Лекция 12 Продолжение

Для глубокого извлечения этана турбодетандёры применяют в комбинации с пропановым или этановым холодильным цик­лами. Технологическая схема процесса низкотемпературной се­парации с использованием пропанового холодильного цикла и турбодетандера представлена на рис. 15.

Рис. 15. Технологическая схема извлечения пропана с комбинированным холодиль­ным циклом: С-1, С-2 — сепараторы; К-1—деметанизатор; Т-1 — теплообменник; ТДА-J, ТДА-2 — турбодетандерные агрегаты; ДК-1 — компрессор тур­бодетандера ТДА-1: ДК-2 — дожим­ной компрессор ТДА-2; Н-1, Н-2, Н-3 — насосы; ПХЦ — пропановый холодильный цикл; УО — узел осуш­ки; / — сырьевой газ; // — товарный газ; ///— деметанизированный про­дукт

Газ, поступающий на установку, последовательно проходит входной сепаратор, установку осушки и поступает в пропановый холодильный цикл. При' охлаждении газа часть углеводородов конденсируется. Образовавшая­ся газожидкостная смесь поступает в сепаратор С-2. Газовая фаза с вер­ха аппарата для дополнительного расширения направляется в турбодетандер. При этом температура газа снижается до —85°С, что способствует конденсации дополнительного количества этана и более тяжелых углеводородов. Смесь после турбодетандера поступает в верхнюю часть деметализатора, верхняя секция которой работает как сепаратор. Отделившаяся в нем жидкость используется для орошения колонны.

Метановая фракция — товарный газ с верха колонны проходит ПХЦ (для рекуперации тепла), затем поступает на прием дожимного компрессо­ра, расположенного на одном валу с турбодетандером. Необходимая тем­пература низа колонны поддерживается за счет циркуляции части кубового продукта через ПХЦ и теплообменник Т-1. Деметанизированный продукт — смесь этана и высших углеводородов с низа колонны отводится на фрак­ционирование.

Сжатие газов низкого давления

Дожимные компрессоры (ДК) используются для повышения давления газов на входе на ГПЗ и выходе из него. Наряду с этим производится также дожатие промежуточных потоков (газов дегазации, деметанизации, деэтанизации и т. д.). Для этой цели могут быть использованы как ДК, так и эжекторы. Последние обычно применяются при больших избыточных дав­лениях основных сырьевых потоков и в тех случаях, когда га­зы по параметрам не отвечают требованиям соответствующих ступеней компрессора.

Для повышения давления газа в качестве газоперекачиваю­щих агрегатов (ГПА) применяются поршневые газомотокомпрессоры и центробежные нагнетатели с приводом от газовой турбины и электродвигателя.

Поршневые компрессоры отличаются высоким к. п. д. (до 90%), низкими эксплуатационными расходами и большим диа­пазоном значений расхода и плотности газа. Недостатками этих компрессоров считаются повышенная удельная металло­емкость и низкая механическая надежность.

Центробежные компрессоры отличаются большой надеж­ностью и меньшими удельными металлозатратами. Основными недостатками этих машин являются их низкий к. п. д. и снижение эффективности работы при изменении плотности газа„ подаваемого в компрессоры.

Дожимная компрессорная станция включает машинный зал, блок охлаждения и сепарации газа, систему циркуляции воды, используемой для охлаждения газа и компрессора, и блок ре­генерации отработанных масел.

Число ступеней сжатия зависит как от характеристики ГПА, так и от конечного значения давления газа.

Принципиальная технологическая схема двухступенчатого сжатия газа дана на рис. 16. Сырьевой газ после прохожде­ния входного сепаратора поступает в 1-ю ступень компрессора.

Рис. 16. Принципиальная схема компримирования газа:

ДК — дожимной компрессор; С-1, С-2 — сепа­раторы; Х-1, Х-2 — холодильники; / — газ низ­кого давления; //, V — газ после I и II сту­пеней дожатия соответственно; ///, IV — смесь жидких углеводородов

Назначение входного сепаратора - отделение от газа меха­нических примесей и капельной жидкости. После I ступени до­жатия газ при необходимости охлаждается, при этом часто происходит конденсация воды и тяжелых углеводородов. Газ после отделения от образовавшейся жидкой фазы поступает во II ступень дожатия. Затем газ охлаждается, сепарируется и по­дается по назначению.

Жидкая фаза, отводимая с низа сепараторов после разде­ления от воды, подается на установку фракционирования.

При дожатии газов, прошедших низкотемпературную пере­работку, между ступенями дожатия не происходит конденсация тяжелых углеводородов. В этом случае сепаратор С-2 служит как маслоуловитель.

На практике, как правило, бывают известны состав сырье­вого газа, его давление и температура, а также требуемая сте­пень сжатия, которая характеризует отношение давлений по­сле и до компрессии. В этом случае расчет процесса сжатия включает в себя определение потребной мощности привода компрессора, числа ступеней дожатия, температуры потока по­сле ступени дожатия, состава жидкой и газовой фаз, образо­вавшихся при дожатии газа, а также плотности и объема газа после дожатия. Подбираются необходимые холодильники, се­параторы и другое вспомогательное оборудование компрессор­ного цеха.

В технической документации дается значение политропиче­ского или адиабатического к. п. д. компрессоров.