Детандирование

В разделе III были рассмотрены все основные способы и процессы переработки газа, различные варианты технологического оформления этих способов (т. е. различные технологические схемы). Однако, несмотря на их различие, большинство узлов и простых процессов являются общими для всех схем и способов переработки газа. Так, общими являются процессы очистки от механических примесей и капельной жидкости очистки от СО2 и HjS (если они присутствуют в сыром газе) осушки от влаги компримирования нагнетания жидкости теплообмена холодильные, циклы низкотемпературная конденсация и сепарация двухфазных потоков смешение и разделение потоков. Дополнительными узлами в схемах НТК являются деэтанизация ШФУ, деметанизация и в самых современных схемах дросселирование жидких потоков и детандирование. Для схем НТА такими дополнительными узлами являются абсорбция, АОК и десорбция, а для схем НТР — ректификация. Поэтому чтобы рассчитать любую современную схему переработки газа, необходимо уметь рассчитывать следующие процессы [c.268]

Схема НТК с комбинированным холодильным циклом — внешним пропановым и узлом детандирования для извлечения [c.187]

Пример 10. Рассчитать процессы дросселирования и детандирования природного газа в виде многокомпонентной смеси азота и легких парафиновых углеводородов С1—от давления = 6 МПа до давления Ра = = 2 МПа при исходной температуре = 258 К в процессе дросселирования и Т = 283 К в процессе детандирования. Исходный состав газа приведен в табл. 11,13. [c.80]

Для процессов ректификации природного газа с выделением этановой и метановой фракций используется более глубокое охлаждение с дросселированием и детандированием технологических потоков. [c.145]

При использовании схемы ректификации с внешним холодильным циклом (см. рис. 34, а) требуется меньший расход энергии, но выше капитальные затраты. По второму варианту (см. рис. 34, 6) требуется больший расход энергии при эксплуатации, но ниже капитальные затраты. Схему с дросселированием и детандированием технологических потоков целесообразно использовать в тех случаях, когда имеется свободный перепад давления между сырьевым и сухим газом и нет необходимости дожимать газ перед подачей его в магистральный трубопровод. [c.143]

Допустим, что состоя51ие сжатого газа перед детандером характеризуется температурой Т, = 205 К и давлением = 100 ат — точка 1. Процесс адиабатического расширения газа с отдачей пненшей работы осушествляется при S = onst. Поэтому опустив из точки 1 вертикаль вниз до пересечения с изобарой, отвечающей заданному конечному давлению Рз = сип, найдем точку 4, характеризующую состояние газа в конце детандирования. Этой точке соответствует температура Т4 = 82 К и, следовательно, понижение температуры газа ЛГ [c.653]

Проведенный расчетный анализ позволяет сделать вывод, что при переработке нефтяных газов по схеме НТК с узлом детандирования в случае получения в качестве товарной продукции Сз+высшие давление перед детандером более 3,5 МПа не диктуется техникоэкономической необходимостью, и вопрос о выборе давления следует решать на основе детального технико-экономического сравнения [87 ]. Расчетные исследования подтвердили также, что с уменьшением содержания в нефтяном газе Сз+ ы шие степень извлечения пропана по схеме остается практически на одном уровне за счет понижения температуры газового потока в процессе детандирования (при постоянстве других параметров). [c.191]

Это явление имеет следующее объяснение. Известно, что для достижения одинаковой степени извлечения целевых компонентов из более жирного газа необходима более высокая температура, чем из менее жирного. При детандировании более жирного газа при одной и той же степени расширения степень сжижения больше, чем для сухого. Следовательно, выделяется больше теплоты конденсации и температура в детандере повышается. При расширении более сухого газа наблюдается обратная картина. Таким образом, происходит как бы автоматическое регулирование [c.191]

Применение детандерного узла делает всю технологическую схему легко управляемой, так как параметры процесса как бы саморегулируются и поддерживаются на нужном уровне, обеспечивая заданную степень отбора целевых компонентов. В этом большое преимущество схем НТК с узлом детандирования. [c.194]

Описана [113] схема НТР с турбодетандером (рис. 1Н.86),, предназначенным для извлечения пропана + высшие для получения умеренно низкой температуры газа применяют пропановый холод, а для получения более низкой температуры — процесс детандирования газа. Особенность схемы — получение пропана для холодильного цикла из широкой фракции углеводородов путем ее дросселирования (см. рис. 111.86). [c.250]

Исходными данными для расчета являются О — состав исходной смеси, моль/моль Т — температура смеси на входе в детандер, К Р — давление смеси на входе в детандер, МПа АР — перепад давлений в детандере т) — к. п. д. детандера. Параметры смеси после детандирования обозначены звездочкой. [c.305]

Определяют разность энтальпий до и после детандирования при к. п. д. процесса, равном единице [c.306]

Определяют энтальпию потока после детандирования при заданном к. п. д. [c.306]

По алгоритму расчета процесса ОК—ОИ с привлечением уравнения теплового баланса (см. рис. 1У.25) определяют температуру потока после детандирования Граб при заданном к. п. д. машины. [c.306]

Расчет процесса детандирования природного газа [c.81]

Г. к. выделяют из газов методом низкотемпературной конденсации (сепарации) с применением холода, получаемого при дросселировании или детандировании либо на спец. холодильных установках (см. Холодильные процессы). Для более глубокого извлечения Г. к. используют те же методы (низкотемпературные конденсацию, абсорбцию и ректификацию), что и для переработки нефтяных и прир. газов (см. Газы природные горючие). [c.469]

При детандировании газа (расширение сжатого газа в детандере, газовом двигателе) он охлаждается, [c.169]

Ввиду высокой стоимости создания такого холода на современных установках применяют разнообразные меры по его экономии. Прежде всего, утилизируют холод и давление получаемых фракций за счет их дросселирования, детандирования, ис- [c.46]

Опыт эксплуатации газоконденсатных месторождений показывает, что метод НТК вполне может обеспечить качественную подготовку газа к его транспортированию. Поэтому установка (узел) НТК с применением (в зависимости от давления газа) процессов детандирования (дросселирования) или внешнего холодильного цикла является обязательной частью технологического комплекса по первичной переработке конденсатсодержаш,его газа и конденсата. Дальнейшие технологические решения могут быть различными. Для более полного извлечения целевых компонентов и получения ШФУ и стабильного бензина возможно применение схем низкотемпературной абсорбции может быть применена также схема деэтанизации (деметанизации) и дальнейшего фракционирования конденсата на сжиженный газ и стабильный бензин, или на этановую фракцию, сжиженный газ и стабильный бензин, или на индивидуальные углеводороды и стабильный бензин в ректификационных колоннах. [c.261]

Сравнение различных холодильных циклов показывает, что удельные затраты энергии в каждом холодильном цикле снижаются при увеличении числа температурных уровней отбора тепла. Термодинамически более выгодными являются ожижительные циклы с детандированием газа при повышенных давлениях. Однако машины низкого давления (турбокомпрессоры, турбодетандеры) имеют более высокий к. п. д. и меньшие габариты, чем машины высокого давления. При определенных условиях преимущества, которыми обладают турбомашины по сравнению с поршневыми машинами, делают циклы низкого давления более выгодными, чем циклы с высоким давлением. [c.85]

Более целесообразно применение адиабатического расширения метано-водородной смесп, уходящей из конденсатора или колонны. При расширении в турбодетандере температура газа снижается до —130 --140° С и ниже нри этом оставшийся в газе этилен переходит в конденсат и соответственно увеличивается степень извлечения этилена. Полученный при детандировании холод может быть использован в системе для охлаждения различных потоков. При применении детандирования может быть рекуперирована также значительная часть энергии сжатия нирогаза. [c.100]

