Национальная холдинговая компания «O´zbekneftgaz»

2 Описание ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА И СХЕМЫ УППБС-3


2.1 Состав установки

Основное оборудование установки по функциональному назначению условно объединяется в следующие блоки:

Блок тонкой фильтрации – аппараты Ф1_{/1, 2} – Ф3_{/1, 2};
Блок предварительного охлаждения – аппараты Т1, Т2, Т3, Т4 и С1;
Детандерный блок – турбодетандерный агрегат ТДАЗ и сепаратор С2;
Блок этановой колонны – аппараты К1, Т5, Т6 и Е2;
Блок колонны СПБТ и охлаждения конденсата – аппараты К2, Т8, Е3, АВО1_/1 и АВО1_/2, Е1, Т7_/1 и Т7_/2, АВО3, насосы НК1, ТК1, ТК3;
Блок дренажных емкостей – аппараты Е4, Т11 и аварийная емкость Е 9.
Вспомогательное оборудование – трубопроводы и металлоконструкции.


2.2 Устройство и работа установки


Описание схемы установки
Природный газ поступает в установку извлечения пропан-бутановой смеси из магистрального газопровода, куда подается газ УДП «Шуртаннефтегаз» после установки сероочистки, осушенный до точки росы по влаге минус 70 ⁰С, при температуре 40-50 ⁰С под давлением 42-55 кгс/см².
Заданный расход природного газа обеспечивается сопловым аппаратом турбодетандера при условии постоянства давления газа на входе в установку.
Для очистки от механических примесей (в основном – цеолитовой пыли) газ подается в блок тонкой фильтрации, состоящий из шести фильтров Ф1_{/1, 2} – Ф3_{/1, 2}, скомпонованных в три параллельно установленных пары (две рабочие и одна резервная).
Очищенный газ направляется в блок предварительного охлаждения, где разделяется на два потока – основной поступает в межтрубное пространство теплообменника Т1, а часть потока направляется в трубное пространство аппарата Т2 для рекуперации холода верхнего продукта колонны К1. Дальнейшие охлаждение природного газа осуществляется в теплообменниках Т3 и Т4. Распределение потока газа между этими аппаратами обеспечивается клапаном КРТ1, поддерживающим температуру питания колонны К1 минус 20 ⁰С. Объединенный поток охлажденного природного газа направляется в сепаратор С1, где от него отделяется конденсат, а газ поступает на расширение в турбодетандер при температуре минус 56 ⁰С. Для защиты от механических повреждений в трубопроводах на входе в детандер (и компрессор) турбодетандерного агрегата установлены дополнительные фильтры. Выходящий из детандера поток поступает в сепаратор С2 под давлением 29,4 кгс/см² при температуре минус 75 ⁰С. Сюда же клапаном КРУ1 подается жидкость из сепаратора С1. Отсепарированный газовый поток – метановая фракция – направляется на рекуперацию холода последовательно в теплообменники Т5, Т3 и Т1, откуда выходит под давлением 28 кгс/см² при температуре 46 ⁰С.
Уровень жидкости в сепараторе С2 поддерживается регулятором РУ2, клапан которого КРУ2 расположен на трубопроводе жидкости на выходе из сепаратора С2 в трубное пространство теплообменника Т4.
Ректификационная колонна К1 предназначена для отделения легких углеводородов (метана и этана) и удаления основного количества (около 70 %) сероводорода до его остаточного содержания в кубовом продукте, не превышающего значения, допустимого по ГОСТ 20448. Колонна снабжена установленным над верхней тарелкой противоточным дефлегматором Т5 и кипятильником Т6. Хладагентом в дефлегматоре, предназначенном для сокращения потерь пропана с верхним продуктом (контроль по А1), является пар из сепаратора С2. Теплоносителем в кубе – насыщенный водяной пар под давлением до 5,0 кгс/см² .
Управление работой колонны осуществляется регулятором РР1 расхода пара, подаваемого в кипятильник Т6, воздействующим на клапан КРР1, установленный на входе в кипятильник Т6. Коррекция заданного расхода ведется по температуре на контрольной тарелке (РТ2) с контролем по перепаду давления по колонне (ДМ2).
