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【摘 要】针对如何提高轻烃分馏产品收率的措施,对石油气轻烃分馏的工艺和轻烃回收装置的设备进行了介绍,探讨了石油气轻烃组分分馏的理论,主要包括压缩机的选用和压缩机的操作参数对其工作效率的影响,提出了提高轻烃分馏的措施,主要是提高压缩机转速和调节压缩比,就可以明显提高分馏过程的经济效益。
【关键字】分馏过程;轻烃回收;压缩机;措施
在液化石油气,含有的主要成份是C3和C4,它们在常温常压下呈气态,C5—C16的烃在常温常压下是液态,都是轻烃的分馏产品。液化气、天然气、汽油、煤油和柴油等都属于轻烃分馏产品。在石油产品中,它们都是由碳氢两种元素组成,统称为轻烃,这类烃类的用途广泛。对于C10或C5-C8的组份,在常温常压下属液态轻烃,可以利用分馏的方法,把它们分馏为不同组分,如供城镇居民生活用气和工业用气,属于国家能源综合利用政策大力支持的能源转化项目。
近年来,低碳经济的发展要求解约能源,因此,在石油产品的分馏技术中,如何提高对轻烃产品的分馏和回收技术,进行深入的研究,显然,在石油气的分馏过程中,如何提高轻烃的收率,降低分馏装置的生产能耗,具有重要的现实意义和历史意义。本文针对轻烃装置的情况,探索了提高轻烃收率的措施,并取得了可观的经济效益。
1、石油气轻烃分馏的工艺
轻烃分馏生产厂是以天然气的轻质组分作为原料,这种混合的原料气需要通过吸附塔吸附脱水后,再进入冷却箱内与干气换热,再将原料气经冷却后进入分离器,进行分离。通过分离器的原料气进入冷却装置,冷却装置是石油气分馏过程的关键设备,是保证整套分馏设备的关键,制约着分馏的产率。当蒸馏器到达蒸馏塔塔顶,冷凝器可以将蒸气按照不同的组分冷凝,这样就可以首先使低凝点的组分现冷凝出来。未被冷凝的蒸馏气继续在冷凝器中冷凝,就会依次分馏出其它沸点的轻烃产品,在塔底的大部分残留物是低沸点的稳定轻油。
2、石油氣轻烃分馏的分析
对石油气轻烃组分的分馏影响因素很多,采用设备的种类、质量和设备所采取的温度、压力都是影响分馏收率和质量的重要因素。其中冷却温度的高低是产品收率的关键。
2.1压缩机的选用
压缩机是制冷系统的核心,提高制冷系统的有效手段是提高压缩机的效率,它将带来系统能耗的显著降低。在我国低碳经济中,对制冷压缩机选用提出了节能要求。
压缩机是轻烃分馏制冷系统的核心。压缩机的能力和特征决定了冷凝设备的能力。在分馏过程中由于对低温的需要,制冷系统的设计与匹配就要把压缩机的能力体现出来。根据工作原理的不同,制冷压缩机可以有不同的分类。
容积型压缩机是靠工作腔容积的改变来实现吸汽、压缩、排汽等过程。这类压缩机有往复式压缩机和回转式压缩机。它应用比较广泛,制造技术成熟,结构简单,造价比较低,适应性强,能适应广阔的压力范围和制冷量要求。但这种压缩机无法实现较高转速,工作时有较大的振动。另一类是螺杆式压缩机,它是一种回转式容积式压缩机。利用螺杆的齿槽容积和位置的变化来完成整个过程。现代的喷油式螺杆压缩机已是制冷压缩机中主要机种之一。
2.1.1压缩机的组成和性能
压缩机的设备由主机、供油系统、仪表盘系统组成。主机包括:蜗壳、可调喷嘴(包括传动机构)、转子、轴承、轴封以及机身。可调喷嘴操纵喷嘴叶片的角度,来改变喷嘴流道的直径大小,用来调节入口的气体流量。
压缩机的性能于自身的状况有关,例如,压缩机的运转参数、设备内结垢的程度和内部的磨损情况等有关。因此,在选用高效设备时,必须要保持设备在设计条件下运转参数的稳定状况,还应该保持设备内的清洁,同时为了减少各种损失,提高压缩机效率对轻质烷烃的收率有着重要意义。
2.2压缩机的操作参数
2.2.1压缩机的压缩比
压缩机的压缩比是π值的大小。从公式(1)可知,压缩比值大可以降低温度,就可以提高轻烃的收率。实际运行中不同压缩比条件下得到轻烃的收率如表1所示。
2.2.2压缩机的转速
由公式(1)可知,在压缩机运行过程中,一定压缩比下,压缩机转速高且保持稳定,压缩机的制冷效果就越好。
3、提高轻烃分馏的措施
3.1提高压缩机的转速
为提高轻烃的产率,可采用新型的密封型式材料,这样可以减少内密封的泄漏量,同时也可降低轴承及轮的摩擦系数。就可以减少转动阻力。使转速明显的增加并保持恒速,使压缩机效率有了显著提高,使制冷效果提高。
3.2调节压缩比
4、结论
