Главная --> Справочник терминов


Установок подготовки абсорбция, ректификация. Главы 12—17 посвящены анализу промышленных процессов переработки газов. В гл. 18 излагаются методы получения исходных данных для проектирования и практический подход к выбору установок переработки. Глава 19 посвящена контролю и автоматическому регулированию процессов переработки.

Цель большинства процессов переработки природных газов — извлечение определенных компонентов из газовых потоков. Любой процесс переработки осуществляется при постоянном контроле давления, температуры и соотношения между паровой и жидкой углеводородными фазами. При проектировании установок переработки газа или составлении спецификаций необходимо учитывать условия начала кипения и температуру конденсации продуктов, а также-поведение системы «пар—жидкость» в любой точке внутри фазовой оболочки. Расчеты обычно основываются на допущении равновесного состояния между фазами, т. е. такого состояния, при котором состав жидкости и пара, находящихся в контакте между собой, с течением времени не изменяется. В тех случаях, когда время контакта фаз недостаточно для установления равновесия, применяются различного рода коэффициенты, которые учитывают зависимость процесса от времени. Понятие равновесия не применимо для статических систем, так как скорости испарения и конденсации молекул в таких системах одинаковы и состав фаз практически не изменяется.

Рассмотрим кратко показатели работы некоторых промышленных установок переработки природных газов с применением холода. Установка, схема которой показана на рис. 109, предназначена для извлечений из газа 52% этана (от потенциала). Ее производительность по газу 14,2 млн. м3/сут. Газ поступает на установку под давлением 59,8 кгс/см2 с температурой 23,9° С. Извлечение пропана на этой установке достигает 99%. Пропан применяется для охлаждения газа до —40° С перед его подачей в абсорберы. В качестве ингибитора гидрато-образования используется гликоль. Для улавливания паров и капель абсорбента, уносимого с газом из абсорберов, применяется система «масляная губка». Скорость циркуляции регенерированного абсорбента 6850 л/мин. Давление в абсорберах и парциальном^ стабилизаторе насыщенного абсорбента равно давлению газа на входе в установку, т. е. 59,8 кгс/см2. Реабсорбер 10 и демета- '

На рис. 162, г — показано влияние размера гранул адсорбента на длину зоны массопередачи. Чем короче зона массопередачи, тем больше скорость адсорбции и лучше показатели адсорбционного процесса. Поэтому всегда нужно применять адсорбенты наименьшего размера. Размер гранул адсорбента должен лимитироваться величиной гидравлического сопротивления слоя. В большинстве промышленных установок переработки природных газов применяются адсорбенты с размером гранул не более 14 меш.

Обслуживающий персонал установок переработки (операторы) должен быть знаком с принципами автоматического управления процессом и обязан содержать оборудование систем управления в хорошем состоянии, хотя основную ответственность за их работоспособность несут изготовители оборудования и специалисты по автоматизации..

Опыт показывает, что источником многих трудностей, возникающих при эксплуатации установок переработки газов, является как недостаточная, так и чрезмерная оснащенность процесса средствами контроля и управления. Если их мало, то результат, как правило, один — неустойчивость режима. Слабая оснащенность установок средствами автоматизации обычно имеет место в тех случаях, когда стоимость основного технологического оборудования очень высока и поставщики (изготовители) в целях конкурентоспособности процесса педооснащают его системами контроля и автоматизации. Единственно правильный выход из этого положения — договориться с изготовителями о поставке минимально необходимого количества средств автоматизации. Качество и характеристики систем контроля не менее важны, чем их количество. Например, модифицированный конденсационный горшок вполне пригоден как регулятор уровня в абсорберах небольших установок гликолевой осушки газа. Он намного дешевле обычных регуляторов уровня жидкости, однако менее надежен в работе, так как часто забивается механическими примесями. Какой из регуляторов применить — дело покупателя оборудования. Ясно одно — без надежного регулирования нет падежного режима работы установки. А в эпоху все возрастающей стоимости рабочей силы надежность является реальным средством экономии.

