Описание технологической схемы и оборудования

 

Принципиальная технологическая схема установки низкотемпературной конденсации представлена в графической части на на первом листе формате А1, а также в приложении А.

Сырьевой углеводородный газ по трубопроводу через пневмоприводные заслонки (с байпасной линией с вентилем заполнения для плавного подъема давления в системе) и поступает в приемный сепаратор Е-1 (для отделения возможных капель жидкости и механических примесей) при температуре 25÷40°С и давлении 1,6÷1,8 МПа. Газ из сепаратора Ε-1 через расходомер направляется в блок компрессорной с ГТА на дожатие до давления 4,6 МПа. На данном этапе производится контроль параметров исходного газа и контроль его качества: компонентный состав контролируется лабораторным анализом, а влагосодержание поточным влагомером. Жидкие углеводороды из сепаратора периодически отводится на переработку в колонну К-1 через шаровой кран, автоматическое открытие которого производится при достижении уровня 1000 мм и закрытие при минимальном уровне 200мм. Состав жидкости проверяется лабораторным анализом. Для предотвращения гидроударов и равномерной подачи жидкости в колонну на дренажном трубопроводе из сепаратора Е-1 предусматривается дроссельная шайба с отверстием Ду15мм.

Блок компрессорной с ГТА укомплектован одним дожимным центробежным компрессором КЦ-1 с газотурбинным приводом. Резервный компрессор не предусмотрен, в случае остановки агрегата производится байпасирование газа помимо установки. Ведется контроль за параметрами газа в линии нагнетания компрессора, и при превышении давления свыше 5,2 МПа, а температуры 150°С предусмотрена сигнализация. Выходящий из компрессора газ охлаждается в аппаратах воздушного охлаждения АВО-КЦ/1…5 до температуры 0°С зимой и 35°С летом. Предусмотрены контроль температуры газа и сигнализация при отклонении ниже минус 5°С или свыше 40°С.

Для поддержания постоянства давления в линии всасывания компрессора предусмотрено байпасирование охлажденного газа клапаном.

В качестве топливного и уплотняющего газа для ГПА используется газ с установки компримирования и осушки газа. Кроме того, предусмотрена резервная линия подачи топливного газа из байпасного (с нагнетательной во всасывающую линию компрессора) трубопровода компримированного газа на выходе из АВО-КЦ/1-5 перед дроссельно-регулирующим клапаном.

После охлаждения в АВО-КЦ/1-5 газ направляется в узел предварительного охлаждения наружной установки под давлением 4,55…4,62 МПа.

В узел предварительного охлаждения газ поступает с байпасом для постепенного и плавного заполнения системы газом под давлением и разделяется на два потока. Часть газа отбирается клапаном-регулятором температуры питания колонны К-1 и подается на охлаждение и частичную конденсацию в теплообменник Т-2, на выходе из которого парожидкостная смесь объединяется с основным потоком, выходящим из теплообменника Т-1, и поступает на сепарацию фаз в сепаратор С-1. Температура рабочей среды на выходе из теплообменника Т-1 до минус 61°С, из теплообменника Т-2 до минус 71°С. Температура суммарного потока (минус 56… минус 64°С) контролируется на выходе пара из сепаратора С-1. Для обеспечения возможности отбора требуемого расхода газа в теплообменник Т-2 на основном потоке, направляемом на охлаждение и частичную конденсацию в теплообменник Т-1, установлен клапан-регулятор, поддерживающий постоянство давления сырьевого углеводородного газа на входе в блок.

Для контроля перепада давления на сепарирующем устройстве сепаратора С-1 установлены датчики давления на потоке продукта на входе в сепаратор и газа на выходе из сепаратора. При достижении перепада давления 0,04 МПа предусмотрена сигнализация. Жидкость из сепаратора С-1 дросселируется клапаном, поддерживающим в сепараторе заданный уровень жидкости от 600 до 1000 мм, направляется на рекуперацию холода в теплообменник Т-2 и затем подается в качестве основного питания в колонну К-1. Температура питания минус 23°С зимой и 10°С.

Дополнительным питанием колонны являются жидкие углеводороды, отводимые по мере накопления из приемного сепаратора Е-1.

Газ из сепаратора С-1 (насыщенный пар) направляется на адиабатическое расширение в турбодетандер ТДА-1. Давление газа, направляемого в детандер, составляет 4,4…4,5 МПа. Для защиты турбодетандера от попадания в проточную часть капельной жидкости предусмотрена сигнализация и блокировка по уровню жидкости в сепараторе С-1. При достижении максимального уровня (1300 мм) производится дренирование жидкости из сепаратора через шаровой кран с пневмоприводом в дренажную емкость Е-8. При снижении уровня до минимального (250 мм) кран закрывается.

Выходящий из турбодетандера ТДА-1 парожидкостной поток подается в верхнюю сепарационную часть колонны К-1 под давлением 1,2…1,3 МПа при температуре минус 101… минус 108°С. Жидкость, поступившая с потоком, является флегмой колонны К-1.

При пуске установки и временной остановке турбодетандерного агрегата подача питания в колонну производится по байпасу помимо детандера через запорно-регулирующий клапан, на котором дросселируется до давления 1,2…1,3 МПа. В этом случае холод вырабатывается не адиабатическим расширением газа в детандере с отдачей внешней работы, а дроссель-эффектом при прохождении газа через клапан. Этот процесс значительно менее эффективный, что приводит к изменению температурного режима установки и снижению выхода ШФЛУ.

Сухой отбензиненный газ отводится с верхней части колонны К-1 при температуре минус 92…минус 96°С под давлением 1,1…1,2 МПа (контролируется приборами, размещенными в верхней части колонны) и направляется на рекуперацию холода в теплообменник Т-1.

В колонне К-1 предусмотрены контроль давления и температуры на различных тарелках, в кубе и верхней сепарационной зоне, а также контроль уровня в кармане и кубе колонны.

Давление в колонне контролируется над тарелкой основного питания, над верхней тарелкой и в верхней части колонны у шлемовой трубы. Допустимый перепад давления в каждой части колонны - до 0,03 МПа. При перепаде 0,04 МПа срабатывает сигнализация. Рост перепада давления свыше допустимого предела свидетельствует о режиме работы колонны, близком к захлебыванию, и требует принятия мер по стабилизации режима.

Режим работы колонны контролируется по показаниям датчиков температур, установленных на верхней тарелке, на тарелке основного и дополнительного питания, в кармане отбора на печь жидкости с нижней тарелки.

Отпарка легких углеводородов из жидкости, стекающей в куб колонны К-1, производится в печи огневого подогрева П-1. Поддержание температуры кубового продукта колонны 49…52°С производится изменением расхода топливного газа, подаваемого к основным горелкам печи П-1.

Циркуляция жидкости через печь П-1 обеспечивается насосом Н-2/1(2). Расход кубовой жидкости (39…56т/ч), подаваемой на отпарку в печь П-1, поддерживается посредством клапана, который корректируется в соответствии с уровнем жидкости в колонне К-1 в кармане отбора на печь. Этот уровень поддерживается в диапазоне 1500…2500мм. Предусмотрена сигнализация при минимальном (1000мм) и максимальном (4000мм) значении уровня жидкости. Для защиты насоса Н-2/1(2) предусмотрена блокировка при снижении уровня до 200мм.

Режим работы колонны К-1 корректируется также по автоматическому анализу качества отбензиненного газа, отводимого с верха колонны - по содержанию в нем пропана и качества ШФЛУ - по содержанию метана и этана.

Кубовый продукт колонны К-1 - ШФЛУ насосом Н-3/1(2) подается для охлаждения до температуры 35…40ºС в аппарат воздушного охлаждения АВО-3 и затем поступает на смешение с ШФЛУ из НТК-1. Производительность насоса Н-3/1(2) регулируется установленным на линии нагнетания клапаном, поддерживающим уровень жидкости в кубе колонны 1500…2500мм. Предусмотрена сигнализация при минимальном (1000мм) и максимальном (4000мм). Для защиты насоса Н-3/1(2) предусмотрена блокировка при снижении уровня до 200мм.

Отвод ШФЛУ из установки производится под давлением 5,3…5,5 МПа. Температура ШФЛУ регулируется изменением числа оборотов вентилятора АВО-3. Сигнал на частотный регулятор подается от датчика температуры на потоке ШФЛУ на выходе из АВО-3. Здесь же происходит измерение и регистрация расхода ШФЛУ, отводимого из установки (12…20т/ч).

Поток сухого отбензиненного газа после рекуперации холода в теплообменнике Т-1(температура на выходе из теплообменника от минус 7°С зимой до 23°С летом) направляется в компрессор турбодетандерного агрегата ТДА-1, являющийся тормозом детандера. Здесь вырабатываемая в детандере энергия используется для сжатия отводимого из установки СОГ. В компрессоре турбодетандерного агрегата давление СОГ повышается от 0,9…1,0 МПа до 1,3…1,4 МПа. Затем отводимый из установки сухой отбензиненный газ поступает на дожимные компрессора УКГ-2 на компримирование для дальнейшей транспортировки по магистральному газопроводу. В летний период производится охлаждение СОГ в АВО-2/1…3 от температуры 54°С до 35°С. Зимой температура газа на выходе из компрессора ТДА не превышает 21°С и поток направляется по байпасной линии помимо АВО-2/1…3.

При работе установки без детандера СОГ направляется в трубопровод выхода из установки по байпасной линии помимо компрессора ТДА-1.

Таким образом, на выходе из установки СОГ имеет температуру 21…35°С, давление не менее 1,3 МПа и его расход составляет 113…186 т/ч.

Качество получаемых продуктов (ШФЛУ и отбензиненного газа) проверяется поточными газоанализаторами и периодическим отбором проб и их контролем на соответствие требованиям нормативных документов на эти продукты.

Для контроля СОГ на соответствие требованиям ОСТ 51-40.93 и специальных требований (содержание С_3+В около 2 г/м³) производится периодический отбор проб СОГ на выходе из установки.

Также обязательно производится отбор проб для аналитического контроля получаемой ШФЛУ.

В качестве топливного газа для горелок печи П-1 используется топливный газ для печей из сетей предприятия. Номинальный расход топливного газа 298нм³/ч летом и 379нм³/ч зимой. Подача к основным горелкам печи производится через дроссельный клапан, степень открытия которого корректируется по температуре возвращаемого в колонну К-1 продукта. Датчик температуры установлен в кубе колонны в районе штуцера ввода парожидкостной смеси из печи П-1. Давление перед основными горелками составляет 0,055…0,065 МПа, перед дежурными - 0,03...0,045 МПа. Предусмотрена сигнализация по давлению газа перед основными и дежурными горелками и блокировка(закрытие кранов перед горелками) при снижении давления до 0,02 МПа.

Для предотвращения гидратообразования на установке предусмотрен, при необходимости, впрыск метанола в прямой поток газа перед теплообменниками Т-1 и Т-2 и перед сепаратором С-1. Метанол поступает от сетей действующего предприятия.

Сбросы от предохранительных клапанов сколлектированы и направляются от теплых клапанов - непосредственно в факельную систему, от холодных клапанов - предварительно в обогреваемую дренажную емкость Ε-8. Также ведется контроль температуры в емкости Е-8 и отходящих газов. Предусмотрена блокировка по температуре отходящих газов - переключение выхода продувочных газов с факела на свечу в случае, если поток не нагреется до температуры выше минус 30°С.

Система продувки

Для нужд продувки оборудования и коммуникаций используется газообразный сухой технологический азот (с содержанием кислорода не более 0,5%об и точкой росы по влаге не выше минус 60°С), подаваемый на установку под давлением до 0,6 МПа. На входе в установку контролируется температура, давление, расход и качествопоступающего азота. К оборудованию азот подается по соответствующим коммуникациям со съемными участками трубопроводов. Вывод отработанного продувочного азота - через специальный коллектор на свечу Св-1.

В свече поддерживается постоянное избыточное давление до 0,02 МПа с сигнализацией при падении давления ниже 0,005 МПа. Для поддержания избыточного давления в свечу производится поддув азота.

Дренажная система

Дренирование жидкости и сброс давления из оборудования осуществляется по трубопроводам теплых сбросов и холодных сбросов в дренажную емкость Ε-8 с последующим выводом в факельную систему. Нагрев и испарение сбросов производится теплоносителем (дизельное топливо), подаваемым из сетей завода и циркулирующим по внутреннему и наружному теплообменным устройствам емкости. Циркуляция теплоносителя производится постоянно для предотвращения попадания в факельную систему холодных сбросов в случае срабатывания предохранительных клапанов, установленных на низкотемпературном оборудовании. Контроль циркуляции теплоносителя ведется по показаниям расходомера (расход 5…6 м³/ч). Подача теплоносителя осуществляется из общезаводской системы. Также ведется измерение температуры и давления теплоносителя на выходе из обогревающих устройств емкости.

Неиспарившиеся остатки жидких углеводородов из емкости Ε-8 могут откачиваться в специальные транспортные емкости. Контроль уровня жидкости в емкости производится уровнемером с сигнализацией при повышении уровня до 1500мм. теплообменный аппарат фланцевый корпус

Факельные сбросы направляются в факельную систему завода.