|
Рис. 32. Схема установки НТС: С-1, С-2 — сепараторы нерпой и второй ступени; Р-), Р-2 — разделители; Т-1- рекуперативный теплообменник: /•/-/ — испаритель; / — сырьевой газ; // — гач выветривания; ///, VI — нестабильный конденсат первой и второй ступеней сепарации; IV, VII — насыщенный раствор ингибитора; V — товарный газ; //--ингибитор гидрато-образования |
Рис. 33. Зависимость температуры сепарации от поверхности рекуперативного теплообменника
Джоуля—Томсона. За счет тепла газа с верха сепаратора С~2 охлаждается газовый поток с верха сепаратора первой ступени. Температура газа
после рекуперативного теплообменника Т-1 зависит от его поверхности, совершенства конструкции и температуры газа после сепаратора С-2. Газ после теплообменника Т-1 поступает в испаритель И-1 (при использовании искусственного холода), где охлаждается за счет тепла хладагента. Перед сепаратором последней ступени С-2 давление газа снижается с помощью дроссельного устройства, что, в свою очередь, обеспечивает дополнительное охлаждение газа. Чем больше повепхность теплообменника Т-1, тем ниже температура газа перед И-1 или дроссельным устройством, а следовательно, и в сепараторе С-2.
Таким образом, увеличивая поверхность теплообменника Т-1, можно достичь понижения температуры сепарации во второй ступени сепарации. Значение ее в период применения искусственного холода ограничивается температурой кипения хладагента.
График, характеризующий зависимость между поверхностью рекуперативного теплообменника (Г) и температурой во второй ступени сепарации, приведен на рис. 33, при обработке 5 млн. m3/cvt газа следующего молярного состава, %:
N2 CH4 С2Н6 0,4 86,5 5,5
С3Н8
2,5
1,1
л-С5Н12 С6Нн С7Н,6 С8Н,8 С9Н20 С,0Н22 СО2 0,93 0,85 0,64 0,45 0,49 0,3 0,34
На входе в УКПГ перед сепарацией первой ступени давление газа принято равным 13,3 и температура 16 °С. Для получения температуры сепарации газа — 30 °С (см. рис. 33) потребовался бы теплообменник поверхностью 1200 м2. Установление теплообмен-
128
ника поверхностью 2200 м2 позволило бы во второй ступени сепарации достичь температуры порядка минус 39 °С.
Зависимость между давлением на входе в УКПГ и температурой сепарации в конечной ступени сепарации при постоянной поверхности теплообмена, равной 1800 м2, приведена ниже:
|
°г-36 —29 —22 —14 —9 |
?■
МПа 13,3 12,2 11,2 10,2 92 °С —36 —29 —22
В соответствии с. приведенными данными при снижении давления на входе в УКПГ ниже 11 МПа за счет дроссель-эффекта невозможно охлаждать газ до температур ниже —20 "С.
Для получения газа, отвечающего требованию ОСТ 51.40—83, с точкой росы по углеводородам в условиях холодной климатической зоны необходимо подключение в схему УКПГ либо холодильной установки, либо турбодетандерного агрегата.
Следует отметить, что при необходимости более глубокого извлечения целевых компонентов из газа указанные источники холода в схему УКПГ могут подключаться и при наличии дроссель-эффекта.
Для получения низких температур на второй ступени сепарации возможно также увеличение поверхности рекуперативного теплообменника, что также связано с повышенным капиталовложением на УКПГ. В целом установление оптимальных значений сроков ввода ДКС и поверхности теплообменной аппаратуры является одной из основных задач при проектировании УКПГ.
Следует отметить, что понижение температуры во второй ступени сепарации наряду с увеличением выхода конденсата (С5Н12 + ВЫСШ.) приводит также к повышению степени конденсации легких компонентов газа. Для качественной и количественной оценки этого факта проведены расчетные исследования, результаты которых приведены в табл. 53.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.