Основные области применения холодильных установок в нефтегазовой отрасли

Процессы охлаждения газа, а также холодильные машины и установки, обеспечивающие данные процессы являются неотъемлемыми элементами основного технологического производства газовой отрасли. Характерными особенностями холодильного оборудования, применяемого в газовой промышленности, являются: большая единичная производительность; широкое применение газовых приводов компрессоров (газотурбинных или газопоршневых); преимущественное использование аппаратов воздушного охлаждения в качестве конденсаторов хладагента; применение дешевых хладагентов (основные или побочные продукты на данном производстве); высокая степень надежности; достаточно большой ресурс работы и максимальная степень автоматизации.

 Основные технологические процессы газовой промышленности, в которых используются системы охлаждения:

– промысловая подготовка газа перед подачей его в магистральный газопровод для транспортировки потребителям. Подготовка газа осуществляется с целью его осушки до требуемого значения точки росы по воде и углеводородам. Данный процесс применяется на установках комплексной подготовки газа газовых и газоконденсатных месторождений. Охлаждение газа осуществляется до температуры 0…–20 0С.

– охлаждение газа перед подачей его в магистральный газопровод до температур, близких к температуре многолетнемерзлых грунтов. Данный технологический процесс применяется на северных месторождениях, расположенных в зоне вечной мерзлоты, для предотвращения размерзания грунтов. Охлаждение газа осуществляется с помощью станций охлаждения газа до температуры –2…–40С.

– разделение природного и нефтяного газа на компоненты с получением в виде товарной продукции этановой фракции, пропана, бутана и пр. данный процесс реализуется на газоперерабатывающих заводах (ГПЗ) и установках. В зависимости от видов получаемой продукции и степени извлечения целевых компонентов охлаждение газа может осуществляться до –100 0С.

– сжижение природного газа с целью его последующей транспортировки различными видами транспорта (технология LNG). Сжижение газа осуществляется как на крупных заводах по получению сжиженного природного газа (СПГ), так и на небольших установках, размещенных на газораспределительных станциях (ГРС) и автомобильных газонаполнительных станциях (АГНКС). В зависимости от рабочего давления технологического процесса получения СПГ, охлаждение газа осуществляется до температуры – 162 0С (температура конденсации метана при атмосферном давлении).

Производство холода на любом заданном температурном уровне осуществляется в системах, реализующих тот или иной холодильный цикл. В настоящее время в низкотемпературных процессах технологических установок газовой промышленности используют следующие технологические схемы:

– с внешним холодильным циклом на базе холодильных машин различного типа. При этом в качестве рабочего тела могут использоваться как однокомпонентные хладагенты (пропан, этан, аммиак и т.д.), так и многокомпонентные, смешанные (смесь углеводородов). Для глубокого охлаждения используются каскадные холодильные циклы.

– с внутренним холодильным циклом, когда используется непосредственное охлаждение технологических потоков путем их дроссельного (изоэнтальпийного) или детандерного (изоэнтропийного) расширения.

– с комбинированным холодильным циклом, когда, к примеру, на начальном этапе охлаждение потока осуществляется с помощью холодильной машины с последующим его дросселированием или детандированием.

Более подробно рассмотрим конструкцию, технические характеристики и особенности эксплуатации холодильных машин парокомпрессионного типа, используемых в различных технологических процессах газовой промышленности.

В газовой промышленности предпочтение отдается хладагентам, которые являются компонентами природного газа и их смесям: пропан, этан, пропан-бутановая смесь и др. Уступая аммиаку в величине теплоты парообразования они являются дешевыми и доступными хладагентами, производство которых из природного газа может быть налажено на технологической площадке.

Основные термодинамические свойства наиболее распространенных хладагентов представлены в таблице 1.

Таблица 1. Термодинамические характеристики хладагентов.

Хладагент

Формула Молекулярная масса μ, кг/кмоль Нормальная температура кипения ts, 0С Критическая температура tкр, 0С Критическое давление Ркр, МПа

Теплота парообра-зования r, кДж/кг

R717 NH3 17,03 -33,35 132,4 11,397 1360
R170 C2H6 30 -88,6 32,1 4,872 486,23
R290 C3H8 44,1 -41,97 96,81 4,269 419
R600 C4H10 58,1 -0,5 152,8 3,796 387,81

 Кроме указанных хладагентов также широко используются аммиак и различные фреоны.

Для систем холодопотребления характерно создание централизованных холодильных станций с испарительным блоком, вынесенным, как правило, за пределы машинного зала, ближе к технологическим объектам производства.

Схема непосредственного охлаждения – более экономичная, но может оказаться непригодной из-за значительных потерь давления во всасывающих магистралях либо из-за несовместимости холодильного агента с технологическим продуктом, охлаждаемым в испарителе. В этом случае целесообразно применение схемы с промежуточным хладоносителем. В качестве хладоносителей в основном используются водные растворы гликолей (например, этиленгликоль и пропиленгликоль).

Поделитесь с друзьями
  • RSS
  • Twitter
  • Facebook
  • Добавить ВКонтакте заметку об этой странице
  • Одноклассники
  • Мой Мир
  • LiveJournal
  • Блог Я.ру
  • Blogger
  • Блог Li.ру
  • Google Buzz
  • В закладки Google
  • Яндекс.Закладки
  • Memori.ru
  • МоёМесто.ru
  • Сто закладок
  • БобрДобр
  • LinkedIn
  • FriendFeed
  • MySpace
  • Orkut

Основные области применения холодильных установок в нефтегазовой отрасли: Один комментарий

  1. В наше время нельзя не найти не одну отрасль, которая обходилась бы без холодильных установок, будь это мясная, молочная промышленность, спортивные сооружения.

Добавить комментарий для Мастер Отменить ответ

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Можно использовать следующие HTML-теги и атрибуты: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <strike> <strong>