Предлагается откачку углеводородного конденсата из деметанизатора осуществлять герметичными насосами, обеспечивающими перепад давления на перекачиваемом продукте не менее 1,9 МПа.
Увеличение перепада давления позволит увеличить давление в деэтанизаторе и снизить унос целевых углеводородов. Насосы установить непосредственно под площадкой деметанизатора К-301 для увеличения кавитационного запаса насосов.
Увеличение кавитационного запаса позволит снизить давление в деметанизаторе до 12 кгс/см2 и тем самым увеличить перепад на турбодетандерных агрегатах.
Описание предлагаемой технологической схемы:
Уровень конденсата в кубе колонны измеряется и регулируется прибором. Регулирующий клапан установлен на линии подачи конденсата от насосов в теплообменники. Предусмотрена светозвуковая сигнализация максимального (80 %), минимального (30 %), аварийно минимального (20 %) уровней в кубе колонны, блокировка насосов по аварийно минимальному (20 %) уровню в.
Контроль, регулирование расхода на трубопроводе нагнетания насосов
осуществляется прибором. Регулирующий клапан установлен на трубопроводе байпаса минимального потока в колонну. При понижении расхода перекачиваемого конденсата ниже 18 м3/ч происходит открытие клапана на байпасной линии.
Давление на всасе и нагнетании насосов измеряется по месту приборами. Перепад давления между всасом и нагнетанием измеряется приборами.
| Изм. |
| Лист |
| № докум. |
| Подпись |
| Дата |
| Лист |
| БР.18.03.01.03-3030/37а.419.2022.00.ПЗ |
Рабочей документацией предусмотрена установка дополнительного электронасосного агрегата НЦ-301/4,5.
В качестве НЦ-301/4,5 согласно заданию на проектирование предусмотрен Электронасос центробежный герметичный многоступенчатый двусторонний БЭН 1234-ДМС.
Техническая характеристика НЦ-301/4,5 согласно заводской документации представлена в таблице 2.1.
Таблица 2.1 - Техническая характеристика НЦ-301/4,5
| Наименование параметра | Значение параметра |
| Номинальная подача (рабочий интервал подач), м3/ч | 40 (20 – 60) |
| Номинальный напор, м ст. ж. | |
| Допускаемый кавитационный запас при номинальной подаче, м, не более | 1,6 |
| Давление в контуре электронасоса, кгс/см2, не более | |
| Перекачиваемая жидкость | ШФЛУ, нестабильный углеводородный конденсат |
| Плотность перекачиваемой жидкости, кг/м3 | 530 - 545 |
| Рабочая температура перекачиваемой жидкости, °С | от минус 86 до минус 30 |
| Количество механических примесей, % масс. | до 0,2 |
| Размер механических примесей, мм | до 0,2 |
| Мощность электродвигателя, кВт | |
| Частота вращения вала, об/мин | |
| Напряжение питания, В | |
| Исполнение взрывозащиты | 1ExdsIIBT4 |
| Исполнение по ГОСТ 15150-69 | УХЛ2 |
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
2.2 Характеристика сырья и готовой продукции БР.18.03.01.03-3030/37а.419.2022.00.ПЗ
Сырье
В качестве сырья на установки компримирования и переработки газа поступает нефтяной газ I и II ступени сепарации с месторождений нефти ТНК «Нягань» и объединения «Урайнефтегаз».
Нефтяной газ состоит из смеси углеводородов метанового ряда с незначительным содержанием неуглеводородных компонентов, таких как сероводород, меркаптаны, углекислый газ, азот, кислород и вода. Обладает слабым специфическим запахом, слабо растворим в воде. Предельно допустимая концентрация в воздухе рабочей зоны – 300 мг/м3 (здесь и далее в пересчете на углерод). Пределы взрываемости в смеси с воздухом – 1,5 – 15 % объемных.
Компонентный состав газа, поступающего на установки переработки и компримирования газа не постоянный, изменяется в зависимости от соотношения количества газов, поступающих от различных поставщиков. Изменяется и содержание не углеводородных примесей в нефтяном газе. Температура газа на входе в установки изменяется в зависимости от времени года от минус 4 до плюс 20 оС. Давление газа на входе в установки до 0,85 кгс/см2. Компонентный состав газа представлен в таблице 2.2.
