Способы отбензинивания газа.На газоперерабатывающих заводах с полным (законченным) технологическим циклом существуют пять основных технологических процессов:
1) прием, замер и подготовка нефтяного газа к переработке, т. е. сепарация, очистка, осушка;
2) компримирование газа до давления, необходимого для переработки и транспортирования по магистральным газопроводам до потребителей;
3) отбензинивание газа, т. е. извлечение из него нестабильного газового бензина;
4) разделение нестабильного бензина, вырабатываемого на заводе и поступающего извне, например, с промысловых нефтестабилизационных установок или с других ГПЗ, на газовый бензин и индивидуальные технически чистые углеводороды пропан, изобутан, н-бутан (а в некоторых случаях, кроме того, этан, изопентан, н-пентан и н-гексан);
5) прием, хранение и отгрузка железнодорожным транспортом или по трубопроводам жидкой продукции завода. Кроме того, некоторые заводы по переработке нефтяного газа в своем составе имеют установки по извлечению гелия и выработке элементарной серы из сероводорода, содержащегося в газе.
На газоперерабатывающих заводах объединения Севкавказпереработка есть установки по подготовке нефти, в которых осуществляются процессы обессоливания, обезвоживания и стабилизации.
Основным технологическим процессом газоперерабатывающего завода является процесс отбензинивания. В зависимости от объемов перерабатываемого нефтяного газа, содержания в этом газе целевых компонентов, заданной глубины извлечения целевых компонентов, а также от местных промысловых условий и других факторов применяют четыре способа отбензинивания:
1) компрессионный,
2) низкотемпературные конденсация и ректификация,
3) абсорбционный,
4) адсорбционный.
Компрессионный способ отбензинивания.Основан на сжатии и последующем охлаждении газа в воздушных и водяных холодильниках; при этом некоторая часть тяжелых углеводородов и паров воды, входящих в состав газа, конденсируется, а затем отделяется в сепараторах.
Компрессионный способ как самостоятельный применяют крайне редко и только для отбензинивания очень «жирных» газов с содержанием СзН8+высшие от 1000 г/м3 и выше.
Этот способ не обеспечивает достаточной глубины извлечения целевых компонентов из газа и обычно сочетается с другими способами отбензинивания.
В нашей стране компрессионный способ как самостоятельный применялся на I очереди Усинского ГПЗ, а на других заводах используется как промежуточная ступень в сочетании с другими способами отбензинивания.
| БР.18.03.01.03-3030/37а.419.2022.00.ПЗ
|
Процесс низкотемпературной конденсации (НТК). В этом процессе сжатый газ охлаждается до низких (минусовых) температур специальными хладоагентами (пропаном, аммиаком), в результате чего значительная часть газа конденсируется.
| БР.18.03.01.03-3030/37а.419.2022.00.ПЗ
|
Углеводородный конденсат, содержащий все углеводороды, входящие в состав исходного газа, отделяется в сепараторе и затем подается в ректификационную колонну — деэтанизатор. Сверху колонны отводится метан и этан, а снизу — нестабильный газовый бензин.
Применение способа низкотемпературной конденсации целесообразно, когда в сырьевом газе содержание С3Н8+высшие превышает 300 г/м3 и из газа извлекают гелий.
Установки НТК по своему технологическому оформлению и эксплуатации более просты, чем, например, абсорбционные установки.
Низкотемпературнаяректификация (НТР) отличается от процесса НТК тем, что процесс НТР происходит при более низкой температуре и в ректификационную колонну поступает двухфазная смесь: охлажденный газ и выпавший из него углеводородный конденсат.
Сверху колонны уходит отбензиненный газ, а снизу — деметанизированный углеводородный конденсат. Этан из конденсата отделяют во второй колонне — деэтанизаторе.
Абсорбционный способ отбензиниванияоснован на различной растворимости компонентов газа в жидких нефтепродуктах, применяемых в качестве абсорбентов — поглотителей.
Процесс отбензинивания проводят в цилиндрической колонне, называемой абсорбером. Абсорбер по высоте разделен поперечными перегородками — барботажными тарелками, на которых происходит контактирование восходящего снизу вверх потока газа и стекающего сверху вниз абсорбента. По мере подъема газа от нижней тарелки до верхней содержащиеся в газе тяжелые углеводороды постепенно растворяются в абсорбенте, и сверху абсорбера отводится отбензиненный газ, почти не содержащий тяжелых углеводородов.
Снизу абсорбера отводится насыщенный абсорбент, который направляется на следующую стадию — десорбцию. На этой стадии благодаря нагреву и снижению давления происходит отпарка из абсорбента поглощенных из газа
| БР.18.03.01.03-3030/37а.419.2022.00.ПЗ
|
углеводородов, которые, покидая десорбер сверху, проходят через конденсаторы-холодильники, где конденсируются и образуют нестабильный газовый бензин.
Регенерированный или «тощий» абсорбент по выходе из нижней части десорбера охлаждается и вновь поступает на абсорбцию, т. е. абсорбент циркулирует по замкнутой системе.
Применение абсорбционного способа наиболее рационально для отбензинивания газов, содержащих от 200 до 300 г углеводородов С3Н8 +высшие в 1 м3.
Поглощающая способность абсорбентов тем выше, чем ниже температура процесса абсорбции. В последние два десятилетия все большее распространение получает процесс абсорбции нефтяных газов при низких (ниже 0°С) температурах. По сравнению с процессом абсорбции при температуре окружающего воздуха применение процессов низкотемпературной абсорбции с одинаково заданными величинами извлечения целевых компонентов приводит к значительному сокращению энергетических расходов, уменьшению конструктивных размеров аппаратов и в целом к снижению эксплуатационных расходов.
При переработке тощих нефтяных газов с содержанием С3Н8 + высшие от 50 до 100 г/м3 применяют адсорбционный способ отбензинивания.
Он основан на свойстве твердых пористых материалов (адсорбентов) поглощать пары и газы. В качестве адсорбента обычно используют активированный уголь, который поглощает из газа преимущественно тяжелые углеводороды и постепенно насыщается ими. Для отгонки поглощенных углеводородов и восстановления адсорбционной способности насыщенный уголь обрабатывают перегретым водяным паром.
Смесь водяных и углеводородных паров, отогнанных из адсорбента, охлаждается и конденсируется. Полученный нестабильный бензин легко отделяется от воды.
| БР.18.03.01.03-3030/37а.419.2022.00.ПЗ
|
Недостаток адсорбционных процессов, применяемых как для отбензинивания, так и для осушки и очистки, периодичность их работы.