|
|
|
Главная --> Справочник терминов Однократного испарения Ввод в разработку в середине 50-х годов газоконденсатных месторождений усложнил подготовку газа к транспортированию. Теперь требовалось извлекать из газа и жидкие углеводороды — газовый конденсат. Был разработан процесс низкотемпературной сепарации газа — процесс однократной конденсации при температурах —10ч—15°С с использованием ингибиторов гидратообразования. 7. Что такое однократная конденсация? Как распределяются компоненты между фазами при однократной конденсации? Метод извлечения жидких углеводородов из газов газоконден-сатных месторождений, в основе которого лежат процессы однократной конденсации при температурах от —10 до —25 °С и газогидромеханического разделения равновесных жидкой и газовой фаз, называется низкотемпературной сепарацией. Таким образом, главная причина низкой эффективности установок НТС — несовершенство процесса однократной конденсации, когда извлечение целевых компонентов при фиксированных давлении и температуре зависит только от состава исходной смеси. Расчеты проводили для давлений от 1,0 до 3,5 МПа и для температур от 0 до —50 °С. Для этих условий определяли степень извлечения компонентов газа Q—C5+Bblcurae от потенциала в процессе однократной конденсации. Результаты расчетных исследований приведены на рис. III.27. Как видно из рисунка, при условии примерно одинаковой степени извлечения пропана как целевого компонента извлечение легких углеводородов при Р = 1,0 МПа и t = —40 °С примерно в 1,5 раза меньше, чем при 3,5 МПа и t = — —10 °С. Это подтверждает положение о том, что с повышением С помощью алгоритма однократной конденсации (испарения) рассчитывают Алгоритм расчета однократной конденсации (испарения) является одним из самых распространенных при расчетах технологических процессов газопереработки. Поэтому очень важно, чтобы алгоритм и программа расчета процесса однократной конденсации (испарения) были стабильными и абсолютно защищенными от ошибок. Процесс однократной конденсации (испарения) может протекать при известных (заданных) температуре и давлении входного потока (например, в узле фазового разделителя в схемах НТК и НТА) или при температуре, отличной от температуры входного потока за счет подвода — отвода тепла (при теплообмене). Может быть второй случай (на тарелках массообменных аппаратов), когда температура входных потоков неизвестна, но известна их энтальпия. Два последних случая объединяет одно общее условие: Перед расчетом процесса однократной конденсации или испарения необходимо определить фазность системы. Если система находится в однофазном парообразном состоянии, то процесс ОИ невозможен. Определение фазности системы необходимо также в'процессе многих^расчетов, в которых требуется знать энтальпию системы, теплофизические свойства и др. Фазность, агрегатное состояние системы можно определить с помощью констант фазового равновесия, используя следующие соотношения [13]. Определив фазность системы и убедившись в том, что прс^ однократной конденсации или однократного испарения приступают к расчету самого процесса. Блок-схема расчета однократной конденсации (испарения) — процесса ОК— ОИ, если известны температура и давление процесса. / — сырье; // —рафинат; /// — экстракт на очистку и выделение индивидуальных ароматических углеводородов; /V —промывная вода; Э-1 — экстрактор; Т-1 — теплообменник; И-1 — камера однократного испарения; Е-1, Е-2 — разделительные емкости; Е-3— сборник; К-1 — отпарная колонна; К-2 — промывная колонна; К-3 — атмосферно-вакуум-ная колонна температуре 140—150 °С и давлении 0,7—1 МПа. Исходное сырье вводится в среднюю часть экстрактора Э-1, представляющего собой колонну с перфорированными тарелками. Растворитель подается в верхнюю часть экстрактора. Из нижней части насыщенный растворитель через камеру однократного испарения И-1 поступает в отпарную колонну К.