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1、理论研究文章编号:100929425(2004)0120013203天然气深冷处理中丙烷辅助制冷节能流程技术分析尹琦岭(中国石化中原油气天然气处理厂,河南濮阳柳屯457162)摘要:文章对天然气深冷处理装置中丙烷辅助制冷节能流程进行了介绍,就压缩机级数和冷凝剂冷凝温度对压缩机功率的影响进行了对比分析,提出了确定压缩机级数的优化方案。关键词:天然气;丙烷制冷;节能流程;压缩级数;冷凝剂;压缩机功率中图分类号:TE646文献标识码:ATechnicalanalysisofpropane2aidedrefrigerationenergy2savingprocessincr
2、yogenictreatmentofnaturalgasYinQi2ling(NaturalGasProcessingFactorySubordinatetoSinopecZhongyuanOilandGas,Liutun,Puyang457162,Henan,P1R1China)Abstract:Thepaperdescribesthepropane-aidedrefrigerationenergy-savingprocessincryogenictreatmentplantfornaturalgas.Theeffectsofcompressorstagesand
3、condensationtemperatureofcondensateonthepowerofacompressorareanalyzedbycomparison.Theoptimalschemefordeterminingthestagesofacompressorissuggested.Keywords:Naturalgas(NG);Refrigerationusingpropane;Energy-savingprocess;Numberofcompressionstages;Condensate;Powerofacompressor原料伴生气(天然气)从装置界
4、区外输进来,经过分离、增压、脱水干燥、深冷后送到分馏塔分馏,将甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、石脑油等产品分离出来,以满足不同用户的需要。在深冷工艺中除了通过膨胀机和节流阀制冷外,还采用了三级丙烷辅助制冷。1丙烷辅助制冷工艺流程丙烷辅助制冷工艺流程见图1。本单元主要由一台汽轮机驱动的丙烷压缩机为32V1—一级分离器32V2—二级分离器各个工艺部位提供所需要的辅助冷量。正常操作32V3—三级分离器12E2—工艺气冷凝器时,气相丙烷经三级压缩后,再经出口空冷器3242E2—脱乙烷塔冷凝器22E1—工艺气主冷箱32K1—丙烷压缩机32EA1—空冷器EA1冷却,变成液相丙烷,而后进
5、入丙烷储罐3232V4—丙烷储罐32V5—重烃收集罐V4中;然后将积存在该罐中的液相丙烷分别送到32V6、32V7—分离器三个压缩机入口分离器32V1、32V2和32V3中,分图1丙烷辅助制冷工艺流程图收稿日期:2003205222作者简介:尹琦岭(1965—),男,高级工程师,1986年7月毕业于安徽工学院动力机械系,长期从事石油化工设备管理工作,副总机械师,出版专著2本,发表论文30多篇。深冷技术2004年第1期CryogenicTechnology№12004·13·理论研究尹琦岭:天然气深冷处理中丙烷辅助制冷节能流程技术分析离器将液相丙烷分别送到各个单元需要
6、制冷的工艺采用一级压缩可以节省功耗。另外,该压缩机虽分气主冷箱22E1,脱乙烷塔冷凝器42E2和工艺气冷三级压缩,却没有级间冷却器,这是因为第二、第凝器12E2提供辅助冷量,丙烷制冷后又汽化成气三级压缩的入口气体中,除了前一级压缩出口的热相,回到压缩机入口循环压缩。气体,还有制冷后循环冷丙烷气。由于冷丙烷气的丙烷压缩机分为三级,二、三级入口气体除了加入,使进入压缩机的丙烷气体温度降低,体积减有前一级压缩后过来的丙烷气体外,还有与本级进小,压缩功耗下降,这就是该流程的节能特点。口压力相当的循环丙烷气体。211压缩机级数对压缩机功率的影响为了防止压缩机发生喘振,从该压缩
7、机最后一我们计算了在一定的冷冻负荷条件下,分别采级出口的气体可由防喘控制器调节,必要时可直接用Ⅰ级、Ⅱ级、Ⅲ级压缩方案所需功率值,见表1。返回到各级入口分离器进行防喘调节。表1丙烷冷冻中分级压缩效果对比表为了避免丙烷气体中过量的烃组分或不凝气影级数ⅠⅡⅢ响丙烷制冷,在丙烷储罐32V4上部装有一个小分9冷冻负荷/(J/h×10)110551105511055馏器,分馏出可能含有的轻组分或不凝气,轻组分冷冻温度/℃-40-40-40或不凝气进入气相乙烷中。冷冻剂冷凝温度/℃371837183718需要压缩功率/kW217174175199167104如果在液相丙烷中
