Главная -> Словарь

Регенеративного теплообмена

На рис. III.39 приведена схема одноступенчатой НТК с дросселированием конденсата из сепаратора 11 . По этой схеме сырой нефтяной газ после компрессора с давлением 2,0 МПа проходит последовательно рибойлер 13 отпарной колонны 12, воздушный холодильник 3, затем ряд регенеративных теплообменников 4, 6, 7, 9 и холодильники-испарители 5, 8 внешнего холодильного цикла , частично конденсируется и с темпера-

Несмотря на все многообразие технологического оформления процесса переработки нефтяных и природных газов методом низкотемпературной конденсации, все эти процессы состоят практически из одних и тех же основных узлов. Общими, обязательными для любой схемы НТК являются узлы: сепарации газа на входе в технологическую схему от капельной жидкости и механических частиц; компримирование газа; осушка газа; каскад регенеративных теплообменников для использования в схеме холода и тепла технологических потоков; холодильный цикл; сепаратор-разделитель; узел деметанизации и этановой колонны или узел деэтанизации конденсата .

Обессоленная нефть насосом прокачивается через группу регенеративных теплообменников 2 и после нагрева двенадцатью параллельными потоками в трубчатой печи 4 поступает на перегонку в атмосферную колонну 5. Расчетная температура питания колонны 362 °С обеспечивает массовую долю отгона нефти на уровне суммарного отбора дистиллятных фракций — 54,3%.

Характерным для регенеративных теплообменников является наличие твердых тел, которые попеременно соприкасаются с горячим и холодным теплоносителями. При соприкосновении с горячим тепло-

При расчете регенеративных теплообменников необходимо учитывать тепловые потери, так как в противном случае вычисленная поверхность нагрева может оказаться недостаточной.

При расчете водяных холодильников и конденсаторов рекомендуется тепловые потери не учитывать, т. е. принимать Qi — Qz. В этом случае расчет дает некоторый запас по расходу воды и поверхности охлаждения. При расчете регенеративных теплообменников тепловые потери необходимо учитывать, так как в противном случае вычисленная поверхность нагрева может оказаться недостаточной.

Побочные продукты доменной плавки — шлак и доменный газ. Последний используется для отопления регенеративных теплообменников, называемых кауперами, в которых дутьевой воздух подогревается от 600 до 1000 °С.

На рис. III.39 приведена схема одноступенчатой НТК с дросселированием конденсата из сепаратора 11 . По этой схеме сырой нефтяной газ после компрессора с давлением 2,0 МПа проходит последовательно рибойлер 13 отпарной колонны 12, воздушный холодильник 3, затем ряд регенеративных теплообменников 4, 6, 7, 9 и холодильники-испарители 5, 8 внешнего холодильного цикла , частично конденсируется и с темпера-

Несмотря на все многообразие технологического оформления процесса переработки нефтяных и природных газов методом низкотемпературной конденсации, все эти процессы состоят практически из одних и тех же основных узлов. Общими, обязательными для любой схемы НТК являются узлы: сепарации газа на входе в технологическую схему от капельной жидкости и механических частиц; компримирование газа; осушка газа; каскад регенеративных теплообменников для использования в схеме холода и тепла технологических потоков; холодильный цикл; сепаратор-разделитель; узел деметанизации и этановой колонны или узел деэтанизации конденсата .

Характерным для регенеративных теплообменников является наличие твердых тел, которые попеременно соприкасаются с горячим и холодным теплоносителями. При соприкосновении с горячим теплоносителем твердое тело нагревается; соприкасаясь с холодным теплоносителем, отдает ему свое тепло.

Если схема НТК предназначена для получения С2+высшие, то после узла деметанизации устанавливают этановую колонну, в которой получают товарный этан. Сам процесс НТК происходит в узле, состоящем из источника холода и сепаратора. Этот узел образует одну ступень сепарации. В реальных схемах перед источником холода обычно включают системы регенеративного теплообмена, которые служат для использования холода обратных потоков газа и конденсата с целью уменьшения нагрузки на источник холода.

Таким образом, в реальных схемах одна ступень конденсации, как правило, состоит из системы регенеративного теплообмена, источника холода и сепаратора. Однако могут быть ступени сепарации, состоящие либо только из источника холода и сепаратора, либо из регенеративного теплообмена и сепаратора .

