提取天然气中的液烃.ppt

* 1 图8-33 闭式混合制冷剂液化循环流程图 TC-温度控制 PC-压力控制 LC-液面控制 HC-手动控制 * 1 开式混合制冷剂液化循环流程图 TC-温度控制 PC-压力控制 LC-液面控制 * 1 4. 膨胀机的类型 膨 胀 机 输出 功类 输出 热类 活塞式膨胀机(容积型) 透平式膨胀机(速度型) 热分离机 气波制冷机 ` 结构和工作原理 透平膨胀机是由通流部分、制动器及机体三大部分组成。 5. * 1 通流部分 该部分是获得低温的主要部件。压力较高的工作介质从管道进入膨胀机的涡壳，把气流均匀地分配给喷嘴，气体在喷嘴中第一次膨胀，推动工作轮输出外功，同时气流在工作轮中继续膨胀而转换成外功，因此，气体的流速就降低了，膨胀后的低温工质经过扩压器排出到低温管道中。 * 1 制动器 透平膨胀机有机械功输出，需要有一定的负载。负载主要是起刹车即制动作用，一般称负载为制动器。 制动器可以是鼓风机、机泵、压缩机、发电机等。在天然气处理中，制动器大多为天然气的增压机。 * 1 在油气处理和加工装置中，制动器采用压缩机，即由膨胀机驱动离心式压缩机，由膨胀机输入到驱动端的净功率，通常要减去约2%的轴和轴承的损失。同轴离心式压缩机的效率可取65%～80％。 制动器 * 1 膨胀和升压的顺序 根据气流流入压气端和透平膨胀端的先后次序不同，可分为正升压透平膨胀机和逆升压透平膨胀机两种型式。正升压透平膨胀机组，气体先压缩后膨胀。逆升压透平膨胀机组，气体先膨胀再压缩。 正升压透平膨胀机组 C—压气机；T—涡轮；H1－冷却器； H2—冷箱；S1—一级分离器；S2—二级分离器 逆升压透平膨胀机组 C—压气机；T—涡轮；H2—冷箱； S1——一级分离器； S2—二级分离器 * 1 透平膨胀机的特点 绝热效率一般为80%~85%； 膨胀比为2~5； 出口带液量大（理论不限制，但小于20%）； 转速达20000r/min以上，功率从几kW至几千kW； 处理量可达106m3/d以上； 流量可调（因装有可调喷嘴），约有20%的可调范围。 * 1 6. 热分离机（不讲） （1） 制冷原理 热分离机的制冷装置由气体分配器（喷嘴）和接收管组成。具有高能量的气体喷入接收管中，对末端容器中的残留气体迅速地压缩和加热。入口气体的动能传递给残留气体，由于压缩产生的热量通过管壁向四周散失，使入口气体的温度降低，就能实现制冷。 工作原理如图8-25所示。 8-25热分离机的工作原理 * 1 热分离机的制冷过程 热分离机的制冷过程分为三个阶段： 进气阶段； 压缩阶段； 流出阶段。 * 1 （2）热分离机的结构 热分离机的基本结构有两种类型： 静止式热分离机（static thermal separator 简称STS），喷嘴和接收管都是固定的热分离机。 旋转式热分离机（rotary thermal separator 简称RTS），喷嘴及其相关部件都可旋转的热分离机。 * 1 静止式热分离机 气体从固定的喷嘴喷入接收管，在喷嘴两侧设置有谐振器，其振动频率在100～700Hz之间，使喷嘴喷出的高速气流发生振动产生脉冲压力，调节着喷流方向分配进入各列接收管中。是一种简单耐用的制冷装置，其最大效率可达等熵膨胀的40%。 * 1 静止式热分离机的结构 静止式热分离机又分单管、双管和多管三种型式，多管式的结构示意图如图8-26。由于静止式热分离机效率低，最高只能达到等熵膨胀的40％，已基本不用了，目前，旋转式热分离机较多。 多管式热分离机结构示意图 l—喷嘴；2—共鸣箱； 3—接收管；4—小室 * 1 旋转式热分离机（RTS） 带压气流进入旋转式气体分配器中，经过喷嘴变成高速气流喷射到膨胀管中，同时由于气流在气道中的方向发生变化，使旋转分配器产生自转，实现对膨胀管依次喷射循环。其结构示意图如图8-27所示。 旋转式热分离机结构示意图 * 1 （3）热分离机的特点 绝热效率为70％左右； 膨胀比宜为3～5，不宜超过7。 转速低，通常为1000～3000 r/min。转速太，造成轴向推力大，轴承能耗增大。 轴承润滑可以使用润滑脂，比透平膨胀机的润滑系统简单。 弹性大，适应性强。进口气体流量和压力波动对机组的稳定运行影响不大。 适用于原料气气量小、压力不高的场所。 图8-19 膨胀机过程的原理流程图 图8-20 500低温分离工艺原理流程图 图8-21 杏九联20万Nm3/d油田气深冷分离试验装置流程图 图8-22 温米装置优化工艺流程图 * 1 8.5提取天然气液烃加工方法的选择 当进气压力与干气输出压力之间有剩余压差可利用时,透平膨胀工艺是最好的选择。 对于有剩余压差可利用的很