Установка для охлаждения и разделения углеводородных газов

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 1 А 1 173 5)5 Г 25 В 9/О ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ КОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ В ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(71) Ленинградский технологический институт холодильной промышленности(56) Авторское свидетельство СССР В 555264, кл, Е 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 холодильнойтехнике, а точнее к установкам получениягазов в химической и нефтехимической промышленности,Известна установка для разделения га. зов, содержащая компрессор, теплообменник, сепараторы, дроссели, машину.Недостатком этой установки являетсянизкая экономичность из-за потерь энергиипри дросселировании,Наиболее близкой к предлагаемой является установка для охлаждения и разделе-.ния углеводородных газов, содержащаясырьевой компрессор, осушитель, ступениохлаждения газов, выполненные в виде тепзов, 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, чстановленым 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. Од лообменников и сепараторов, деметаниза- Сг тор; (ЛНедостатком известной установки явля- а ется низкая эффективность разделения га-, д 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 сырьевойкомпрессор, 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, 1730511установленным 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, Вустер-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, где10 40 50 пает в коллектор).Водородная фракция из сепаратора 18подогревается последовательно в теплообменниках 17, 14, 10, 7, 3, за счет охлаждения прямого потока пирогаза и направляется в 55 15 20 25 30 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-го 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 и постуобщий коллектор для вывода из установки,формула изобретения Установка для охлаждения и разделения углеводородных газов, содержащая сырьевой компрессоросушитель, ступени охлаждения газов, выполненные в виде теп1730511 С едотовдактор Т. Лазоренко Т тал Корре оставитель А, Ф ехред М.Морген, Химчук одственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарин Пр лообменников и сепараторов с газовой и жидкостной полостями, деметанизатор, о т. л 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 теп 10 Заказ 1507. Тираж ВНИИПИ Государственного комитета по и 113035, Москва, Ж, 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. Подписноетениям и открытиям при ГКНТ СССская наб., 4/5