Для получения сжиженных углеводородных газов

Объект исследования: принципиальная схема установки компрессионной обработки попутных нефтяных газов с целью получения сжиженных углеводородных газов (СУГ).

Результаты, полученные автором: проведен анализ термодинамических параметров для различных установок, участвующих в процессе получения СУГ.

Сжиженные углеводородные газы в настоящее время являются топливом с очень широким диапазоном применения. Системы СУГ экономически выгодны при мелких рассредоточенных потребителях, расположенных вдали от магистралей газопроводов природного газа. Благодаря «двойственной» природе, с одной стороны, сжиженные газы имеют преимущества жидкости при транспортировке и хранении (легкая транспортабельность, малый занимаемый объем, в следствие возможность перевозки большего количества газа и т.д.), а с другой стороны, находясь в газообразном состоянии, они приобретают преимущества, свойственные газам при их распределении по сетям и сжигании.

Производство СУГ выполняется по разным технологиям в зависимости от исходного сырьевого продукта (нефти, попутного нефтяного газа или природ-ного газа).

Основным источником для получения СУГ являются нефтяные попутные газы, газоконденсатных месторождений и газы, получаемые в процессе переработки нефти, потому что они намного богаче высшими углеводородами.

Производство СУГ включает в себя процессы: подготовки (очистка газов от примесей и осушка от влаги); предварительного сжатия газа; охлаждения газа; выделения тяжелых углеводородов (газовый бензин - С₅₊) и сжижение.

В практике переработки попутных нефтяных газов применяют следу-ющие основные способы отбензинивания (выделение углеводородов от С₃ и выше):

Абсорбционный метод, основанный на различной растворимости содержащихся в газе углеводородов в жидких нефтепродуктах. Применяют абсорбент, в котором пропан, бутан и углеводороды бензинового ряда лучше растворяются, чем метан. После контакта абсорбента с попутным газом в колонне абсорбера обогащенный углеводородами абсорбент поступает в десорбер, где из него выпаривают пропан, бутан и бензин с последующей их конденсацией. Давления, применяемые из разных установок, в зависимости от состава газа и поставленной цели колеблются в широких пределах – от 4 до 35 ата. Обычно температуру масла на выходе из абсорбера держат не выше 40 °.

Компрессионный способ отбензинивания основан на сжатии до 25 ата и последующем охлаждении попутного газа до температуры конденсации. При этом тяжелые углеводороды конденсируются (стабильный (газовый) бензин) и затем отделяются от газа в сепараторах. Для более полного извлечения из попутного газа углеводородов, начиная с С₃ и выше, применяют низкотемпературную ректификацию. Выделенный из попутного газа нестабильный бензин поступает на газофракционирующую установку, где он в ректификационной колонне (или в нескольких последовательно работающих колоннах) разделяется на пропан, бутан.

Низкотемпературная сепарация - технологический процесс, предназ-наченный для выделения из потока природного газа в промысловых условиях углеводородного конденсата и влаги при низких температурах. Кроме того, сепарация газа при низкой температуре является отличным средством для дегидратации его, так как под действием сравнительно низких температур содержащиеся в газе пары воды конденсируются в капельную жидкость, переходя затем в кристаллогидраты, которые, как и жидкие углеводороды, в сепараторах отделяются от газа.

Можно утверждать, что низкотемпературная сепарация является высокоэффективным комплексным процессом, освобождающим газ от воды и «выбивающим» из него высококипящие компоненты. Универсальность и высокая эффективность низкотемпературной сепарации газа в сочетании с практически бесплатным холодом, получаемым на промыслах в результате использования энергии, заключенной в самих газовых потоках высокого (100–200 ат) давления, делает этот процесс незаменимым почти на всех газодобывающих промыслах, где требуется осушить и обезжирить газ.

Добыча сжиженного углеводородного газа из попутного нефтяного газа очень перспективна, т.к. при добыче нефти этот газ является неотъемлемой частью. Сжижение ПНГ может осуществляться как в стационарных установках, так и в передвижных, непосредственно на скважинах, что позволяет избежать неоправданных потерь попутного газа в атмосферу или во время сжигания в факелах.

Материал поступил в редколлегию 20.05.2017

УДК 620.9

А.А. Дешпит

Научный руководитель: доцент кафедры «Промышленная теплоэнергетика», аспирант Сапич В.Н.

[email protected]

Эффективность теплоотдачи теплообменной

поверхности, сформированной из поперечно