3-200nm3 / h قطع غيار مصنع الأكسجين جرافات محمولة على المبردة توربو المتوسع

3-200nm3 / h قطع غيار مصنع الأكسجين جرافات محمولة على المبردة توربو المتوسع

1. الوصف

التوربيني التوربيني ، الذي يُشار إليه أيضًا باسم التوربين المتوسع أو التوربين التوسعي ، هو توربيني يعمل بالطرد المركزي أو المحور المحوري ، والذي يتم من خلاله الضغط العالي يتم توسيع الغاز لإنتاج العمل الذي يستخدم عادة لقيادة ضاغط أو مولد .

نظرًا لأن العمل يتم استخراجه من الغاز المتوسع عالي الضغط ، يتم تقريب التوسع عن طريق عملية متساوية (أي عملية انتروبي ثابت ) ، ويكون غاز العادم منخفض الضغط من التوربين عند درجة حرارة منخفضة جدًا ، −150 ° C أو أقل ، اعتمادا على ضغط التشغيل وخصائص الغاز. التميع الجزئي للغاز الموسع ليس من غير المألوف.

يستخدم على نطاق واسع جدا Turboexpanders كمصادر للتبريد في العمليات الصناعية مثل استخراج الإيثان وسوائل الغاز الطبيعي (NGLs) من الغاز الطبيعي ، وتسييل الغازات (مثل الأوكسجين والنيتروجين والهليوم والأرجون والكريبتون ) وغيرها من العمليات ذات درجة الحرارة المنخفضة.

يتراوح حجم توربو المضخات العاملة حاليًا من حوالي 750 وات إلى حوالي 7.5 ميجاوات (1 حصان إلى حوالي 10000 حصان).

2.application

يتكون الغاز الطبيعي الخام في المقام الأول من الميثان (CH ₄ ) ، وأقصر وأخف جزيء هيدروكربون ، فضلا عن كميات مختلفة من غازات الهيدروكربون الثقيلة مثل الإيثان (C ₂ H ₆ ) ، والبروبان (C ₃ H ₈ ) ، والبيوتين العادي ( ن -C ₄ H ₁₀ ) ، والايزوبيوتان ( i -C4 H ₁₀ ) ، والبنتان ، والهيدروكربونات ذات الكتلة الجزيئية العالية . ويحتوي الغاز الخام أيضًا على كميات مختلفة من الغازات الحمضية مثل ثاني أكسيد الكربون (CO ₂ ) ، وكبريتيد الهيدروجين ( H2S ) ، وميركابتانس مثل ميثانيثيول ( CH ₃ SH) ، ethanethiol (C ₂ H ₅ SH).

عندما تتم معالجتها إلى منتجات نهائية نهائية (انظر معالجة الغاز الطبيعي ) ، يشار إلى هذه الهيدروكربونات الثقيلة بشكل جماعي بـ NGL (سوائل الغاز الطبيعي). ينطوي استخلاص NGL غالبًا على turboexpander ^[7] وعمود تقطير منخفض الحرارة (يُطلق عليه اسم demethanizer ) كما هو موضح في الشكل. يتم أولاً تبريد غاز الدخول إلى ديتثانيزر إلى حوالي −51 درجة مئوية في مبادل حراري (يُشار إليه باسم الصندوق البارد ) ، والذي يعمل على تكثيف غاز المدخل جزئياً . ثم يتم فصل الخليط السائل والسائل الناتج إلى تيار غاز و تيار سائل.

يتدفق التيار السائل من فاصل الغاز والسائل عبر صمام ويخضع للتمدد الخانق من ضغط مطلق يبلغ 62 بار إلى 21 بار (6.2 إلى 2.1 ميجاباسكال) ، وهي عملية isenthalpic (بمعنى عملية انثالبي ثابتة) يؤدي إلى خفض درجة حرارة التيار من حوالي −51 درجة مئوية إلى حوالي −81 درجة مئوية كما يدخل التيار ديتثانيزير.

يدخل تيار الغاز من فاصل الغاز السائل إلى turboexpander ، حيث يخضع لتمدد متساوي من ضغط مطلق من 62 بار إلى 21 بار (6.2 إلى 2.1 MPa) الذي يقلل درجة حرارة تيار الغاز من حوالي -51 درجة مئوية إلى حوالي - 91 درجة مئوية لأنه يدخل ديتثانيزير بمثابة تقطير الجزر .

يتم توجيه السائل من أعلى صينية دايميثانايزر (عند حوالي 90 درجة مئوية) عبر الصندوق البارد ، حيث يتم تسخينه إلى حوالي 0 درجة مئوية حيث يقوم بتبريد غاز المدخل ، ثم يتم إرجاعه إلى الجزء السفلي من ديميتانايزر . يتم توجيه تيار سائل آخر من الجزء السفلي من دايميثانيزر (عند حوالي 2 درجة مئوية) خلال الصندوق البارد ويتم إعادته إلى ديميثانيزير عند حوالي 12 درجة مئوية. في الواقع ، يوفر غاز المدخل الحرارة المطلوبة ل "إعادة إمساك" الجزء السفلي من ديميتثانيزر ، ويزيل turboexpander الحرارة اللازمة لتوفير ارتداد في الجزء العلوي من demethanizer.

إن منتج الغاز العلوي من دايميثانايزر عند حوالي -90 درجة مئوية يتم معالجته بالغاز الطبيعي ذي الجودة المناسبة للتوزيع على المستهلكين النهائيين عن طريق خط الأنابيب . يتم توجيهه من خلال الصندوق البارد ، حيث يتم تدفئته حيث يبرد غاز المدخل. ثم يتم ضغطه في ضاغط الغاز المدفوع بواسطة turboexpander ومضغوطًا أكثر في ضاغط الغاز في المرحلة الثانية مدفوعًا بمحرك كهربائي قبل الدخول إلى خط أنابيب التوزيع.

يتم أيضًا تسخين المنتج السفلي من دايتيثانيزر في الصندوق البارد ، حيث يقوم بتبريد غاز المدخل ، قبل أن يترك النظام كغاز طبيعي.