Таблица 2.2 - Компонентный состав газа
| Наименование компонентов | Химическая формула | Смесь газа на прием установок | Газ Лянторских КС-1,2 | ||
| % мас. | % мол. | % мас. | % мол. | ||
| Кислород | O2 | 0,05 | 0,03 | 0,01 | 0,01 |
| Азот | N2 | 1,46 | 0,97 | 1,12 | 0,72 |
| Углекислый газ | CO2 | 0,59 | 0,25 | 1,15 | 0,47 |
| Метан | CH4 | 77,63 | 91,29 | 83,47 | 93,51 |
| Этан | C2H6 | 2,20 | 1,37 | 2,26 | 1,35 |
| Пропан | C3H8 | 7,77 | 3,27 | 5,10 | 2,08 |
| Изобутан | i-C4H10 | 2,15 | 0,68 | 1,26 | 0,39 |
| н- Бутан | n-C4H10 | 2,95 | 0,93 | 2,14 | 0,66 |
| Изопентан | i-C5H12 | 1,29 | 0,32 | 1,12 | 0,28 |
| н-Пентан | n-C5H12 | 1,21 | 0,30 | 0,92 | 0,23 |
| Изм. |
| Лист |
| № докум. |
| Подпись |
| Дата |
| Лист |
| БР.18.03.01.03-3030/37а.419.2022.00.ПЗ |
| Наименование компонентов | Химическая формула | Смесь газа на прием установок | Газ Лянторских КС-1,2 | ||
| % мас. | % мол. | % мас. | % мол. | ||
| Гексан +выс. | C6H14+выс. | 2,70 | 0,59 | 1,45 | 0,30 |
| Содержание влаги, г/м3 | H2O | 0,747 | 0,7 | ||
| Содержание сероводорода, г/м3 | H2S | 0,0068 | 0,0056 | ||
| Содержание меркаптановой серы, г/м3 | RHS | 0,0004 | Отс. | ||
| Содержание С3+выс. г/м3 | 142,03 | 89,12 | |||
| Плотность, кг/м3 | 0,786 | 0,747 |
Готовая продукция
Из нефтяного газа на установках переработки газа вырабатывается сухой отбензиненный газ, широкая фракция легких углеводородов (ШФЛУ), смесь пропана и бутана технических (СПБТ) и бензиновая фракция.
Сухой отбензиненный газ состоит из смеси углеводородов метанового ряда С1 – С4 с незначительным содержанием неуглеводородных компонентов – углекислый газ, азот, сероводород и кислород. Отвечает требованиям ГОСТ 5542-87 «Газы горючие природные для промышленного и коммунально-бытового назначения». Компонентный состав сухого отбензиненного газа представлен в таблице 2.3.
Таблица 2.3 - Компонентный состав сухого отбензиненного газа
| Наименование компонентов | Химическая формула | Содержание компонентов | |
| % мас. | % мол. | ||
| Кислород | O2 | 0,04 | 0,02 |
| Азот | N2 | 1,62 | 0,95 |
| Углекислый газ | CO2 | 0,76 | 0,29 |
| Метан | CH4 | 92,65 | 96,44 |
| Этан | C2H6 | 2,65 | 1,46 |
| Пропан | C3H8 | 2,14 | 0,8 |
| Изобутан | i-C4H10 | 0,07 | 0,02 |
| Нормальный бутан | n-C4H10 | 0,07 | 0,02 |
| Содержание влаги, г/м3 | H2O | 0,034 | - |
| Содержание сероводорода, г/м3 | H2S | 0,0029 | - |
| Изм. |
| Лист |
| № докум. |
| Подпись |
| Дата |
| Лист |
| БР.18.03.01.03-3030/37а.419.2022.00.ПЗ |
| Наименование компонентов | Химическая формула | Содержание компонентов | |
| % мас. | % мол. | ||
| Содержание меркаптановой серы, г/м3 | RHS | 0,0002 | - |
| Содержание С3+выс. г/м3 | - | 15,85 | - |
| Плотность, кг/м3 | - | - |
Широкая фракция легких углеводородов.
ШФЛУ, вырабатываемая на установках переработки газа, отвечает требованиям ТУ 38.101524-93 с изм.1, изложенным в таблице 2.4.
Таблица 2.4 – Свойства ШФЛУ
| Наименование показателя | Норма по маркам | |
| А | Б | |
| Массовая доля компонентов, % - сумма углеводородов С1-С2, не более - пропан, не менее - сумма углеводородов С4-С5, не менее - сумма углеводородов С6 и выше, не более | - | |
| Массовая доля метанола,% | Не нормир. | Не нормир. |
| Массовая доля сероводорода и меркаптановой серы, %, не более в том числе сероводорода, не более | 0,025 0,003 | 0,05 0,003 |
| Содержание свободной воды и щелочи | Отс. | Отс. |
| Внешний вид | Бесцветная прозрачная жидкость | Бесцветная прозрачная жидкость |
ШФЛУ относится к сжиженным углеводородным газам и представляет собой легкокипящую и легковоспламеняющуюся жидкость, пожаро- и взрывоопасна, малотоксична. По степени воздействия на организм человека относится к веществам 4 класса опасности. Пары ШФЛУ образуют с воздухом взрывоопасные смеси с пределами взрываемости 1,3 – 9,5 % объемных при 98066 Па (1ат.) и 15 –20оС. Предельно допустимая концентрация паров ШФЛУ в воздухе рабочей зоны 300мг/м3.
ШФЛУ применяется в качестве сырья газофракционирующих установок с целью получения индивидуальных углеводородов.
Смесь пропана и бутана технических (СПБТ).
| Изм. |
| Лист |
| № докум. |
| Подпись |
| Дата |
| Лист |
| БР.18.03.01.03-3030/37а.419.2022.00.ПЗ |
Таблица 2.5 – Свойства СПБТ
| Наименование показателя | Норма для марки СПБТ |
| Массовая доля компонентов, %: - сумма метана, этана и этилена - сумма пропана и пропилена, не менее - сумма бутанов и бутиленов, не более | Не нормируется Не нормируется |
| Объемная доля жидкого остатка при 20оС, %, не более | 1,6 |
| Давление насыщенных паров, избыточное, МПа, при температуре: плюс 45оС, не более | 1,6 |
| Массовая доля сероводорода и меркаптановой серы, %, не более в том числе сероводорода, не более | 0,013 0,003 |
| Содержание свободной воды и щелочи | Отсутствие |
Углеводородные сжиженные газы марки СПБТ пожаро- и взрывоопасны, малотоксичны, имеют специфический характерный запах. По степени воздействия на организм человека относятся к веществам 4 класса опасности. Сжиженные газы образуют с воздухом взрывоопасные смеси при концентрации паров пропана от 2,1 до 9,5 %, нормального бутана от от 1,5 до 8,5 % (по объему) при давлении 98066 Па (1атм) и температуре 15 –20оС. Предельно допустимая концентрация паров СПБТ в воздухе рабочей зоны – 300 мг/м3.
СПБТ используются в качестве топлива для коммунально-бытового потребления и промышленных целей.
Бензиновая фракция.
Бензиновая фракция, вырабатываемая на установке переработки газа №2, имеет показатели качества, изложенные в таблице 2.6.
| Изм. |
| Лист |
| № докум. |
| Подпись |
| Дата |
| Лист |
| БР.18.03.01.03-3030/37а.419.2022.00.ПЗ |
| Наименование показателей | Значение |
| Фракционный состав: - начало перегонки, оС - 10 % перегоняется при температуре,оС - 50 % перегоняется при температуре,оС - 90 % перегоняется при температуре,оС - конец кипения,оС - остаток в колбе, % - остаток и потери,% | 1,0 2,0 |
| 2. Кислотность, мг КОН/100см3 бензина | Отс. |
| 3. Концентрация фактических смол, мг/100см3 бензина | 2,0 |
| 4. Массовая доля серы, % | 0,03 |
| 5. Испытание на медной пластинке | выдерживает |
| 6. Плотность при 20оС, кг/м3 | |
| 7. Давление насыщенных паров, мм.рт.ст. | 500 - 700 |
Бензиновая фракция относится к легковоспламеняющимся жидкостям, по токсикологическим свойствам относится к 4 классу опасности. Пары бензина газового стабильного образуют с воздухом взрывоопасные смеси при концентрации 1,1 – 8,5 % объемных.