Получение этилена из нефти и газа - Клименко А.П.
Скачать (прямая ссылка):
На выбор типа установок компримирования технологического газа существенное влияние оказывает тип привода, стопмости топлива, электроэнергии и тепла.
В качестве привода в настоящее время применяют электродвигатели, паровые турбины, газомоторы в непосредственном исполнении с компрессорами и газовые турбины. На выбор типа привода оказывают существенное влияние не только тип компрессора, но и общая технологическая схема завода.
Завод по производству этилена является крупным потребителем энергии в виде механической работы (на компримнрование газа в технологическом и холодильном циклах) и тепла. В качестве теплрно-сителя для обеспечения потребности в тепловой энергии и в качестве технологической добавки используется обычно водяной пар. Водяной пар расходуется на разбавление пирогаза в реакторах, на обогрев кипятильников некоторых колонн извлечения и фракционирования, на регенерацию адсорбентов в системе осушки, на подогрев газа в системах гидрирования ацетилена и т. д.
При выборе в качестве привода компрессоров паровых турбин е противодавлением отработанный или отбираемый на промежуточных ступенях турбины водяной пар используется в нагревательных процессах.
Возможны схемы, в которых в качестве основного привода компрессоров используется газовая турбина или газовый двигатель, отработанное тепло которых непосредственно или при помощи промежуточного теплоносителя передается тепловым потребителям.
Наконец, возможны схемы, в которых электроэнергия подводится извне; в этом случае приводом компрессоров является электродвигатель, а необходимое для работы завода тепло вырабатывается в специальных огневых подогревателях или паровых котлах.
Во многих случаях целесообразно использовать тепло отходящих потоков этиленового либо связанных с ним заводов, например тепло пирогаза, выходящего из реактора, тепло реакции гидратации или окисления этилена и др.
Условия транспорта и хранения основной готовой продукции завода (этилена) могут оказать существенное влияние на мощность и параметры систем компрессии технологического и холодильного циклов. Хранение и транспорт этилена производят в сжатом и сжиженном виде. При хранении этилена в яшдком виде увеличиваются мощность и параметры холодильных циклов, а это в свою очередь оказывает влияние на параметры схемы компрессии технологического газа.
Особое влияние на мощность и параметры схем компрессии технологического газа и в холодильных циклах оказывают состав
исходного газа и требуемая степень чистоты конечного продукта. Получение продуктивного этилена высокой чистоты (например, 99,8—99,9%), необходимого для производства полиэтилена высокого давления, технически выгодно при относительно низких давлениях в колоннах фракционирования. Снижение давления в этих колоннах, являющихся основным потребителем холода на низком температурном уровне, может повлиять на выбор начального давления в системе извлечения в сторону его снижения.
Применение детандирования метано-водородной смеси в системе извлечения также может оказать существенное влияние на выбор параметров компрессии технологического газа, особенно при переработке газов с пониженным содержанием этилена. Детандирование, увеличивая степень извлечения этилена и улучшая общие энергетические показатели схемы, может обусловить целесообразность повышения давления цикла компрессии технологического газа.
Увеличение давления технологического газа приводит к снижению габаритов оборудования: колонных аппаратов, трубопроводов, тепло-обменной аппаратуры, что влечет за собой снижение объемов зданий и сооружений.
Основным критерием при выборе оптимальной технологической схемы получения этилена и оптимальных параметров отдельных элементов этой схемы, в том числе параметров схем компрессии в технологическом и холодильном циклах, является себестоимость конечного продукта. Влияние на эту величину технологических и конструктивных параметров отдельных элементов схемы может быть учтено только в результате проведения сравнительных расчетов, при которых исследуемый параметр и связанные с ним величины изменяются по заданным технологической схемой закономерностям. Проведение серии таких сравнительных расчетов практически возможно только при помощи современных счетно-решающих устройств. В задачу инженера-расчетчика будет входить выделение закономерностей (для данного частного случая, определяемого заданием на проектирование) в виде формул или в виде таблиц и графиков, выявляющих влияние каждого из перечисленных выше факторов на себестоимость конечного продукта. При проведении серии таких расчетов можно выбрать оптимальные технологические схемы и ее параметры, запроектировать надежно действующую систему автоматического регулирования и управления всеми процессами при помощи счетно-решающих устройств или без них. Применение счетно-решающих устройств делает также возможным текущий анализ режимов работы завода в целом и отдельных его узлов.
Выбор типа компрессора (поршневой или турбокомпрессор) проводится, как указано выше, на основании анализа себестоимости конечного продукта. Основными определяющими факторами в этой оценке являются:
