 |
АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция
Компрессионный способ извлечения жидких углеводородов из нефтяного газа
Компрессионный способ извлечения жидких углеводородов из нефтяного газа основан на принципе сжатия газа и последующего его охлаждения (рис. 9.3, а). Этот способ применяют обычно для газов, содержащих значительное количество тяжелых углеводородов. Эффективность извлечения тяжелых углеводородов при этом способе обычно не превышает 40% от потенциала, поэтому его применяют в сочетании с другими способами, и в частности с адсорбцией или низкотемпературной маслоабсорбцией.
В настоящее время для эффективного извлечения углеводородов из нефтяного газа начинают применять винтовые детандеры (ВД), спаренные с винтовыми компрессорами (ВК).Схема такой установки показана на рис. 9.3, б. Работает данная установка следующим образом.
Жирный нефтяной газ по сборному коллектору 1 подается сначала в теплообменник 2, где предварительно охлаждается холодным газом, поступающим по линии 10.
После теплообменника охлажденный газ направляется в сепаратор первой ступени 3, в котором происходит отделение конденсата от газа. Конденсат по линии 9 сбрасывается в емкость 7, а отсепарированный газ поступает в винтовой детандер, где происходит расширение (редуцирование) газа и за счет этого совершается работа по его вращению.
Понижение давления газа в детандере на одну атмосферу и совершаемая этим газом работа снижает температуру газа приблизительно в 30 раз интенсивнее, чем эффект Джоуля—Томсона. Такое резкое изменение температуры газа происходит согласно первому закону термодинамики
(9.1)
гласящему, что работа расширения газа А осуществляется за счет некоторого количества теплоты ΔQ, выделяемой в результате изменения внутренней энергии ΔЕ, равной
(9.2)
где т — масса газа; СV — удельная теплоемкость газа при постоянном объеме;
ΔT — изменение температуры газа.
При постоянном давлении имеет место известное соотношение
(9.3)
где СР — удельная теплоемкость при постоянном давлении.
Из соотношений (9.1) и (9.2) следует:
(9.4)
За счет резкого температурного перепада газа в детандере образуется большое количество углеводородного и водяного конденсатов, направляемых в сепаратор второй ступени для разделения. Из сепаратора конденсат направляется в емкость, а холодный газ поступает в теплообменник для предварительного охлаждения жирного газа. Для предотвращения образования гидратов в винтовой детандер вводят дозировочным насосом метанол по линии 11.
| 
|
| Рис.9.3. Принципиальные схемы извлечения жидких углеводородов из нефтяного газа: а – с помощью поршневых компрессоров, б – с помощью винтовых детандеров; 1,2,3 – ступени компрессора; 4, 5, 6 – маслоотделители; 7, 8, 9 – холодильники; 10, 11, 12 – сепараторы высокого давления. Линии: I – предварительно отсепарированный жирный газ с месторождения; II, III, IV – выпавший конденсат соответственно из первой, второй и третьей ступеней сжатия, направляемый на ГФУ; V – газ на маслоабсорбционную установку |
Для получения наибольшего эффекта в детандер целесообразно подавать газ, предварительно охлажденный в теплообменнике газом, обработанным в детандере. При этом поступающий газ можно предварительно охладить на 30—60 °С (в зависимости от температуры охлаждающего и теплоемкости охлаждаемого газа). В детандере происходит более интенсивное охлаждение газа при его расширении и выполнении работы — около 12—20 °С на 0,1 МПа снижения давления.
На одном валу с детандером 4 находится винтовой компрессор 5, который сжимает газ, прошедший через детандер 4, сепаратор 8 и теплообменник 2. В винтовом компрессоре 5 газ сжимается до давления, составляющего 30—40% от первоначального.
Обезжиренный и осушенный газ из компрессора 5 направляется через измеритель расхода 6потребителям или на компрессорную станцию для подачи его в магистральный газопровод.
Описанная установка со всем оборудованием весит 50 т, а производительность ее по жирному газу 250 тыс. м3/сут.
Установка может компоноваться в заводских условиях одним блоком и монтироваться на промыслах в течение 20 дней.
Широкое применение таких установок на наших промыслах позволит более эффективно использовать ресурсы нефтяного газа, дополнительно получить из него 5 - 6 млн. т пропан-бутановых фракций ежегодно.
Поиск по сайту: