Сущность конденсационного метода заключается в сжижении тяжелых углеводородных компонентов газа при отрицательных температурах. Применяют две разновидности конденсационного метода отбензинивания газов: низкотемпературная конденсация (НТК) и низкотемпературная ректификация (НТР).
Процесс низкотемпературного отбензинивания состоит из 3-х стадий:
а) компримирования газа до давления 3...7 МПа;
б) охлаждения сжатого и осушенного газа до температуры -Ю...-80°С;
в) разделения образовавшейся газожидкостной смеси углеводородов на нестабильный газовый бензин и «сухой» газ.
Две первые стадии процесса при применении НТК и НТР одинаковы. Отличие между ними заключается в третьей стадии.
В схеме НТК (рис. 9.4) газожидкостная смесь под давлением 3...4 МПа проходит систему холодильников 1-3 после чего разделяется в сепараторе 4. Образовавшийся конденсат после использования в качестве хладагента в холодильниках 1,2 подается в деэтанизатор 5, а сухой газ - в газопровод.
В конденсате кроме высококипящих углеводородов (C.(HS + высшие) присутствуют метан и этан, которые при его хранении, транспортировании и переработке, являются нежелательной примесью. Метан и этан отгоняют от углеводородного конденсата в деэтанизаторе 5 путем нагрева в кипятильнике 6. Углеводородные пары, отходящие с верха деэтанизатора, частично конденсируются в пропановом холодильнике 7 и направляются в рефлюксную емкость 8. Отсюда несконденсировавшийся газ отводится потребителям, а жидкая фаза насосом 9 закачивается в верхнюю часть деэтанизатора в качестве орошения.
Деэтанизированный нестабильный бензин с низа деэтанизатора направляют на газофракционирующую установку.
В схеме низкотемпературной ректификации в отличие от схемы НТК в ректификационную колонну (деэтанизатор) поступает вся газожидкостная смесь, образовавшаяся в результате компримирования и охлаждения сырьевого газа. То есть сепаратор 4 из схемы, изображенной на рис. 9.4, исключен.
Рис. 9.4 Принципиальная схема получения деганизированного бензина в установке НТК:
1-3 - холодильники; 4 - сепаратор; 5 - деэтанизатор; 6 - кипятильник; 7 -пропановый холодильник; 8 - рефлюксная емкость; 9 - насос
I - сырьевой газ; II - сухой газ; III - нестабильный бензин; IV- деэтаиизи-рованный нестабильный бензин
Рис. 9.5 Принципиальные схемы газофракционирования:
а) - двухкомпонентная; б) - трехкомпонентная; в) - четырехкомпонентная
Процесс НТК по сравнению с процессом НТР имеет следующие преимущества:
1) благодаря предварительному отбору газовой фазы в сепараторе 4, деэтанизатор и другие аппараты установки имеют меньшие размеры;
2) вследствие относительно небольшого содержания метана и этана в сырье деэтанизатора конденсацию паров в холодильнике 7 можно осуществлять при сравнительно высоких температурах -5...-10 °С.
Недостатками схемы НТК является то, что часть целевых компонентов теряется с газом, отбираемым из сепаратора 4. Этот недостаток устраняется более глубоким охлаждением сырьевого газа перед сепаратором, что требует больших затрат энергии.
Считается, что схема НТР наиболее рациональна при извлечении пропана в пределах 50 % от потенциала, а схема НТР экономичнее при извлечении свыше 70 % пропана, содержащемся в исходном газе.
