Каскадный холодильный цикл

Рис. 44. Схема каскадного холодильного цикла

Рис. 3.27. Технологическая схема установки выделения Сз . с каскадным холодильным циклом (иронан - этан)

Каскадные холодильные циклы представляют собой последовательно соединенные парокомпрессионные машины с различными хладагентами, отличающимися по температурам кипения. Принцип взаимодействия последовательно соединенных парокомпрессионных холодильных машин заключается в том, что хладагент, сжижающийся при более высокой температуре, служит для конденсации паров труднее конденсируемого хладагента. Например, в стандартном каскадном холодильном цикле, предназначенном для сжижения природного газа, обычно применяют три ступени. На первой ступени в качестве хладагента используют пропан, фреон или аммиак, на второй - этан или этилен, на третьей - метан или природный газ. Принципиальная схема каскадного холодильного цикла показана на рис. 31. [c.129]

Для достижения более низких температур и соответственно увеличения глубины извлечения этана стали использовать каскадные холодильные циклы — пропан-этановый и фреон-этиле-новый. Степень извлечения этана достигла 87%, пропана — 99%, бутана и высших— 100%. [c.157]

Рис. 27. Каскадный холодильный цикл,

Рис. 31. Схема каскадного холодильного цикла

В последние годы как у нас, так и за рубежом для процессов сжижения природного газа используют однопоточные каскадные холодильные циклы. Они отличаются тем, что в качестве хладагента используется жидкость, конденсирующаяся из сжижаемого природного газа. Соотношение компонентов в газе должно быть таким, чтобы парциальная конденсация на любой ступени была эквивалентна потребности в холоде на следующей ступени. В этом цикле можно получить любое разделение [c.130]

На рис. 32 приведена схема однопоточного каскадного холодильного цикла с получением хладагента непосредственно из природного газа, подлежащего сжижению. [c.131]

Рис. 86. Каскадный холодильный цикл

По виду источников холода схемы НТК подразделяют на схемы с внешним холодильным циклом с внутренним холодильным циклом с комбинированным холодильным циклом. Для получения глубокого холода используют каскадные холодильные циклы. [c.137]

В последние годы наметилась явная тенденция увеличения доли получаемых сжиженных газов, используемых в качестве моторных топлив. Причем в производство моторных топлив начали вовлекать не только пропан, пропан-бутановую фракцию и бутан, но и более легкие углеводороды, например сжиженный природный газ, который получают с использованием каскадных холодильных циклов, дросселей и турбодетандеров. [c.153]

Внешний холодильный цикл не зависит от технологической схемы и имеет собственный хладоагент. В зависимости от вида хладоагента внешние холодильные циклы можно разделить на две группы с однокомпонентным (или однокомпонентными) хладоагентом (хладоагентами) с многокомпонентным хладоагентом (со смешанным хладоагентом), которым обычно является смесь легких углеводородов. Внешние холодильные циклы с применением двух и более однокомпонентных хладоагентов называются каскадными холодильными циклами. [c.167]

Рис. 141. Схема двухступенчатого каскадного холодильного цикла,

Простейшими схемами НТК с каскадным холодильным циклом являются схемы с применением пропан-этанового или пропан-эти-ленового холодильного цикла. Обычно эти схемы двухступенчатые на I ступени газ окончательно охлаждается за счет холода внешнего холодильного цикла, а на II — за счет внешнего этиленового или этанового цикла. Эти схемы используют либо для глубокого извлечения пропана (более 80%), либо для извлечения] этана и более тяжелых углеводородов. [c.176]

Как уже отмечалось выще, эффективными являются схемы НТК с турбодетандерными установками. Был проведен полный анализ наиболее распространенных схем переработки газа НТА, НТК с каскадным холодильным циклом и уже рассмотренной [c.256]

Технико-экономические показатели ГПЗ, работающего по схеме НТК с турбодетандером, несколько лучше показателей ГПЗ, работающего по схеме НТК с каскадным холодильным циклом, и значительно лучше, чем показатели ГПЗ, работающего по схеме НТА. [c.257]

Предварительное охлаждение природного газа вплоть до температур минус 30 — минус 45 С осуш ествляют жидкими холодильными агентами (аммиаком, пропаном, фреоном-12, фреоном-22), получаемыми на холодильных установках с замкнутым холодильным циклом. Предварительное охлаждение природного газа до более низких температур выгоднее осуш,ествлять жидкими холодильными агентами (этиленом, этаном, фреоном-13, фреоном-14), получаемыми на установках с каскадным холодильным циклом (рис. 27). Сущность каскадного холодильного цикла состоит в том, что газ, сжижающийся при менее низкой температуре, используется в качестве холодильного агента для второго, более трудно конденсирующегося газа. [c.61]

Для получения низких температур вместо многоступенчатых холодильных циклов применяют каскадные холодильные циклы (см. рис. 27). Каскадная холодильная машина характеризуется последовательным соединением двух или нескольких холодильных машин. Испаритель каждого следующего каскада является конден- [c.71]

Ниже приводится описание двух установок сжижения природного газа, построенных на принципе наиболее эффективных холодильных циклов — каскадного холодильного цикла и цикла высокого давления с предварительным охлаждением. [c.168]

Промышленная установка сжижения природного газа, построенная на принципе каскадного холодильного цикла [1], предназначена для сжижения природного газа следующего примерного состава 94—95% метана, 1,5—2,0% этана, 0,5—1% пропана и высших, 3—4% азота, 0,1—0,3% углекислого газа. [c.168]

Рис. 6.6. Принципиальная схема установки извлечения этана с каскадным холодильным циклом

Для получения низких температур может быть пспользован каскадный холодильный цикл, который состоит из нескольких [c.159]

Каскадные холодильные циклы являются довольно эффективными с точки зрения затрат энергии, однако они требуют большого количества оборудования и высоких капитальных и эксплуатационных затрат. [c.160]

Особенность чисто конденсационной схемы — выделение из газа пиролиза углеводородов Сз и С3 путем его охлаждения до —120° С в каскадно-холодильном цикле (аммиачном, этиленовом и метановом). Особенность абсорбционной схемы разделения газа [c.121]

Конденсат из системы глубокого охлаждения дросселируется и поступает в метановую колонну. Верхний продукт колонны С2—Сз после снижения давления также подается в метановую колонну i—С2 (этан 6, рис. 93). Чтобы обеспечить малые потери этилена с метаном, являющимся верхним продуктом колонны i—Сг, колонна орошается флегмой, состоящей в основном из жидкого метана. Давление в колонне поддерживается 1,5—2 ата. Для осуществления процесса деметанизации при низком давлении с малыми потерями этилена в верху колонны должна поддерживаться температура, равная 151° К. Эта температура достигается путем применения каскадного холодильного цикла с метановым холодом на нижней ступени каскада. [c.160]

Расходы энергии на извлечение углеводородов С2 без отпарки метана были определены применительно к нескольким вариантам схем. Во всех схемах энергетические балансы подсчитаны по удельным холодопроизводительностям каскадного холодильного цикла аммиак-этилен-метан при соответствуюш их температурных уровнях. В расчетах принято, что стоимость 1 кг пара при давлении до 16 ата равна стоимости 0,13 квт-ч электроэнергии. [c.177]

Каскадный цикл. Для получения еще более низких температур переходят к каскадным холодильным циклам, которые осуществляются последовательным включением нескольких машин, причем конденсатор нижней ветви каскада является испарителем верхней ветви, В нижней ветви каскада используются низкотемпературные холодильные агенты. [c.351]

Для работы кислородной установки применяется независимый каскадный холодильный цикл, который дает возможность получить добавочное количество жидкого азота, поступающего при орошении в верхнюю часть колонны. Установка позволяет получать одновременно кислород 99% О2, азот 99% N2 и сырой аргон высокой концентрации выше 85% Аг. [c.315]

Как известно, обычный компрессионный холодильный цикл основан на испарении хладоагента при низком давлении. Он заключается в компрессии паров хладоагента до некоторого давления, при котором его можно сконденсировать водой, в конденсации паров хладоагента, дросселировании жидкости и испарении ее в испарителе при постоянной температуре с отводом тепла от охлаждаемого потока. Пары хладоагента вновь засасываются компрессором, и цикл повторяется. Однако такие холодильные циклы, если в них используется только один хладоагент, не позволяют получить достаточно низкие температуры. Для получения очень низких температур используют каскадные холодильные циклы. [c.46]