-1, где при давлении, близком к атмосферному, осуществляется процесс экстрактивной ректификации. Из верхней части этой колонны отводятся практически все содержащиеся в насыщенном растворителе неароматические углеводороды вместе с некоторой частью ароматических углеводородов и воды. Поток, выходящий из верхней части отпариой колонны, объединяется с потоком, выходящим из камеры однократного испарения, и после охлаждения и отделения воды в разделительной емкости Е-1 направляется в нижнюю часть экстрактора, образуя орошение. Из средней части отпарной колонны выводятся чистые ароматические углеводороды (экстракт), которые отделяются от воды в разделительной емкости Е-2. Вода из разделительных емкостей Е-1 и Е-2 поступает в сборник Е-3, а оттуда направляется в теплообменник Т-1, где нагревается за счет теплоты насыщенного растворителя. Полученная в теплообменнике пароводяная смесь направляется в нижнюю часть отпарной колонны /С-/ для улучшения процесса выделения углеводородов из растворителя. Освобожденный от углеводородов растворитель подается в верхнюю часть экстрактора Э-1. Деароматизированный продукт — рафинат, выходящий из верхней части экстрактора, охлаждается и направляется в нижнюю секцию промывной колонны К-2 для удаления следов растворителя. В верхней секции этой колонны проводится промывка ароматического экстракта, выведенного из средней части отпарной колонны К.-1. Промывная вода поступает в верхнюю часть колонны К-2 и последовательно проходит обе ее секции. Расчет ведут по программе однократного испарения без теплового баланса, которая будет несколько подробнее рассмотрена ниже. Выходной информацией является энтальпия (/вых) и фазность выходного потока. 3. С помощью алгоритма расчета процесса однократного испарения без учета теплового баланса рассчитывают энтальпию /3, соответствующую температуре Т3. 5. На основе алгоритма расчета процесса однократного испарения с тепловым балансом (см. рис. IV.25, с. 300) определяют температуру Г4, принимая в качестве начального приближения 4. Температуру выходного потока определяют с помощью алгоритма расчета процесса однократного испарения с учетом теплового баланса (см. рис. IV.25, с. 300.) 3. Энтальпию выходного потока рассчитывают с помощью алгоритма расчета процесса однократного испарения без теплового баланса (см. рис. IV.24). При обращении к подпрограмме, выделяющей из библиотеки свойств таблицу констант равновесия при заданном давлении, указывают давление Р1вх. Затем следует обращение к подпрограмме расчета однократного испарения с тепловым балансом. Исходной информацией для нее служат: давление Р1вх, температура 7\вх, количество Рвых, состав с< , энтальпия /вых. Найденная температура принимается за температуру выходного потока Тиых. Определив фазность системы и убедившись в том, что прс^ однократной конденсации или однократного испарения приступают к расчету самого процесса. Существует довольно много методов расчета процесса абсорбции углеводородных газов. Все их можно разделить на приближенные и более точные. Приближенные методы обычно не учитывают изменения массовых потоков газа и абсорбента по высоте колонны и дают возможность с той или иной точностью при заданных параметрах определить составы и количества конечных продуктов процесса. Точные методы, внедрение которых стало возможно в результате широкого применения ЭВМ, основаны на потарелоч-ных расчетах с применением уравнений материального и теплового балансов, т. е. практически на расчетах процесса однократного испарения — конденсации на каждой тарелке. При заполнении колонны жидкостью расчет ведут снизу вверх следующим образом. По известному количеству La, составу х!з и температуре жидкости Тг, приходящей со второй тарелки, а также по составу CFI., количеству Fit температуре питания TF1 на первую тарелку и количеству подводимого тепла q± из расчета однократного испарения с тепловым балансом определяют количество, состав и температуру потоков, покидающих тарелку Оъ уа, LI, xtl, 7\. Поток газа с первой тарелки G1( взаимодействуя с жидкостью, приходящей на вторую тарелку L3, дает поток жидкости с этой тарелки L2 и поток газа G2, входящий в состав питания третьей тарелки, и т. д. Если с тарелки отбирают жидкий поток, то количество жидкости, поступающее на нижележащую тарелку, корректируют с учетом доли бокового отбора ДБО;-  Одновременном пропускании Одновременно необходимо Одновременно образуется Одновременно получаются Одновременно происходят Одновременно протекающей Одновременно протекают Одновременно выделяется Однозамещенных производных |
- |
Навигация