DOI: https://doi.org/10.15673/0453-8307.5/2015.44793

ОПТИМАЛЬНИЙ СИНТЕЗ ПРОЦЕСІВ ДЛЯ ХОЛОДИЛЬНОЇ СИСТЕМИ КОМПЛЕКСУ НИЗЬКОТЕМПЕРАТУРНОЇ КОНДЕНСАЦІЇ ПОПУТНОГО НАФТОВОГО ГАЗУ

О. В. Остапенко, О. Ю. Яковлєва, М. Г. Хмельнюк, О. В. Зімін

Анотація


Створення сучасних високоефективних систем є ключовим пріоритетом для енергетичного сектору України. Метою проведеного дослідження є охолоджуючі технологічні потоки газових і нафтових підприємств, у тому числі апарати повітряного охолодження, системи охолодження води та холодильні системи для конкретних холодоагентів. Схема холодильної установки з розділенням холодоагенту на фракції була модифікована для того, щоб збільшити охолоджуючу здатність, знизити температуру кипіння холодоагенту і підвищити коефіцієнт вилучення цільових вуглеводнів від потоку попутного газу. Показано, що температура охолодження попутного нафтового газу відіграє важливу роль у процесі низькотемпературної конденсації. Було запропоновано два режими роботи для холодильної системи: постійний, при якому концентрація суміші холодоагенту не змінюється, і динамічний, при якому концентрація суміші холодоагенту залежить від температури навколишнього середовища. На основі аналізу втрат ексергії була визначена оптимальна концентрація суміші холодоагенту пропан / етан для обох режимів роботи холодильної системи. На підставі проведеного пінч-аналізу була модифікована холодильна установка з розділенням холодоагенту на фракції. У схему були додані додаткові рекуперативні теплообмінники для утилізації теплоти. Реалізовані заходи щодо збільшення масової витрати холодоагенту через другу секцію відцентрового холодильного компресора від 22,5 до 25 кг/с, не порушуючи узгоджений режим роботи секцій компресора.

Ключові слова


пропан/етан; суміш холодоагенту; втрати ексергії; відцентровий компресор; концентрація холодоагенту; фракціонування холодоагенту; пінч-аналіз; низькотемпературна конденсація.

Повний текст:

PDF (English)

Посилання


Lynch J.T., Wilkinson J.D., Hudson H.M., and Pitman R. N. 2003, Process Retrofits Maximize the Value of Existing NGL and LPG Recovery Plants, Ortloff Engineers, Ltd. 82-nd convention of Gas Processors Association, SA, Texas, 10 p.

Le-Gall A., Laflotte B. 2005, Compare the different options for NGL recovery from natural gas, Gas processing department, Technip, Gastech, 21 p.

Kemp I. C. 2007, Pinch analysis and process integration IChemE, UK, 396 p.

Feng X., Zhu XX. 1995, Combining pinch and exergy analysis for process modifications Applied Thermal Engineering. 17(1): P.250-260.

Khmelniuk M., Ostapenko A., Yakovleva O., 2013. Low-temperature condensation refrigeration unit energy efficiency after applying of a hydrocarbon mixture as a working fluid in a propane refrigeration installation. "Compressors 2013", Papiernicka. 6 p.

Ataei A. Chang K.Y. 2010, Combined pinch and exergy analysis for energy efficiency optimization in a steam power plant International Journal of the Physical Sciences. 5(7), 1110-1123 p.

Ostapenko O., Yakovleva O., Khmelniuk M. 2013 Improvement of the refrigeration installation of the associated petroleum gas low-temperature condensation complex, Journal of Industrial Gases, 6 (2013), 23-28 p.

Martynyuk M.O., Khmelniuk M.G. 2009 Analysis of characteristics of propane refrigerating compressor such as type «TP5-5» at its work on a mixture propane/ethane Journal of Industrial Gases No 4. 23-28 p.

Kwak HY. 2003, Exergic and thermoeconomic analysis of power plant Energy, No 28, 343-360 p. 10. Smith R. 2005, Chemical Process Design and Integration, John Wiley & Sons Ltd, UK 714 p.


Пристатейна бібліографія ГОСТ


1. Lynch J.T., Wilkinson J.D., Hudson H.M., and Pitman R. N. 2003, Process Retrofits Maximize the Value of Existing NGL and LPG Recovery Plants, Ortloff Engineers, Ltd. 82-nd convention of Gas Processors Association, SA, Texas, 10 p.

2. Le-Gall A., Laflotte B. 2005, Compare the different options for NGL recovery from natural gas, Gas processing department, Technip, Gastech, 21 p.

3. Kemp I. C. 2007, Pinch analysis and process integration IChemE, UK, 396 p.

4. Feng X., Zhu XX. 1995, Combining pinch and exergy analysis for process modifications Applied Thermal Engineering. 17(1): P.250-260.

5. Khmelniuk M., Ostapenko A., Yakovleva O., 2013. Low-temperature condensation refrigeration unit energy efficiency after applying of a hydrocarbon mixture as a working fluid in a propane refrigeration installation. "Compressors 2013", Papiernicka. 6 p.

6. Ataei A. Chang K.Y. 2010, Combined pinch and exergy analysis for energy efficiency optimization in a steam power plant International Journal of the Physical Sciences. 5(7), 1110-1123 p.

7. Ostapenko O., Yakovleva O., Khmelniuk M. 2013 Improvement of the refrigeration installation of the associated petroleum gas low-temperature condensation complex, Journal of Industrial Gases, 6 (2013), 23-28 p.

8. Martynyuk M.O., Khmelniuk M.G. 2009 Analysis of characteristics of propane refrigerating compressor such as type «TP5-5» at its work on a mixture propane/ethane Journal of Industrial Gases No 4. 23-28 p.

9. Kwak HY. 2003, Exergic and thermoeconomic analysis of power plant Energy, No 28, 343-360 p.

10. Smith R. 2005, Chemical Process Design and Integration, John Wiley & Sons Ltd, UK 714 p.