(495) 984-74-92
(495) 226-51-87
info@xiron.ru
Главная
Техническая информация
Общая информация
Газовая промышленность

Газовая промышленность

хладоноситель Искусственный холод в газовой промышленности применяют при подготовке газов к транспортированию и при переработке природных и нефтяных газов. Для этих целей используют холодильные установки, реализующие закрытые и открытые циклы. В открытых циклах искусственный холод получают в технологических схемах переработки газа (дросселирование жидких углеводородов или расширение газовых фракций). Хладагентами в установках служат углеводороды (пропан, этан), получаемые при переработке газа.

Промышленные установки отличаются большим разнообразием технологических схем и процессов и высокими единичными мощностями применяемого холодильного оборудования. В качестве приводов компрессоров широко используют паровые и газовые турбины. Рабочие вещества конденсируются с помощью воздуха окружающей среды.

Подготовка газа к транспортированию

Основная цель подготовки газа к транспортированию — осушка его и удаление механических примесей, а также углеводородного конденсата, являющегося ценным технологическим сырьем. Осушивают газ вымораживанием влаги до достижения температуры точки росы более низкой, чем минимально возможная низкая температура в газопроводе. Например, для северных климатических зон температуру газа понижают до —20 −25°С, а для зон с умеренным климатом до —5-10°С.

Для получения искусственного холода наиболее широко используют естественные энергоресурсы, содержащиеся в пластах залегания природного газа. Избыточное давление газа срабатывает либо в дроссельном устройстве, либо в турбодетандере холодильной установки.

При истощении источников естественных энергоносителей используют холодильные установки с центробежными компрессорами, работающие на пропане. Особые трудности возникают при транспортировании газа по трубопроводам, расположенным в зонах с многолетней мерзлотой. В этом случае температуру газа необходимо понижать от 40 до —2-3°С.

С целью интенсификации процесса охлаждения и уменьшения необратимых потерь в качестве рабочих веществ холодильных машин применяют смеси веществ с различными нормальными температурами кипения. Например, рабочая смесь, состоящая из 60% пропана и 40% бутана, использована в установке. Для нормального функционирования установки предусматривают глубокое переохлаждение прямого потока хладагента перед подачей его в испаритель. Во избежание дебутанизации смеси, жидкий бутан, который может попадать в отделитель жидкости при переполнении испарителя, довыпаривают в постоянно подключенном — подогревателе. Производительность установки при переменной температуре кипения смеси в интервале 5-10°С составляет 18,6 МВт.

Процессы переработки газов. Основным процессом переработки газов является их конденсация, что обеспечивает извлечение отдельных компонентов исходного продукта. Обычно реализуют одно-, двух- и трехступенчатое температурное разделение с помощью установок одно- и двухступенчатого сжатия, а также каскадных машин. Причем низкотемпературную конденсацию используют как при переработке нефтяного, так и природного газов.

Нефтяной газ, в отличие от природного, выходит из скважин при низком давлении, поэтому его снижают с помощью холодильных машин. В схеме использован пропановый холодильный цикл, в котором предусмотрен один узел разделения двухфазной смеси. Очищенный от примесей газ охлаждается до —20-35°С и частично конденсируется в испарителе (пропановом), направляясь в отделитель жидкости — сепаратор, где отделяются сконденсированные углеводороды. Сухой газ после повышения его давления подают в магистральный трубопровод. Из нижней части сепаратора отводят конденсат для дальнейшего разделения смеси на ее составляющие. Технологический процесс, протекающий в колонне-диэтанизаторе, также обеспечивается пропановым циклом. Продукт, отводимый из нижней части емкости, представляет собой широкую фракцию углеводородов, из которой извлекают пропан, бутан, пентан.

При получении этана и других углеводородов используют схему двухступенчатой низкотемпературной конденсации с каскадным пропаноэтановым циклом. Для извлечения этана при —80 −100°С применяют комбинированный цикл, состоящий из пропанового кольца (внешнего) и внутреннего контура с турбодетандерными установками.

Пропановые (внешние) установки с центробежными компрессорами наиболее распространены в газоперерабатывающей промышленности при реализации широкой гаммы технологических процессов.

При сжижении природных газов технологические схемы производств существенно отличаются друг от друга в зависимости от применяемых холодильных циклов. Циклы могут быть детандерными, с дросселированием, каскадные, работающие на чистых рабочих веществах, а также-каскадные однопоточные, использующие многокомпонентную рабочую смесь.

Дроссельные циклы обычно реализуют при комбинации их с внешними циклами. Для сжижения природных газов чаще всего применяют трехкаскадные циклы:

  • в верхней ветви каскада (—30 −45°С)
  • используют пропан, пропилен; для среднего каскада — этан,
  • этилен с температурами кипения —80 −100°С; для нижнего каскада применяют метан.
Рабочую температуру кипения метана выбирают в зависимости от дальнейших условий использования сжижаемого природного газа. В данной установке наряду с тремя замкнутыми циклами (пропановым, этиленовым и метановым) применен разомкнутый цикл природного газа.

Такая схема обеспечивает сжижение 93% газа, поступившего на обработку. Полученный переохлажденный поток сжиженного газа дросселируют до атмосферного давления и направляют в хранилище. Недостатками данной схемы являются ее сложность, громоздкость теплообменной аппаратуры и необходимость иметь разнотипные компрессоры для хладагентов.

Более просты по конструкции установки, работающие по однопоточному каскадному циклу на смеси углеводородов с азотом. Компоненты смеси подбирают с учетом давления сжимаемого газа, начальной и конечной температур его охлаждения.

 

"Добавить комментарий"

<< Химическая промышленность   Производство присадок к смазочным маслам >>

 

Menu