Предложено большое число разнообразных установок переработки сырой нефти в ЗПГ и схемы «Энергетических нефтеперерабатывающих заводов», хотя к моменту написания настоящей книги ни один из них не был практически реализован. Однако рассмотренные здесь технологические схемы нельзя считать лишь академическими упражнениями в производстве малосернистого топлива и заменителя природного газа. Все они прошли всестороннюю оценку и разработаны конструктивно с учетом возмож-

Глава 1. Выбор режима работы установок переработки

Выбор режима работы установок переработки природных газов

Настоящее время характеризуется вводом в эксплуатацию крупнейших газоконденсатных месторождений Крайнего Севера. Этот процесс сопровождается строительством новых установок по переработке конденсата по схеме производства моторного топлива. При этом надо иметь в виду, что снижение пластового давления одновременно приводит также к изменению фракционного состава конденсата. Данные фактического анализа конденсата Карадагского ГКМ приведены на рис. 1:21 [9]. С падением пластового давления с 38 до 8 МПа содержание-бензиновых фракций в составе конденсата увеличилось в два раза, а содержание фракции, соответствующей дизельному топливу, уменьшилось в 1,8 раза. Отсюда следует, что проектирование установок переработки газового конденсата должно быть осуществлено с учетом этих факторов. Это в первую очередь, касается блока получения бензина. В противном случае при сохранении производительности установки по сырью этот блок не обеспечит ее нормальную работу.

На технико-экономические показатели установок переработки кислых газов оказывают влияние также такие свойства поглотителя, как давление насыщенных паров, вязкость, температуры кипения и застывания, удельная теплоемкость и др.

На чисто газовых месторождениях, если пластовый флюид состоит, главным образом, из метана, производство товарного продукта — природного газа — сводится к подготовке его к дальнему транспорту и осуществляется на традиционных УКПГ. Но на газоконденсатных месторождениях в соответствии с новой концепцией должно производиться минимум три товарных продукта: газ высокого давления, сжиженный газ (смесь пропана и бутана) и стабильный конденсат. И одно это обусловливает перерождение установок подготовки газа в промысловые заводы, а подготовка газа к дальнему транспорту становится одной из задач промысловой переработки продукции скважин. На месторождениях с более сложным составом пластового флюида промысловый завод является необходимостью, поскольку на УКПГ в этих условиях невозможно получить даже один, традиционный товарный продукт — природный газ. УКПГ можно рассматривать как частный случай промыслового завода.

В описанных схемах стабилизации сырого конденсата, в отличие от ступенчатого разгазирования, не только повышается выход стабильного конденсата, но и производится в виде товарного продукта пропан-бутановая фракция или широкая фракция легких углеводородов. Выбор схемы стабилизации зависит от конкретных условий разработки месторождения, состава пластового флюида, способа выделения конденсата из природного газа, номенклатуры товарных продуктов, места расположения УСК и др. При размещении УСК вдали от промысловых установок подготовки газа теряется большая часть пропан-бу-тановых фракций в процессе сепарации и при транспортировке за счет образования газовых пробок.

процесс должен быть тщательно запроектирован, хотя эксплуатация адсорбционных установок осушки мало чем отличается от эксплуатации других установок подготовки газа к транспортировке и переработке.

Основной прирост добычи газа и конденсата в Российской Федерации приходится на газовые и газоконденсатные месторождения севера Тюменской области, обладающие близкими термодинамическими и физико-химическими характеристиками. Поэтому опыт работы установок подготовки газа одного из месторождений можно использовать и на других.

При работе установок подготовки газа без использования ДКС с применением компрессоров газа регенерации давление газа при адсорбции и при регенерации практически не отличается. После ввода ДКС для циркуляции газа на установках используется перепад давления, созда

Большие перспективы в этом направлении связаны с внедрением магистрального транспорта газонасыщенной нефти, так как он позволяет подавать нефтепромысловый газ заданного углеводородного состава без потерь на большие расстияния; уменьшать металлоемкость газопроводной сети за счет уменьшения объема транспортируемого газа первой ступени сепарации и уменьшения диаметра газопровода; отказаться от строительства на территории промысла КС и установок подготовки газа конечных ступеней сепарации; по иному взглянуть на размещение ГПЗ в пределах всего нефтегазодобывающего региона. Опыт транспорта нефти с частично растворенным газом уже имеется [49], правда пока на нефтепроводах ограниченной протяженности.

130. Бекиров Т. М., Шаталов А. Т., Ларина Л. Г. Повышение эффективности работы установок подготовки газа к транспорту. М.: ВНИИЭгазпром,. 1984. 47 с. .

Большое научно-практическое значение имеет точность определения количества воды в газе, так как оно оказывает существенное влияние на технико-экономические показатели установок подготовки газа к транспорту. Кроме того, присутствие в составе транспортируемого газа воды только в паровой фазе является одним из важнейших условий нормального функционирования газотранспортных систем.

Одна из основных особенностей установок подготовки газа и конденсата к транспорту — изменение состава и количества сырья во времени.

чается тенденция роста числа скважин и установок подготовки

вания установок подготовки, переработки и утилизации




Увеличением растворимости Увеличением температуры Увеличение длительности Увеличение концентрации Увеличение молекулярного Увеличение плотности Увеличение производства Учитывать возможность Увеличение температуры

-
Яндекс.Метрика