хладагентом в пропановом холодильнике 9 газ направляется на осушку в адсорбер 10. Выделившиеся в сепараторах 11,12 и 13 углеводороды Ci и выше, масло и вода направляются в абсорбер 3, а из него перепускаются в фазный разделитель для выделения воды. Углеводороды Ci и выше после фазного разделителя (на схеме не показан) разделяются на фракции.
Если пирогаз содержит значительные количества углеводородов Ci и более тяжелых (выше 6—8% мол.), то отпарку и фракционирование их целесообразно осуществлять на этиленовой установке, учитывая изложенные выше преимущества метода выделения углеводородов С4 и выше из пирогаза путем межступенчатого охлаждения хладагентом, следует признать описанную схему одной из самых перспективных.
Опыт эксплуатации газосланцевых заводов показывает, что оптимальным давлением для масляной промывки следует считать давление 9—10 ата. При этом давлении при обычных температурах достигается 95%-ное извлечение углеводородов Cs. Поэтому узел масляной промывки должен располагаться после второй ступени компрессии. Снижение давления до 1 атм целесообразно только
Сдежий абсорбент
Газ на раз ¦ деление
Пирогаз
на разделение
Рис. 68. Схема установки компрпмирования со встроенной системой очистки
и осушки.
в том случае, если абсорбент не регенерируют и не возвращают на рециркуляцию, а выводят из системы. Повышение давления приведет к разжижению абсорбентом смазки последних ступеней компрессора и к повышенному износу трущихся частей машины.
Кроме описанной выше схемы, рекомендуется также другая схема компрессии и выделения тяжелых компонентов (рис. 69), отличающаяся тем, что межступенчатое охлаждение осуществляется циркуляционной водой в холодильниках 1 и хладагентом (пропаном) в холодильниках 2 до 5—16° С, а окончательное выделение тяжелых углеводородов осуществляется промывкой пирогаза пропилен-пропаном, циркулирующим двумя потоками, из которых первый поток (замкнутый) циркулирует между двумя колоннами выделения тяжелых фракций 3 и 4, а второй — между колонной тяжелой фракции 3 и отделением разделения. При такой схеме можно достаточно полно выделить углеводороды С4 и более тяжелые при относительно невысоких температурах в конце сжатия газа в каждой ступени обеспечить нормальные условия компрессии, осушки и разделения газов.
