Низкотемпературная ректификация и конденсация НТКР-2

Сырьем в блоке НТКР второй линии переработки попутного нефтяного газа ООО «Лукойл-ПНГП» являются смесь попутного нефтяного газа месторождений Пермского края и природного газа Кокуйского месторождения.

Газ поступает на НТКР после предварительной подготовки (компримирование, очистка от сероводорода и окисей углерода, осушка). В связи с тем, что сырьевые потоки отличаются друг от друга по своему составу и количеству, состав перерабатываемого в блоке НТКР газа переменный.

Состав потоков исходного газа и ШФЛУ, поступающих на переработку в блок НТКР, и его параметры приведены в таблице 2.1, причем состав исходного газа приведен для варианта номинальной (100%) производительности: 500 млн.м³/год ПНГ с южного направления и 400 млн.м³/год природного газа Кокуйского месторождения.

Дополнительным сырьем является поток ШФЛУ, подаваемый с товарной базы ООО «Лукойл-ПНГП».

Таблица 2.1.

Точка росы газа по воде не выше минус 70 ^оС.

Проектный годовой материальный баланс работы блока НТКР приведен в таблице 1.1

Таблица 1.1

Продуктами переработки сырья в блоке НТКР являются:

- абсорбер 202.2C-1 – сухой отбензиненный газ (готовая продукция) и углеводородный конденсат (питание деметанизатора);

- деметанизатор 202.2C-2 - деметанизированный конденсат, который направляется в деэтанизатор, и метан-этановая фракция, которая направляется в абсорбер 202.2C-1 в качестве абсорбента.

- деэтанизатор 202.2C-3 – этановая фракция (готовая продукция) и деэтанизированный конденсат, который направляется в блок ГФУ либо на склад в качестве полуфабриката.

Процесс переработки углеводородного газа с целью получения в качестве товарной продукции этановой фракции с максимально возможным извлечением этана из сырья.

В качестве источника холода используется эффект адиабатического расширения газа в турбодетандере и внешний пропановый холодильный цикл с двумя изотермами испарения: минус 40 ºС÷минус 39 ºС. (пропан низкого давления) и минус 5 ºС (пропан среднего давления).

Для адиабатического расширения применяется турбодетандерный агрегат импортной поставки с КПД детандера не менее 0,85. Вырабатываемая детандером энергия используется для дожима в компрессоре турбодетандерного агрегата компримированного нефтяного газа перед НТКР.

Внешним источником тепла в кубах ректификационных колонн является насыщенный водяной пар низкого давления. Подвод тепла в кипятильники за счет конденсация водяного пара осуществляется в пластинчатых термосифонных кипятильниках. В качестве дополнительного сырья в блоке НТКР используется ШФЛУ, поступающая из ТБСТ-1. Возможна подача ШФЛУ помимо деэтанизатора непосредственно на установку ГФУ.

Описание схемы:

В блок НТКР сырьевой газ поступает после предварительной подготовки: осушки и компримирования в электроприводном центробежном компрессоре сырьевого газа 202.1CU-1, обеспечивающем компримирование газа до давления 4,5 МПа (45,9 кгс/см²), и дополнительного компримирования в компрессорной части турбодетандерного агрегата до давления 5,8 МПа (59 кгс/см²) Охлажденная до температуры минус 35÷37 ºС газо-жидкостная смесь поступает на разделение в сепаратор 202.2S- 1.

Газовая фаза из сепаратора направляется на адиабатическое расширение в детандерную часть турбодетандерного агрегата 121.1TDA-1,

а углеводородный конденсат дросселируется до давления 1,9 МПа (19,4 кгс/см²) в кубовую часть абсорбера 202.2С-1

Секция абсорбции предназначена для получения отбензиненного газа.

Парожидкостная смесь из сепаратора 202.2S-1 поступает в куб абсорбера 202.2С-1 (далее абсорбер) под нижнюю 27-ую тарелку для отмывки из поднимающихся по колонне паров тяжелых углеводородов.

Для орошения в сепарационную зону над верхней тарелкой абсорбера подаются два потока:

1- парожидкостная смесь из детандерной части турбодетандерного агрегата 121.1TDA-1 поступает при температуре минус 76 ºС;

2 - абсорбент – переохлажденный в теплообменнике 202.2НЕ-2 до температуры минус 78 ºС верхний продукт колонны-деметанизатора 202.2С-2, отбираемый из емкости 202.2V-2 при температуре минус 36 ºС, поступает после дросселирования.

В абсорбере жидкость, стекающая вниз по контактным устройствам, абсорбирует из поднимающихся паров этан и более тяжелые углеводороды.

Товарный продукт – сухой отбензиненный газ (метановая фракция) выходит из шлема абсорбера с температурой около минус 81ºС, используется в теплообменнике 202.2НЕ-2, установленном на верху абсорбера, в качестве хладагента для конденсации метан-этановой фракции, поступающей в теплообменник из сепаратора 202.2 V-2 и направляется на дальнейшую рекуперацию холода в теплообменник 202.2НЕ-1 при температуре минус 61ºС под давлением 1,85 МПа.

Углеводородный конденсат из куба абсорбера откачивается в зону питания колонны 202.2С-2.

Секция деметанизации предназначена для выделения легких фракций с получением абсорбента, направляемого в абсорбер 202.2С1, и деметанизированного конденсата, подаваемого на дальнейшую переработку.

Питание подается на 10-ую тарелку сверху колонны-деметанизатора 202.2С-2.

Повышение давления в деметанизаторе 202.2С-2 за счёт напора, создаваемого насосом 202.2Р-1/А,В,С, позволяет использовать для конденсации паров этана в дефлегматоре 202.2НЕ-3 пропановый холод изотермы минус 40 ^оС.

Паровая фаза деметанизатора поступает в пластинчатый теплообменник-конденсатор 202.2HЕ-3, где за счет испарения пропана изотермы минус 40^оС частично конденсируется и поступает в сепаратор 202.2V-2.

Жидкая фаза из сепаратора 202.2V-2 самотеком поступает в деметанизатор в качестве флегмы.