По S — Г-диаграмме можно определить количество отнимаемой от расширяющегося газа теплоты и понижение температуры при детандировании (см. рис. УП1. 6). Например, параметры сжатого газа перед детандером Т = 205 К и Pi = 100 атм = 10 МПа (точка 1). Процесс адиабатического расширения газа проводится при S = onst. Поэтому опустив из точки 1 вертикаль до пересечения с изобарой, отвечающей заданному конечному давлению Рг = 1 атм (0,1 МПа), получим точку 4, характеризующую состояние газа в конце детандирования — Г4 83 К. Тогда понижение температуры газа АГ = Ti — Г4 = 205 — 83 = 122 К. Количество отнимаемой теплоты Q = Я1 — Я4 = 86 — 58 = 28 ккал/кг = [c.170]

Если нет необходимости выделения водорода, то целесообразно метано-водородную фракцию расширить в детандере с отдачей энергии в сеть и одновременным получением холода низкого потенциала, так как температура метано-водородной фракции при расширении до 4 ати падает до —80 -н—100° С. Применение детандирования метано-водородной фракции окажется наиболее экономичным, если полученный при детандировании холод использовать для охлаждения метано-водородной фракции, выходяш ей с верха абсорбционно-отпарной колонны, с конденсацией из нее более тяжелых компонентов и с возвратом образовавшегося конденсата в линию питания абсорбционно-отпарной колонны. Вместе с выпавшим конденсатом в колонну вернется весь унесенный абсорбент и значительная доля этилена. По расчетам НИИСС при применении детандирования метано-водородной фракции можно рекуперировать 4—5% от всей энергии, расходуемой на сжатие газа, и получить 5—8% от потребного количества холода на уровне температуры —18° С и 14—20% — на уровне —40° С. [c.188]

Количество отнимаемого от раснгиряюи егося газа тепла и понижение его температуры при детандировании можно определить с помощью энтропийной диаграммы Т—S (см. рис, XVI1-3). [c.653]

Однако практически преимущества детандирования, по сравнению с дросселированием, не столь значительны, как следует нз теоретических соображений. Действительно, согласно уравнению (IV) для идеального газа, работа адиабатического расширения, при прочих равных условиях, пропорциональна абсолютной температуре газа в первой степени. Расширение газов в детандере происходит при значительно более низких температурах, чем их сжатие в компрессоре, и поэтому доля расхода энергии, компенсируемая работой детандера, невелика. Она уменьшается еще больше при работе детандера в (збласти, где происходит частичное сжижение газа, т. е. когда свойства газа весьма значительно отклоняются от законов идеального состояния. Эффективность охлаждения при расширении газа в детандере также заметно снижается вследствие гидравлических ударов и вихреобразования, приводящих к выделению тепла и потерям холода, обусловленных несовершенством тепловой изоляции детандера. [c.653]

Для переработки газа с содержанием Сз 1,ыдш е не более 70— 75 г/м применяют схемы НТК, где единственным источником холода служат турбодетандерные установки, обеспечивающие глубокое извлечение целевых компонентов этана, пропана и более тяжелых углеводородов. При переработке природных газов детан-дерные установки используют пластовую энергию газа, при переработке нефтяного газа его предварительно компримируют для создания перед детандером необходимого давления. Часто в схемах с внутренним холодильным циклом наряду с детандированием частично отбензиненного газа применяют дросселирование жидких потоков. [c.180]

Отличительная черта рассмотренной схемы — получение необходимого количества холода за счет детандирования предварительно отбензиненного газа и дросселирования конденсата в вы-ветривателе 8. [c.182]

