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.
| БР.18.03.01.03-3030/37а.419.2022.00.ПЗ
|
Предусмотрена светозвуковая сигнализация и блокировка насосов по максимальному давлению в статорной обмотке –по минимальному перепаду давления между всасом и нагнетанием – приборы по минимальному уровню в расширительных бачках – приборы.
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
|
| БР.18.03.01.03-3030/37а.419.2022.00.ПЗ
|
2.2 Характеристика сырья и готовой продукции
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
|
| БР.18.03.01.03-3030/37а.419.2022.00.ПЗ
|
Окончание таблицы 2.2
| 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
| -
|
| БР.18.03.01.03-3030/37а.419.2022.00.ПЗ
|
Окончание таблицы 2.3
| 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).
| БР.18.03.01.03-3030/37а.419.2022.00.ПЗ
|
СПБТ, вырабатываемая на установках переработки газа, отвечает требованиям ГОСТ 20448-90 «Газы углеводородные сжиженные топливные для промышленного и коммунально-бытового потребления», изложенным в таблице 2.5.
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.
| БР.18.03.01.03-3030/37а.419.2022.00.ПЗ
|
Таблица 2.6 – Свойства бензиновой фракции
| 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.