ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы ВЫДЕЛЕНИЕ ГЕЛИЯ ИЗ ПРИРОДНОГО ГАЗА И ЕГО ОЖИЖЕНИЕ НА ОРЕНБУРГСКОМ ГЕЛИЕВОМ ЗАВОДЕ из "Гелий - получение, ожижение, хранение, транспортирование, рынок сбыта" Для природного газа Оренбургского газоконденсатного месторождения была создана автоматизированная гелиевая установка единичной мощностью по переработке 3 млрд.м газа в год (ГУ-3). Ведение технологического процесса, контроль за ходом процесса и качеством продукции на этих установках осуществляются с помощью специально разработанных автоматизированных систем управления с использованием высокоэффективных отечественных средств вычислительной техники. [c.25] На Оренбургском гелиевом заводе технологическая схема предусматривает возможность работы в двух режимах получения только, гелия и получения гелия, этана и широкой фракции легких углеводородов (ШФЛУ). [c.25] Расход холода в режиме получения гелия покрывается трехступенчатым дросселированием исходного газа, пропановым и азотным холодильными циклами. При работе установки с получением этана и ШФЛУ дополнительный холод образуется за счет включения в схему турбодетандерного агрегата. [c.25] Принципиальная схема технологической установки получения гелиевого концентрата из бедного газа, эксплуатирующейся на Оренбургском гелиевом заводе, представлена на рис. 8. [c.25] Природный газ, очищенный от диоксида углерода и сернистых соединений, с температурой точки росы -10°С, под давлением 43-49 МПа и при температуре +35°С поступает в блок осушки, состоящий из емкости Е1, трех адсорберов 01, два из которых работают в режиме адсорбции, а один - в режиме регенерации и охлаждения. [c.25] Затем основной поток газа направляется последовательно в межтрубное пространство секции Т1, где охлаждается до температуры -25°С за счет холода обратных потоков, и далее - в трубное пространство секции Т2, где за счет холода пропана, испаряющегося при температуре -36°С, охлаждается до температуры -ЗО С и частично конденсируется. [c.25] Конденсат собирается в секции Е2 - отделителе жидких углеводородов (сепараторе) - и после дросселирования направляется в секцию Т1. Секции Т1, Т2 и Е2 агрегатированы в аппарат Т1-Т2-Е2. [c.27] После отделителя основной поток природного газа (90 %) проходит последовательно теплообменики ТЗ, Т4 и Т5, в которых происходит его охлаждение, полная конденсация и переохлаждение до температуры -91°С. Температура выбрана с таким расчетом, чтобы при дросселировании в первую отпарную колонну К1 не происходило образование пара. Хладагентами в аппаратах ТЗ, Т5 и Т1 служат обратные потоки - метановые фракции высокого и среднего давления. [c.27] Небольшая часть потока газа (1 %) при температуре +35 С поступает в теплообменники Т9 и Т10, где последовательно охлаждается за счет метановой фракции низкого давления и полностью конденсируется. [c.27] В теплообменнике Т9 газ охлаждается до температуры -30°С образовавшийся при этом конденсат отделяется в сепараторе ЕЗ и присоединяется к конденсату, выходящему из отделителя (сепаратора) Е2. [c.27] Сжиженный природный газ из аппаратов Т10, Т7, Т8 поступает на переохлаждение в теплообменники Т4 и Т5. Сжиженный и переохлажденный сдросселированный газ попадает в первую отпарную колонну К1, где в результате массообмена на насадке из колец Палля-Янковского происходит первичное обогащение гелием. [c.27] Кубовая жидкость выводится из колонны К1 и направляется в качестве хладагента на сжижение природного газа. Оснрвной поток кубовой жидкости направляется в теплообменник Т4 и затем - в ТЗ. [c.27] Часть кубовой жидкости, объемная доля которой по тепловому балансу аппаратов ТЗ и Т4 составляет около 10 %, дросселируется до давления 2 МПа, затем объединяется с потоком метановой фракции, выходящим из конденсатора Т11, и направляется в трубное пространство теплообменника Т5, затем последовательно - в теплообменники ТЗ и Т4. Оба потока метановых фракций высокого и среднего давления испаряются и нагреваются в теплообменниках Т4, ТЗ, Т1, затем в компрессорном цехе дожимаются и направляются в газопровод. [c.27] Секции ТЗ, Т4 и Т5 агрегатированы в одном аппарате. [c.27] Из колонны К2 газ, в котором содержится уже 6 % гелия, дросселируется и направляется в агрегатированный аппарат - колонну КЗ, где последовательно охлаждается до температуры -190°С сначала в метановом конденсаторе - секции Т12 - холодом сдросселированной до 3 МПа кубовой жидкости колонны КЗ, а затем - в конденсаторе секции Т13 - азотом, кипящим при давлении 0,12 МПа. Выходящий из колонны КЗ гелиевый концентрат, в котором содержится 85-92 % гелия (остальное - азот и следы метана), направляется на дальнейшее обогащение в установку тонкой очистки. Конденсат, образующийся при охлаждении газа и состоящий из метана и азота, стекает по насадке в куб колонны, где происходит отпарка растворенного в жидкости гелия. [c.28] Теплоносителем в кубе колонны КЗ служит часть кубовой жидкости второй отпарной колонны, которая проходит в трубах встроенного в куб колонны кипятильника Т14. [c.28] Кубовая жидкость колонны КЗ после выхода из конденсатора Т12 объединяется с потоком метановой фракции низкого давления, возвращается из теплообменника азотного цикла Т18. Суммарный поток поступает в аппараты Т9 и Т10, где нагревается от -150 до +25°С, и после дожатия до давления 0,45-0,6 МПа направляется либо в топливную сеть, либо в дожимающий компрессорный цех. [c.28] В установке применен замкнутый азотный холодильный цикл теплообменники Т15-Т19, емкость Е4. [c.28] При необходимости получения этана и широкой фракции легких углеводородов (ШФЛУ) включается турбодетандер, метановая (К4 и К5) и этановая (Кб) колонны и агрегатированный аппарат Т10-Т6-Е5-Т20-Т21. При получении, наряду с гелием, этановой фракции и ШФЛУ экономичность установки повышается. [c.28] Очистка газа, поступающего в установки получения гелиевого концентрата, осуществляется с использованием цеолитов типа 13Х, которые обеспечивают и глубокую его осушку. [c.29] Вернуться к основной статье