Рассмотрим схему завода в Силигсоне (штат Техас, США), работающего с узлом детандирования и предназначенного для извлечения от 50 до 70% этана от потенциала. Производительность завода соответственно от 9050 до 6370 тыс. м /сут (рис. 111.42) [82]. Пропана в обоих случаях извлекается около 95%. Сырой газ содержит в 1 м 140 см этана, 103 см пропана + высшие и около 0,12 мол. % СОа и Ng. Характерная особенность завода — полное отсутствие водяного охлаждения. Площадь застройки завода вдвое меньше аналогичного завода, работающего по схеме НТА. Сырьевой поток газа с давлением 5,9 МПа и температурой 36,7 °С поступает в фильтр-сепаратор 1, где от него отделяются капельная вода и жидкие углеводороды отфильтрованный газ направляется в адсорбер 2 с твердым осушителем, где газ осушается по воде до точки росы ниже —101,1 °С при данном давлении газа на входе. [c.188]

Для этого при давлении Р для смеси состава О методом секущих и хорд ведут поиск температуры Т., при которой соблюдаются условия изоэнтропийности процесса (так как процесс детандирования является изоэнтропийным) [c.306]

В термомеханических системах наибо.лее распространены два процесса внутрия-него охлаждения — детандирование (1-2 — идеальный, /-3 — реальный) и дросселирование (1-4, i- onst). [c.50]

Детандирование многокомпонентных смесей или изоэнтропий-ное их расширение широко применяется в настояш ее время в процессах низкотемпературной ректификации многокомпонентных углеводородных смесей. [c.79]

Аналогичным образом строятся также расчеты процессов детандирования многокомпонентных смесей с тем лишь отличием, что функции / (е) и / (Г) определяются в виде разности энтропий исходной смеси и полученных продуктов (5прод—5 ). [c.80]

При использовании двухступенчатого турбодетавдера газ с верха деметанизатора проходит холодильник-конденсатор Т-3 и поступает в емкость орошения Ё-1, откуда жидкая фаза насосом подается на орошение колонны. Газ поступает на II ступень Турбо детандер а, где его давление снижается с 2,8 до 2 МПа, а температура — с минус 77 до минус 95,6 °С. Полученный холод используется для охлаждения газа перед, емкостью орошения для повышения степени конденсации тяжелых углеводородов. При использовании двухступенчатого тур бо детандер а степень извлечения пропана из газа достигает 90%. Количество деметанизированного продукта при одно- и двухступенчатом детандировании составляет 2304 и 2347 м /сут. [c.180]

Таким образом, при одной и той же температуре абсорбента, поступающего на орошение колонны, унос компонентов Сз и С4 с остаточным газом при втором режиме орошения существенно больше, чем при первом режиме. Для улавливания компонентов Сз и С4 из остаточного газа его можно охлаждать и конденсировать, используя при этом холод дросселирования или детандирования метано-водородной фракции. Такое решение принято в одном из проектов установки разделения газов пиролиза.- Результаты расчета этан-этиленовой колонны, работающей в режиме облегченного состава абсорбента, сведены в табл. 50. Тепловые HaipyjKH иа яефлсг%гатор г, кипятильник колонны при этом режиме равны соответственно 215 290 кдж/ч и 536 080 кдж/ч. [c.324]

Применение детандирования метано-водородной смеси в системе извлечения также может оказать существенное влияние на выбор параметров компрессии технологического газа, особенно при переработке газов с пониженным содержанием этилена. Детандирование, увеличивая степень извлечения этилена и улучшая общие энергетические показатели схемы, может обусловхсть целесообразность повышения давления цикла компрессии технологического газа. [c.115]

Верхний продукт колонны извлечения уходит обычно в виде паров, которые могут быть расширены адиабатически в детандере, а полученный при детандировании холод использован для повышения степени извлечения этилена. Обратный поток остаточного газа нри низком давлении нагревается в нредварительном теплообменнике и направляется в топливную сеть или при необходимости использования содержащегося в нем водорода на другие установки. В кубе колонны извлечения поддерживается температура от 10 до 40° С в зависимости от состава кубовой жидкости и степени насыщения ее метаном. Кипятильник куба колонны подогревается паром низкого давления, горячей водой или другим теплоносителем. Кубовая жидкость, содержащая этилен и более тяжелые компоненты, с небольшими примесями метана выводится для дальнейшего фракционирования. [c.163]