Установка для охлаждения и разделения углеводородных газов

 

Изобретение относится к холодильной технике и может быть использовано в химической промышленности. Цель изобретения - повышение эффективности разделения газов . Цель достигается тем, что в установке для охлаждения и разделения углеводородных газов, содержащей сырьевой компрессор , осушитель, ступени охлаждения газов, выполненные в виде теплообменников и сепараторов с газовой и жидкостной полостями , деметанизатор, дополнительно установлены три детандера, первый из котооых включен между осушителем, установлении после теплообменника первой ступени и сепаратором первой ступени, второй - между теплообменником и сепаратором второй ступени, третий - между теплообменником и сепаратором третьей ступени, а также бустер-компрессор , установленный между теплообменником четвертой ступени и газовой полостью сепаратора третьей ступени, и три насоса, подключенные на входе к жидкостным полостям сепараторов трех ступеней , а на выходе - к деметанизатору. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)з F 25 В 9/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4696469/06 (22) 24,05.89 (46) 30,04.92. баюл.М16 (71) Ленинградский технологический институт холодильной промышленности (72) Ф.С.Абдуллаева, В,В.Оносовский, Л.C.Tèìîôeåañêèé, P.À.Íóðìóõàìåäoe, Н.Поздина и В.К,Зизюкин (53) 621.575 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

% 555264, кл, F 25 В 9/02, 1975.

Авторское свидетельство СССР

М 851031, кл. Е 25 В 9/02, 1977. (54) УСТАНОВКА ДЛЯ ОХЛАЖДЕНИЯ И . РАЗДЕЛЕНИЯ УГЛЕВОДОРОДНЫХ ГАЗОВ (57) Изобретение относится к холодильной технике и может быть использовано в химической промышленности. Цель изобретения— повышение эффективности разделения гаИзобретение относится к холодильной технике, а точнее к установкам получения газов в химической и нефтехимической промышленности.

Известна установка для разделения га. зов, содержащая компрессор, теплообменник, сепараторы, дроссели, машину.

Недостатком этой установки является низкая экономичность из-за потерь энергии при дросселировании, Наиболее близкой к предлагаемой является установка для охлаждения и разделения углеводородных газов, содержащая сырьевой компрессор, осушитель, ступени охлаждения газов, выполненные в виде теп„„. Ы„„1730511 А1 зов, Цель достигается тем, что в установке для охлаждения и разделения углеводородных газов, содержащей сырьевой компрессор, осушитель, ступени охлаждения газов, выполненные в виде теплообменников и сепараторов с газовой и жидкостной полостями, деметанизатор, дополнительно установлены три детандера, первый из котооых включен между осушителем, установленым после теплообменника первой ступени и сепаратором первой ступени, второй — между теплообменником и сепаратором второй ступени, третий — между теплообменником и сепаратором третьей ступени, а также бустер-компрессор, установленный между теплообменником четвертой ступени и газовой полостью сепаратора третьей ступени. и три насоса. подключенные на входе к жидкостным полостям сепараторов трех ступеней, а на выходе — к деметанизатору. 1 ил. лообменников и сепараторов, деметанизатор;

Недостатком известной установки является низкая эффективность разделения га-. зов из-за значительных затрат энергии.

Целью изобретения является повышение эффективности разделения газов.

Указанная цель достигается тем, что установка для охлаждения и разделения углеводородных газов, содержащая сырьевой компрессор, осушитель, ступени охлаждения газа, выполненные в виде теплообменников и сепараторов с газовой и

: жидкостной полостями, деметанизатор дополнительно содержит три детандера., первый из которых включен между осушителем, 1730511 установленным после теплообменника первой ступени, и сепаратором первой ступени, второй — между теплообменником и сепаратором второй ступени, третий — между теплообменни ком и сепаратором третьей ступени, а также снабжена бустер-компрессором, установленным между теплообменником четвертой ступени и газовой полостью сепаратора третьей ступени, и тремя насосами, подключенными на входе к жидкостным полостям сепаратОров трех ступеней, а на выходе — к деметанизатору, На чертеже показана принципиальная схема установки охлаждения и разделения углеводородных газов.

Установка состоит из ряда последовательно соединенных сырьевого компрессора 1, водяного теплообменника 2, многопоточных теплообменников 3. 7, 10, 14. 17, осушителя 4 газа, детандеров 5, 8, 11 пирогаза, сепараторов 6, 9, 12, 16, 18, бустер-компрессора 13, теплообменника 15, дроссельного вентиля 19. конденсатных насосов 20 — 22, деметанизатора 23. Детандер

5 соединен,на входе с осушителем 4 пирогаза, установленным после многоступенчатого теплообменника 3, на выходе — с сепаратором 6. Детандер 8 соединен на входе с многопоточным теплообменником 7, на выходе — с сепаратором 9, Детандер 11 соединен на входе с многопоточным теплообменником 10, на выходе — с сепаратором 12, Бустер-компрессор 13 соединен на входе с сепаратором 12, на выходе — с многопоточным теплообменником 14. Насос 20 соединен на входе с сепаратором 6, на выходе — с деметаниэатором, Насос 21 соединен на входе с сепаратором 9, на выходе — с деметанизатором. Насос 22 соединен на входе с сепаратором 12, на выходе — с деметанизатором, Установка работает следующим образом.

При получении этилена и пропилена в сырьевом компрессоре 1 исходная газовая смесь (пирогаз) сжимается до 3,7 МПа и поступает в теплообменники 2 и 3, где охлаждается сначала водой, а затем холодом обратных потоков: водородной фракции, метановой фракции низкого давления, метановой фракции среднего давления и этановой фракции. После осушки в осушителе

4 пирогаз направляется в первый детандер

5, где расширяется с 3,7 до 2 МПа и одновременно Охлаждается до 243 К. Полученная в конце расширения газожидкостная смесь поступает в сепаратор 6, где разделяется на газовую и жидкостную фазы. Жидкость — углеводородный конденсат насосом . 20 при давлении 3,7 МПа подается в деметанизатор 23 в качестве 1-го питания. Пирогаз направляется в теплообменник 7, где

40

50 пает в коллектор).

Водородная фракция из сепаратора 18 подогревается последовательно в теплообменниках 17, 14, 10, 7, 3, за счет охлаждения прямого потока пирогаза и направляется в

35 охлаждается обратными потоками. После теплообменника 7 пирогаз поступает в детандер 8, где расширяется с 2 МПа до 1,07

МПа и охлаждается до 203 К и затем направляется в сепаратор 9 на разделение, Углеводородный конденсат из сепаратора 9 насосом 21 подается в деметаниэатор 23 в качестве второго питания, а пирогаз направляется в теплообменник 10. В теплообменнике 10 пирогаэ охлаждается обратными потоками, откуда поступает в детандер 11, где расширяется до 0,7 МПа и охлаждается до 183 К. Газожидкостная смесь иэ детандера направляется на разделение в сепаратор 12. Углеводородный конденсат из сепаратора 12 насосом 22 подается в деметанизатор 23 в качестве 3-ro питанйя, Газ иэ сепаратора 12 дожимается . бустер-компрессором 13 до давления 3,7

МПа и направляется в теплообменник 14, где охлаждается обратными потоками. Из теплообменника 14 газ поступает в теплообменник 15, где охлаждается за счет испарения при давлении 0,5 МПа метановой фракции среднего давления и затем направляется в сепаратор 16, Конденсат из сепаратора 16 отводится через теплообменник 14 в деметанизатор в качестве 4-го питания.

Газ (метановодородная фракция) после охлаждения в теплообменнике 17 направляется на выделение концентрированной водородной фракции в сепаратор 18. В теплообиеннике 17 метановодородная фракция охлаждается и частично конденсируется холодом обратных потоков, Метановая фракция иэ сепаратора дросселируется в дроссельном вентиле 19 до низкого давления 1,47 МПа и при 113 К поступает последовательно в теплообменники 17, 14, 10, 7 и 3 и нагретой до температуры 213 К поступает в буферную емкость.

Газообразная метановая фракция среднего давления из теплообменника 15 поступает последовательно в теплообменники 14, 10, 7, 3 и нагретой до 213 К направляется в топливную сеть. Метановая фракция И (отдувки), сжатая до 0.6 МПа и охлажденная в теплообменнике 3, смешивается с метановой фракцией среднего давления I и постуобщий коллектор для вывода из установки.

Формула изобретения

Установка для охлаждения и разделения углеводородных газов, содержащая сырьевой компрессор..осушитель, ступени охлаждения газов, выполненные в виде теп1730511

Составитель А, Федотов

Редактор T. Лазоренко Техред М.Моргентал Корректор Н. Химчук

Заказ 1507. Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4l5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 лообменников и сепараторов с газовой и жидкостной полостями, деметанизатор, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения эффективности разделения газов, установка дополнительно содержит три 5 детандера. первый из которых включен между осушителем, установленным после теплообменника первой ступени, и сепаратором первой ступени, второй — между теп10 лообменником и сепаратором второй ступени, третий — между теплообменником и сепаратором третьей ступени, а также бустер-компрессор. установленный между теплообменником четвертой ступени и газовой полостью сепаратора третьей ступени, и три насоса, подключенные на входе к жидкостным полостям сепараторов трех ступеней, а на выходе — к деметанизатору.