Если газ поступает на сжижение при относительно невысоком давлении и нет возможности его охлаждения путем детан-дирования или, тем более, дросселирования, то целесообразнее использование каскадных трех- или однопоточных холодильных циклов. На практике каскадные холодильные циклы из-за их относительно высокой стоимости и более сложного управления используются, главным образом, на установках высокой производительности (более 1 млн. м /сут по сжиженному газу). Схемы трех- и однопоточного каскадных холодильных циклов рассмотрены в разделе в гл. 6 (см. рис. 29, 30). [c.153]

В соответствии с данными табл. 6.1, для достижения степени извлечения этана 60% и выше необходимо снизить температуру процессов переработки газа до минус 80 С и ниже> Для этой цели чаще всего применяют криогенные процессы с каскадным холодильным циклом и установки с турбодетан-дерными агрегатами. Число установок низкотемпературной конденсации с турбодетандерным агрегатом среди вновь проектируемых заводов преобладает над другими типами установок. [c.154]

Затраты энергии в холодильных циклах на смешанном холодильном агенте примерно такие же, как и в каскадном холодильном цикле, но он отличается от последнего простотой, значительно меньшим количеством оборудования (один компрессор) п соответствепио меньшими каиитальными вложениями. [c.162]

В патенте [23] предложена технологическая схема извлечения иронана п более тяжелых углеводородов пз природного газа с каскадным холодильным циклом на чистых углеводородах иронан - этилен (этан). Схема приведена на рис. 3.26. [c.174]

Рис. 3.26. Технологическая схема выделения Сз . с каскадным холодильным циклом (ироиан — этилен)

В настоящее время при проектировании установок разделения газов пиролиза предусматривают применение ректификационных схем с давлением сжатая пйрогаза 30—40 ат. При этом давлении осуществляют конденсацию пйрогаза и в большинстве случаев ректификацию его с получением метано-водородной фракции, а также фракции Сг и выше. На данную стадию разделения, именуемую деметанизацией, приходится наибольший расход энергии, потребляемой установкой. Процесс деметаниза-цни протекает при низких температурах, что требует применения каскадного холодильного цикла. Объемное соотношение водорода и метана в газах пиролиза составляет примерно 1 2. [c.326]

Американские и немецкие специалисты обычно используют в схеме ректификации этан-этиленовой смеси принцип теплового насоса с этиленом в качестве рабочего тела. Если установка разделения пйрогаза работает по низкотемпературной схеме, этиленовый компрессор обычно является одновременно и холодильным компрессором в каскадном холодильном цикле. Ректификацию этан-этиленовой смеси по таким схемам обычно ве- [c.338]

Минимальное давление в холодильном цикле лимитируется перепадом давления в клапанах поршневых компрессоров (А рмин > >0,1 атм) и в диффузорах и выходных каналах турбокомпрессоров, (А > 0,06 a/rejii). Кроме того, при низких давлениях (соответственно высоких значениях удельных объемов) и при больших степенях сжатия в цикле увеличивается число ступеней сжатия, габаритные размеры и веса, а следовательно, и стоимость компрессорного и тенлообменного оборудования. Поэтому снижение давления ниже атмосферного в холодильном цикле, с углеводородными газами в качестве холодильных агентов, является нежелательным. Для снижения диапазона рабочих давлений применяют каскадный холодильный цикл с двумя или более холодильными агентами (например, пропан, этилен и метан), обеспечивающими получение холода на различных температурных уровнях. [c.216]

На рис. 141 изображена схема двухпоточного каскадного холодильного цикла применительно к одной из установок разделения углеводородных газов. Холодильный цикл предназначен для получения холода постоянных температурных уровней в конденсаторе колонны 1 минус 78° Сив конденсаторе колонны 2 минус 10° С. В качестве хладагента нижнего каскада используется этан, верхнего — пропан. Этановый каскад состоит из двухступенчатого компрессора 3 с межступепчатым a и концевым 5 водяными холодильниками, конденсатора-испарителя 6, сборника жидкости 7, регенеративного теплообменника 8, испарителя-конденсатора колонны 9 и переохладителя 10. В пропановом каскаде получается холод двух температурных уровней —15 и —35° С. Схема пронанового каскада состоит из двухступенчатого компрессора 11 с межступепчатым холодильником, конденсатора 12, сборника жидкости 13 и двух испарителей испарителя 14, работающего под давлением 3 ата, и конденсатора-испарителя 6, в котором пропан испаряется под давлением 1,4 ата. Диаграммы процессов для обоих каскадов в p—i координатах изображены на рис. 142. Нумерация точек на схеме и диаграммах совпадает. [c.217]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология