ИТС 30-2021 Переработка нефти

2.16 Установки фракционирования газов

Разделение газов

Для разделения смесей газов на индивидуальные компоненты или пригодные для дальнейшей переработки технические фракции применяют следующие процессы: конденсацию, компрессию, адсорбцию, абсорбцию и ректификацию. На газофракционирующих установках (ГФУ) эти процессы комбинируют в различных сочетаниях.

Конденсация - стадия, на которой газ превращают в двухфазную систему жидкость - газ, а затем механически разделяют на газ и жидкость. В качестве хладагента при конденсации используют воду или воздух (снижение температуры до 35-40°С), для создания более низких температур в качестве хладагентов используют испаряющийся аммиак, фреон, пропан (снижение температуры до -40°С) и этан (снижение температуры до -80°С).

Компрессия - сжатие газа.

Абсорбция - обратимый (десорбция) процесс разделения углеводородных газов, основанный на избирательном поглощении отдельных компонентов (жирного газа) абсорбентом (бензиновая или керосиновая фракция). Адсорбцию применяют для извлечения компонентов из смесей, в которых содержание извлекаемых углеводородов не превышает 50 мг/м.

Ректификация является заключительным этапом разделения газовых смесей. Ректификация газов проходит при повышенном давлении.

Газофракционирующие установки (ГФУ) разделяются по типу сырья - на ГФУ предельных и ГФУ непредельных газов. Типичные материальные балансы установок газофракционирования приведены справочно в таблице 2.52.

Таблица 2.52 - Типичный материальный баланс установок газофракционирования при переработке предельных (I) и непредельных (II) газов, % масс.

На рисунке 2.68 приведена технологическая схема ГФУ предельных газов, на которой применяют процессы конденсации, компрессии и ректификации. Сырьем является газ с установок первичной перегонки, головки стабилизации с установок риформинга и гидропроцессов. Газ с установок первичной переработки нефти через сепаратор 1 подают на сжатие компрессором 5. При сжатии газ нагревают до 120°С, затем конденсируют в водяном конденсаторе-холодильнике 34 и в конденсаторе-холодильнике 35, охлаждаемом испаряющимся аммиаком. В аппарате 34 охлаждение и конденсацию ведут при 40°С, а в аппарате 35 - при 4°С. После каждой ступени конденсации газожидкостную смесь разделяют на газ и жидкость в сепараторах 2 и 3. Газовые конденсаты из сепараторов 2, 3 совместно с головками стабилизации установок первичной перегонки риформинга и гидропроцессов подают на блок ректификации (колонна 15).

1, 2, 3 - сепараторы; 4, 22, 23, 24, 25, 26, 27 - емкости; 5 - компрессор; 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 19 - насосы; 15, 16, 17, 18, 20, 21 - колонны; 28, 34, 35 - холодильники;