Стабилизация и переработка газовых конденсатов

Нестабильный и стабильный газовый бензин ГПЗ, широкая фракция легких углеводородов стабилизации нефти или газовые конденсаты, рефлюксы НПЗ не являются товарными продуктами. Для использования в нефтехимии их подвергают фракционированию с выделением индивидуальных углеводородных фракций, содержащих в основном ключевой компонент и примеси других углеводородов. Кроме индивидуальных углеводородных фракций на ГФУ получают технические смеси пропана и бутана, которые используют как бытовое топливо.

Газофракционирующие установки эксплуатируются в составе нефтеперерабатывающих и газоперерабатывающих заводов, на нефтехимических предприятиях и самостоятельно, как сырьевые блоки для получения мономеров в промышленности синтетического каучука.

При наличии в поступающем на газофракционирование сырье значительного количества этана и этилена, как правило, на НПЗ используют установки, в которых предварительное разделение газов на легкую и тяжелую части абсорбционным методом сочетается с ректификацией полученных потоков. Абсорбционно-газофракционирующие установки (АГФУ) используют на ГПЗ, НПЗ и нефтехимических предприятиях; в ряде случаев их комбинируют с установкой стабилизации нефти.

Схема промышленной установки газофракционирования с фракционирующим абсорбером приведена на рис. 1.8. На этой установке перерабатывается 417 тыс. тонн в год сырья, в том числе газа НПЗ 160 тыс. тонн и нестабильного бензина 257 тыс. тонн. Установка состоит из следующих узлов: собственно фракционирования, компримирования, очистки жирного газа и широкой фракции легких углеводородов раствором моноэтаноламина с доочисткой последней 10%-ным раствором щелочи и осушкой водным раствором диэтиленгликоля и регенерации растворов моноэтаноламина и диэтиленгликоля.

Рис. 1.8. Промышленная установка газофракционирования с фракционирующим абсорбером.

1- фракционирующий абсорбер; 2- стабилизатор; 3- пропановая колонна; 4- бутановая колонна; 5- каплеотбойник; 6- емкости; 7- трубчатая печь; 8- холодильники; 9- газосепаратор; 10- кипятильники; 11- теплообменники; 12- холодильники-конденсаторы; 13- холодильники; 14- насосы; А - блок очистки моноэтаноламином; Б - компримирование; В - блок очистки и осушки; Г - система защелачивания;

Потоки: I - жирный газ; II, IV - нестабильный бензин; III - бутан-бутиленовая фракция; V - пропан-пропиленовая фракция; VI - сухой газ; VII - конденсат.

Жирный газ НПЗ после очистки и компримирования подается во фракционирующий абсорбер 1. Абсорбцию проводят при температуре 45°С и давлении 1,35 МПа. В качестве абсорбента используют нестабильный бензин. На верх абсорбера подается орошение — стабильный бензин из куба колонны стабилизации 2 (стабилизатора). Режим абсорбции поддерживается с помощью трех контуров орошения за счет охлаждения абсорбента циркуляционной водой с температурой 22°С. Температура куба в абсорбере и стабилизаторе поддерживается за счет нагрева части продукта в трубчатой печи 7. Верхний продукт стабилизатора 2 поступает на орошение и в пропановую колонну 3, с верха которой отбирается пропан-пропиленовая фракция. Кубовый продукт этой колонны 3 поступает в колонну 4, где разделяется на бутан-бутиленовую фракцию и стабильный бензин. На описанной установке отбирается 82% пропан-пропиленовой и до 95% бутан-бутиленовой фракции от теоретически возможного потенциала.

Газофракционирующие установки, на которых используют конденсационно-ректификационные методы выделения индивидуальных углеводородных фракций и получают в качестве товарных продуктов пропановую, изобутановую, бутановую фракции и фракцию C₅ и выше, эксплуатируются для разделения сжиженных газов на многих нефтеперерабатывающих и газоперерабатывающих заводах. По принятой в условной терминологии крупные ГФУ, в составе которых имеется полный набор колонн для выделения углеводородных фракций С₃, изо-С₄, н-С₄, изо-С₅, н-С₅, носят название центральных газофракционирующих установок (ЦГФУ).

Газофракционирующие установки могут быть спроектированы по двум принципиально разным схемам: с нисходящим или восходящим режимом давления. По схеме с нисходящим режимом давления первой по пути сырья является этановая колонна, с верха которой отделяется этановая фракция. Кубовый продукт этой колонны поступает во вторую колонну, с верха которой отбирается пропановая фракция, и так далее. Наивысшее давление поддерживается в первой колонне (3,0-3,5МПа), затем оно снижается и в пропановой колонне равно 1,3-1,6МПа, а в бутановой колонне 0,5-0,7МПа.

Схема с восходящим режимом давления предусматривает в первой колонне разделение сырьевого потока на пропан-бутановую фракцию (сверху) и стабильный газовый бензин (снизу). Верхний продукт первой колонны поступает во вторую колонну, где сверху отгоняется пропан-этановая фракция, а снизу - бутановая. В третьей колонне пропан-этановая фракция разделяется на этановую и пропановую фракции.

Схема с нисходящим режимом давления требует меньшего числа насосов, так как кубовый продукт самотеком переходит из колонны в колонну. Если же в поступающем сырье содержится немного пропана и бутана, то экономические преимущества оказываются на стороне схемы с восходящим режимом давления. В промышленной практике используют комбинации двух схем. Выбор схемы ГФУ определяется составом сырья и технико-экономическими показателями различных вариантов схем.

На рис.1.9 показана схема промышленной центральной газофракционирующей установки. Сырье - смесь углеводородов С₂ - С₆ поступает в пропановую колонну 1. С верха колонны 1 отбирается пропан-этановая фракция, которая разделяется в колонне 6 на этановую (сверху) и товарную пропановую (снизу). Из куба колонны 1 бутан-гексановая фракция поступает на питание бутановой колонны 2. С верха колонны 2 отбирается суммарная бутановая фракция, а с низа — пентан-гексановая. В следующей колонне 3 (их две) происходит разделение бутановой фракции на изобутановую (сверху) и фракцию н-бутана (снизу), являющиеся товарными продуктами.

Пентан-гсксановая фракция в колонне 4 делится на пентановую (сверху) и гексановую; последняя выводится как товарная. Суммарная пентановая фракция разделяется в колоннах 5 на изопентановую фракцию и фракцию н-пентана.

Дальнейшее совершенствование установок фракционирования направлено в основном на увеличение их мощности, экономичности и улучшение качества продукции. Выбору оптимальной схемы ректификации, в частности для разделения многокомпонентной смеси на ГФУ, посвящен ряд работ. Поиск оптимальной схемы проводят на основании различных критериев технологического и экономического характера.

Рис.1.9. Промышленная центральная газофракционирующая

установка (ЦГФУ).

1- пропановая.колонна; 2- бутановая колонна; 3- изобутановые колонны: 4- пентановая колонна; 5- изопентановые колонны; 6- этановая колонна; 7- холодильники-конденсаторы; 8- емкости; 9- насосы; 10- кипятильники.

Потоки: I - сырье; II - этан-пропановая фракция; III - этановая фракция; IV - пропановая фракция; V - бутан-гексановая фракция; VI - бутановая фракция; VII - пентан-гексановая фракция; VIII - изобутановая фракция; IX - н-бутан; X - пентановая фракция; XI - гексановая фракция; XII - изопентановая фракция; XIII - н-пентан.

Контрольные вопросы к разделу 1.1 «Углеводородные газы»

1. Какие продукты получают при переработке природных углеводородных газов?

2. От чего зависит технология подготовки и переработки первичных углеводородных газов?

3. Какие вещества относят к вредным примесям углеводородных газов?

4. На чем основан метод очистки углеводородных газов от сероводорода?

5. Напишите химические реакции очистки углеводородных газов от кислых газов методом хемосорбции с диэтаноламином (ДЭА).

6. Какие разновидности ДЭА-процесса Вам известны? Чем они различаются?

7. В чем преимущество ДЭА-процесса перед МЭА-процессом?

8. Что такое «точка росы»?

9. Что такое «кристаллогидрат»?

10. Чем отличаются структуры кристаллогидратов?

11. Какие вещества применяют для предупреждения гидратообразования?

12. Какой процесс происходит, когда в поток влажного углеводородного газа вводят метанол?

13. Какие приемы используют для осушки углеводородных газов?

14. Чем различаются установки осушки углеводородных газов с применением гликолей?

Что вызывает тренды на фондовых и товарных рынках Объяснение теории грузового поезда Первые 17 лет моих рыночных исследований сводились к попыткам вычис­лить, когда этот...

Система охраняемых территорий в США Изучение особо охраняемых природных территорий(ООПТ) США представляет особый интерес по многим причинам...

Конфликты в семейной жизни. Как это изменить? Редкий брак и взаимоотношения существуют без конфликтов и напряженности. Через это проходят все...

Что способствует осуществлению желаний? Стопроцентная, непоколебимая уверенность в своем...

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте: