Управление блоком выделения метан-этановой фракции из ШФЛУ

Широкая фракция легких углеводородов

Широкая фракция легких углеводородов — это смесь, состоящая из углеводородных газов и тяжелых углеводородов. Соотношение нормальных и изо углеводородов в такой фракции такое же, как и в первоначальном сырье. Широкая фракция легких углеводородов представляет собой легковоспламеняющуюся и легкокипящую жидкость, которая также взрыво- и пожароопасная и относится к четвертому классу токсичности. Эта фракция может образовывать с воздухом взрывоопасные смеси, с пределом до 9,5 %. Максимально допустимая концентрация паров такой фракции составляет 300 миллиграмм на один кубометр, при попадании на кожу человека она может стать причиной серьезного обморожения.

Широкая фракция легких углеводородов является полупродуктом процесса добычи природного газа и нефти. На объектах газовых предприятий сырой природный газ сепарируется из скважины. и охлаждается до температуры - 40 градусов по Цельсию, в результате резкого снижения давления. В результате охлаждения из сырого газа выпадает конденсат газа, после чего он отправляется в специальную установку деэтанизации конденсата, где из него получают метан-этановую фракцию. Конденсат, прошедший процесс деэтанизации, отправляется в установки стабилизации, в которых при помощи ректификации из него и получают широкие фракции легких углеводородов.

На нефтяных предприятиях объем содержания газов в товарной нефти не должен составлять более 2 %. Для достижения этого показателя нефть проходит процесс подготовки в многоступенчатых сепараторах, где от нее отделяются попутный нефтяной газ и вода. Давление на разных ступенях находится в диапазоне от 30 до 1,5 килограмм на квадратный сантиметр. Получаемый попутный газ подвергается сжиманию в компрессорах, после чего отправляется на газовые промыслы, на которых осуществляется процесс получения широких фракций легких углеводородов.

К основным предприятиям Российской Федерации, на которых производят широкие фракции легких углеводородов, относятся:

1. Губкинский газоперерабатывающий завод.
2. Пуровский завод переработки газового конденсата.
3. Вынгапурский газоперерабатывающий завод.
4. Нижневартовский газоперерабатывающий завод.
5. Белозерный газоперерабатывающий завод.
6. Сургутский завод стабилизации конденсата.

Получение метан-этановой фракции из широкой фракции легких углеводородов

Для выделения из широкой фракции легких углеводородов метан-этановой фракции на нефтегазовых предприятиях Российской Федерации за основу берутся абсорбционные процессы.

В последнее время широкое применения для выделения метан-этановой фракции получила маслоабсорбционная установка. Принципиальная схема установки изображена на рисунке ниже.

Рисунок 1. Схема маслоабсорбционной установки. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

Нефтяной попутный газ после второй и третьей ступени сепарации по линии (1) и через холодильник (2) отправляются в абсорбер (3), давление в котором находится в диапазоне от 4 до 7Мпа и температуре до -20 градусов по Цельсию. При движении газа вверх тяжелые углеводороды поглощаются абсорбером, стекающим по тарелкам вниз.

Обезжиренный газ проходит каплеуловительную секцию (4), в которой ловится абсорбент, после чего отправляется на установку сушки. Жирный газ, который насыщен тяжелыми углеводородами, направляется в выветриватель (5), где из него выделяется метан-этановая фракция. Затем он направляется в теплообменник (6), в котором он нагревается абсорбентом из десорбционной колонны (8) и отправляется в печь (15). Там он нагревается до температуры 250 градусов по Цельсию, после чего попадает в десорбер, где идет активный процесс выделения углеводородов, в том числе этана и метана. Для интенсификации процесса десорбции в нижнюю часть десорбера подается горячий газ, который нагревается в теплообменнике (7). Пары тяжелых углеводородов перемещаются в холодильник (9), в котором происходит их конденсация. Конденсат затем попадает в сепаратор (10), откуда некоторая его часть попадает (при помощи насоса -11) в специальную емкость для нестабильного конденсата (12). Горячий газ из десорбера через теплообменники попадает в холодильник (16), где охлаждается до 20 градусов по Цельсию. Охлажденный абсорбент насосом (17) нагнетается в поверх абсорбера (3) и процесс повторяется.

Процесс управления выделением метан-этановой фракции представляет собой один из самых важным процессов переработки широкой фракции легких углеводородов. Выделение метана и этана является процессом, представляющим угрозу материальному имуществу предприятия, а также жизням персонала. В выборе средств управления выделением метан-этановой фракции предпочтение автоматизированным системам контроля управления. В первую очередь это касается процесса измерения концентрации метана и этана вокруг установки при помощи специальных датчиков. Также автоматические системы способны заранее предугадать и предотвратить нештатную ситуацию, что может помочь избежать серьезной аварии. Также автоматизированные приборы и системы играют важную роль в процессе дозировки исходного сырья, которая закладывается в программу контроля и управления процессом, что практически исключает риск ошибки, которую относительно часто допускают сотрудники, производя дозировку вручную. Все вышеперечисленные факторы доказывают, что блок выделения метан-этановой фракции в любом виде установок по переработке сырья является важнейшим элементом и требует особого подхода как на стадии проектирования, так и при эксплуатации.