Верхний продукт колонны К1 на выходе из дефлегматора Т5 направляется на рекуперацию холода в теплообменник Т2, а затем объединяется с потоком метановой фракции, выходящим из теплообменника Т1. Метановая фракция поджимается на 3 кгс/см² компрессором турбодетандерного агрегата, использующим энергию, вырабатываемую детандером, и под давлением 30 кгс/см² при температуре 45 ⁰С выводится из установки на дожимную компрессорную станцию, где компримируется до давления магистрального газопровода. Постоянство давления метановой фракции на выходе из установки поддерживается системой автоматизации дожимных компрессоров. Для защиты оборудования, имеющего расчетное давление 32 кгс/см², в случае роста давления в линии всаса дожимных компрессоров из-за остановки одной из машин предусмотрена блокировка (отключение установки по входу природного газа) при достижении давления газа на выходе из сепаратора С2 32 кгс/см².
Кубовая жидкость колонны К1 (фракция С_{3+высшие}) дросселируется до давления 16 кгс/см² клапаном КРУЗ, поддерживающим уровень жидкости в кубе колонны, и с температурой 85 ⁰С подается в колонну извлечения пропан-бутановой смеси К2.
Колонна К2 снабжена кипятильником Т8, теплоносителем в котором является водяной пар высокого давления (10 кгс/см²) с температурой 165 ⁰С.
Пар с верхней тарелки колонны отводится при температуре 78 ⁰С, охлаждается и полностью конденсируется в двух параллельно работающих воздушных холодильниках-дефлегматорах АВО1_/1 и АВО1_/2. Температура потока на выходе из аппаратов 61 ⁰С поддерживается на заданном уровне по показаниям прибора РТ4 отключением вентиляторов воздушных холодильников, либо полным отключением одного из аппаратов (в зимнее время).
ПБФ поступает в рефлюксную емкость Е1, откуда часть жидкости подается насосами НК1, ТК1, ТК3 в качестве флегмы в колонну К2. Отбор флегмы – по расходу РР2 клапаном КРР2. Остальная пропан-бутановая смесь после дополнительного охлаждения в водяном холодильнике Т7_/1 (или Т7_/2) клапаном КРУ7, поддерживающим заданный уровень в емкости Е1, выводится из установки в хранилище. Параметры пропан-бутановой смеси на выходе из установки – давление до 15 кгс/см², температура не более 45 ⁰С.
Давление в колонне поддерживается регулятором давления РД2, воздействующим на клапан КРД2, установленный на потоке пара с верхней тарелки колонны, таким образом, что изменяется поверхность теплообмена дефлегматоров АВО1_/1 и АВО1_/2 (затоплением части поверхности).
Кубовый продукт колонны К2 отбирается клапаном КРУ4, регулирующим уровень жидкости в кубе, и через холодильник АВО3 выводится из установки СПБТ-3 в установку стабилизации конденсата (УСК) под давлением 18 кгс/см². Пар в кипятильник Т8 подается по заданному расходу РР3 с коррекцией по температуре на контрольной тарелке РТ3. Подача пара обеспечивается клапаном КРР3, установленным на входе Т8.
Вода подается на установку из системы оборотной воды градирни №3 и отводится обратно в градирню №3.
Продувки от предохранительных клапанов собираются в коллектор и подаются в факельную систему.
Слив холодных жидкостей из аппаратов и трубопроводов, а также сброс давления из аппаратов при остановке установки или при переключении аппаратов периодического действия ведется в дренажную емкость Е4, откуда газ и испаренные жидкости выводятся в факельную систему через специальный подогреватель – теплообменник Т11, в который в качестве теплоносителя подается исходный природный газ, сбрасываемый одновременно на факел с Р=3 кгс/см² и на ДКС через теплообменник Т 11 с давлением 30 кгс/см² .

Слив горячих жидкостей из кубов колонн, емкости Е1, аппаратов АВО1 и Т7 и соответствующих трубопроводов при плановой и аварийной остановке установки производится в специальную емкость Е5, откуда при пуске установки жидкость передавливается обратно с помощью подаваемого в емкость природного газа.