На газофракционирующих установках (ГФУ) в различных сочетаниях комбинируются процессы разделения смеси газов на индивидуальные компоненты.
ГФУ входит в состав газоперерабатывающих заводов (ГПЗ), нефтеперерабатывающих заводов (НПЗ), нефтехимических и химических заводов.
Для разделения смеси газов на индивидуальные компоненты применяются следующие технологические процессы:
Состав ГФУ:
— блок очистки газов;
— блок компрессии;
— блоки абсорбции и ректификации.
Блок очистки предназначен для очистки жирного газа от сероводорода.
Блок компрессии предназначен для компримирования жирного газа.
Блок абсорбции и ректификации предназначен для извлечения необходимых компонентов из газа, поступающего в абсорбер, с последующим разделением его по фракциям на блоке ректификации. На выходе получаются стабильный бензин, рефлюкс, сероводород, сухой газ и, в зависимости от потребностей, фракции углеводородов Сз, С4 и С5. Совместное разделение предельных и непредельных углеводородов нецелесообразно, так как непредельные углеводороды ценнее и их легче отобрать с наибольшей полнотой, но принципиальных отличий в схемах их разделения нет.
Сырьем для ГФУ является жирный газ и нестабильный бензин каталитического крекинга.
Схема газофракционирующей установки представлена на рис. 1.
Рисунок 1 – Технологическая схема газофракционирующей установки
Е-1, Е-2, Е-3, Е-4 – емкости орошения; К-1 – деэтанизатор; К-2 – дебутананизатор; К-3 – депропанизатор; К-4 – деизобутанизатор; Н-1, Н-2 – насосы; Т-1, Т-2, Т-3, Т-4 – кипятильники; С-1, С-2, С-3, С-4 – сепараторы-сборники жидкого газа; ЦК-1 – газовый компрессор; ХК-1 – водяной холодильник; ХК-2, ХК-3 – аммиачные холодильники; ХК-4, ХК-5, ХК-6 – воздушные холодильники.
На ГФУ подаются газоконденсатные жидкости, полученные из стабилизированных продуктов природного газа и очищенных нефтепродуктов, газов пиролиза и крекинга.
Смеси углеводородов разделяются в аппаратах ректификационной колонны.
Схема разделения природного бензина в установке газофракционирования включает предварительный нагрев в теплообменнике бензина и его подачу в пропановую колонну.
С верха колонны пары пропана, которые конденсируются в конденсаторе-охладителе, отводятся и направляются в ирригационную емкость.
Часть пропана возвращается в верхнюю часть колонны с обратным холодильником, а избыток отводится в качестве конечного продукта.
Жидкость из нижней части колонны после нагревания поступает для дальнейшего разделения в следующую колонну, где из нее выделяется в качестве верхнего продукта смесь бутанов, а из нижней части стекает бензин. Аналогично разделение бутанов по изобутену и нормальному бутану, а бензина — по изопентану, нормальному пентану, гексанам и т.д.