通过对轻烃分馏过程的分析和探讨,掌握了在分馏过程中,冷凝温度是提高轻烃产品收率的关键,依据对石油气轻烃组分分馏过程的分析,认为冷凝温度是决定轻烃收率的关键,而冷凝温度与制冷压缩机的功能相关,因此,提高制冷压缩机的转速和调节最佳的压缩比,是提高制冷压缩机能力的关键,因此,有效提高制冷压缩机的制冷功率,这样就会提高轻烃分馏的产率。试验的结果表明,如果压缩比保持在2.0左右,即可得到最佳的产率。
【关键字】分馏过程;轻烃回收;压缩机;措施
在液化石油气,含有的主要成份是C3和C4,它们在常温常压下呈气态,C5—C16的烃在常温常压下是液态,都是轻烃的分馏产品。液化气、天然气、汽油、煤油和柴油等都属于轻烃分馏产品。在石油产品中,它们都是由碳氢两种元素组成,统称为轻烃,这类烃类的用途广泛。对于C10或C5-C8的组份,在常温常压下属液态轻烃,可以利用分馏的方法,把它们分馏为不同组分,如供城镇居民生活用气和工业用气,属于国家能源综合利用政策大力支持的能源转化项目。
近年来,低碳经济的发展要求解约能源,因此,在石油产品的分馏技术中,如何提高对轻烃产品的分馏和回收技术,进行深入的研究,显然,在石油气的分馏过程中,如何提高轻烃的收率,降低分馏装置的生产能耗,具有重要的现实意义和历史意义。本文针对轻烃装置的情况,探索了提高轻烃收率的措施,并取得了可观的经济效益。
1、石油气轻烃分馏的工艺
轻烃分馏生产厂是以天然气的轻质组分作为原料,这种混合的原料气需要通过吸附塔吸附脱水后,再进入冷却箱内与干气换热,再将原料气经冷却后进入分离器,进行分离。通过分离器的原料气进入冷却装置,冷却装置是石油气分馏过程的关键设备,是保证整套分馏设备的关键,制约着分馏的产率。当蒸馏器到达蒸馏塔塔顶,冷凝器可以将蒸气按照不同的组分冷凝,这样就可以首先使低凝点的组分现冷凝出来。未被冷凝的蒸馏气继续在冷凝器中冷凝,就会依次分馏出其它沸点的轻烃产品,在塔底的大部分残留物是低沸点的稳定轻油。
2、石油氣轻烃分馏的分析
对石油气轻烃组分的分馏影响因素很多,采用设备的种类、质量和设备所采取的温度、压力都是影响分馏收率和质量的重要因素。其中冷却温度的高低是产品收率的关键。
2.1压缩机的选用
压缩机是制冷系统的核心,提高制冷系统的有效手段是提高压缩机的效率,它将带来系统能耗的显著降低。在我国低碳经济中,对制冷压缩机选用提出了节能要求。
压缩机是轻烃分馏制冷系统的核心。压缩机的能力和特征决定了冷凝设备的能力。在分馏过程中由于对低温的需要,制冷系统的设计与匹配就要把压缩机的能力体现出来。根据工作原理的不同,制冷压缩机可以有不同的分类。
容积型压缩机是靠工作腔容积的改变来实现吸汽、压缩、排汽等过程。这类压缩机有往复式压缩机和回转式压缩机。它应用比较广泛,制造技术成熟,结构简单,造价比较低,适应性强,能适应广阔的压力范围和制冷量要求。但这种压缩机无法实现较高转速,工作时有较大的振动。另一类是螺杆式压缩机,它是一种回转式容积式压缩机。利用螺杆的齿槽容积和位置的变化来完成整个过程。现代的喷油式螺杆压缩机已是制冷压缩机中主要机种之一。
2.1.1压缩机的组成和性能
压缩机的设备由主机、供油系统、仪表盘系统组成。主机包括:蜗壳、可调喷嘴(包括传动机构)、转子、轴承、轴封以及机身。可调喷嘴操纵喷嘴叶片的角度,来改变喷嘴流道的直径大小,用来调节入口的气体流量。
压缩机的性能于自身的状况有关,例如,压缩机的运转参数、设备内结垢的程度和内部的磨损情况等有关。因此,在选用高效设备时,必须要保持设备在设计条件下运转参数的稳定状况,还应该保持设备内的清洁,同时为了减少各种损失,提高压缩机效率对轻质烷烃的收率有着重要意义。
2.2压缩机的操作参数
2.2.1压缩机的压缩比
压缩机的压缩比是π值的大小。从公式(1)可知,压缩比值大可以降低温度,就可以提高轻烃的收率。实际运行中不同压缩比条件下得到轻烃的收率如表1所示。
2.2.2压缩机的转速
由公式(1)可知,在压缩机运行过程中,一定压缩比下,压缩机转速高且保持稳定,压缩机的制冷效果就越好。
3、提高轻烃分馏的措施
3.1提高压缩机的转速
为提高轻烃的产率,可采用新型的密封型式材料,这样可以减少内密封的泄漏量,同时也可降低轴承及轮的摩擦系数。就可以减少转动阻力。使转速明显的增加并保持恒速,使压缩机效率有了显著提高,使制冷效果提高。
3.2调节压缩比
4、结论
通过对轻烃分馏过程的分析和探讨,掌握了在分馏过程中,冷凝温度是提高轻烃产品收率的关键,依据对石油气轻烃组分分馏过程的分析,认为冷凝温度是决定轻烃收率的关键,而冷凝温度与制冷压缩机的功能相关,因此,提高制冷压缩机的转速和调节最佳的压缩比,是提高制冷压缩机能力的关键,因此,有效提高制冷压缩机的制冷功率,这样就会提高轻烃分馏的产率。试验的结果表明,如果压缩比保持在2.0左右,即可得到最佳的产率。