/ — выходной сепаратор; 2 — осушитель; 3 — фильтр; 4 — система регенеративного теплообмена и пропановый испаритель; 5,7 — низкотемпературные сепараторы; 6 — система регенеративного теплообмена и этиленовый испаритель; 8, 15, 19, 23, 29, 36 — реф-люксные емкости; 9 — этиленовый холодильник; 10 — деметанизатор; //, 16, 21, 25, 31, 39 — рибойлеры; 12 — промежуточная емкость; 13 — деэтанизатор; 14, 33 — про-пановые испарители; 17 — блок очистки от СО2; IS, 22, 27, 28, 32, 40 — воздушные холодильники; 20 — депропанизатор; 24 — дебутанизатор; 26 — теплообменник; 30 — изобутановая колонна; 34 — емкость для этана; 35 — блок очистки от сернистых соединений; 37 — подогреватель; 38 — блок очистки бензина; 41 — ректификационная колонна сдренированного конденсата. / — сырой газ; // — этан; /// — пропан; IV — изо-бутан; V — бензиновый остаток; VI — н-бутан; VII — бензин; VIII — сухой газ.

После регенерации холода обратных потоков в системе регенеративного теплообмена 4 газ охлаждается в пропановом испарителе до —37 °С . При этом конденсируется примерно половина извлекаемых углеводородов. Они выделяются в сепараторе 5

и подаются в деметанизатор 10. Газ, уходящий из сепаратора 5, охлаждается до —93 °С в системе регенеративного теплообмена и этиленовом испарителе 6 последовательно отбензиненным сухим газом, конденсатом и кипящим этиленом. Жидкая фракция, выпадающая при этом, отделяется в сепараторе 7 и после рекуперации холода идет в деметанизатор 10, а газ направляется потребителю. В целом по схеме извлекается примерно 87% этана, около 99% пропана и практически все более тяжелые углеводороды.

Таким образом, расчет схемы практически начинается с расчета колонны К-1, поскольку только он дает нам необходимые исходные данные для расчета регенеративного теплообмена. Все остальные пункты расчета представляют собой расчет рекуперативного теплообмена, необходимого для определения нагрузки на холодильник Х-1.

Обобщенная схема создана на основе анализа существующих современных способов и схем переработки газа и включает практически все самые современные элементы и узлы, применяемые в том или ином способе газопереработки. В частности, в схеме НТК применены три основных ступени сепарации, т. е. их максимальное число, применяемое в современных схемах НТК, и две вспомогательные ступени, которые применяются некоторыми зарубежными фирмами. Каждая основная ступень сепарации аппаратурно оформляется следующим образом: регенеративная система теплообмена - источник холода -»- сепаратор. Но возможно отсутствие в той или иной ступени либо регенеративного теплообмена, либо источника холода. Первая вспомогательная ступень сепарации состоит из воздушного холодильника 3 и сепаратора 4, вторая —• из системы регенеративного теплообмена 6 и сепаратора 7. В трех основных ступенях сепарации применены все возможные источники холода: внешние, дросселирование жидких потоков, детандер.

Сказанное о сложной инфраструктуре элементов, в которые входит сводный поток, состоящий из несмешивающихся простых потоков, проще всего проиллюстрировать на примере любого узла регенеративного теплообмена. Например, элементы 6, 10, 13 могут представлять либо сложные системы многоходовых теплообменников, в которых происходит теплообмен между газом и несколькими теплоносителями, либо два или несколько теплообменных аппаратов, в каждом из которых происходит теплообмен между газом и одним из теплоносителей.

- оптимизирована схема регенеративного теплообмена нагрева нефти, включены в работу дополнительные теплообменные аппараты для более полной регенерации тепла горячих потоков. При этом температура предварительного нагрева основного потока обессоленной нефти перед поступлением в колонну К-1 достигнет 260С;

Если схема НТК предназначена для получения С2+высшие, то после узла деметанизации устанавливают этановую колонну, в которой получают товарный этан. Сам процесс НТК происходит в узле, состоящем из источника холода и сепаратора. Этот узел образует одну ступень сепарации. В реальных схемах перед источником холода обычно включают системы регенеративного теплообмена, которые служат для использования холода обратных потоков газа и конденсата с целью уменьшения нагрузки на источник холода.

Таким образом, в реальных схемах одна ступень конденсации, как правило, состоит из системы регенеративного теплообмена, источника холода и сепаратора. Однако могут быть ступени сепарации, состоящие либо только из источника холода и сепаратора, либо из регенеративного теплообмена и сепаратора .