Kriyojenik Hava Ayrıştırma Oksijen Konsantratörü Yedek Parçaları Turbo Genleşme Türbini

Kriyojenik Hava Ayrıştırma Oksijen Konsantratörü Yedek Parçaları Turbo Genleşme Türbini

1. açıklama

Hava ayırma ünitelerini başlatmak ve soğukluk kaybını telafi etmek için soğukluk oluşturmak için makinenin içindeki adyabatik genleşmeyi kullanmak, böylece ısı dengesini dengede tutmaktır.

Genişletici, gaz genleştiğinde ve basınçsız hale getirildiğinde, turbo, enerjiyi elde edecek şekilde gazın sıcaklığını düşürmek için mekanik bir iş çıktısı veren bir makinedir. . Genleştirici, genellikle sıvı oksijen tesisi, sıvı azot tesisi vb. Gibi kriyojenik ekipmanlarda kullanılır.

2. uygulama

Ham doğal gaz esas olarak metan (CH4), en kısa ve en hafif hidrokarbon molekülü ve ayrıca etan ( C2H6 ), propan ( C3H8 ), normal bütan ( n ) gibi çeşitli ağır hidrokarbon gazları miktarlarından oluşur. -C4H10), izobütan ( i - C4H10 ), pentanlar ve hatta daha yüksek moleküler kütleli hidrokarbonlar. Ham gaz ayrıca karbondioksit (C02), hidrojen sülfit ( H2S ) ve metanetiol ( CH3SH ) ve etanetiol ( C2H5SH ) gibi merkaptanlar gibi çeşitli miktarlarda asit gazları içerir .

Bitmiş yan ürünler halinde işlendiğinde (bkz. Doğal gaz işleme ), bu daha ağır hidrokarbonlar topluca NGL (doğal gaz sıvıları) olarak adlandırılır. NGL'nin çıkarılması, çoğu zaman bir turbo genişleticiyi ^[7] ve şekilde gösterildiği gibi düşük sıcaklıkta bir damıtma kolonunu ( demethanizer olarak adlandırılır) içerir. Demethanizer giriş gazı, ilk önce giriş gazı kısmen yoğunlaştıran bir ısı eşanjöründe ( soğuk kutu olarak adlandırılır) yaklaşık −51 ° C'ye soğutulur . Elde edilen gaz-sıvı karışımı daha sonra bir gaz akışına ve bir sıvı akışına ayrılır.

Gaz-sıvı ayırıcısından gelen sıvı akışı bir valf içinden akar ve 62 bar'dan 21 bar'a (6.2 ila 2.1 MPa) mutlak bir basınçtan (yani sürekli entalpi bir işlem) oluşan mutlak bir basınçtan boğucu bir genişlemeye maruz kalır . akım demethanizer'e girerken akımın sıcaklığının yaklaşık −51 ° C'den yaklaşık −81 ° C'ye düşürülmesiyle sonuçlanır.

Gaz-sıvı ayırıcısından gelen gaz akımı, turbo genleştiriciye girmekte olup, burada 62 bar ila 21 bar (6.2 ila 2.1 MPa) arasında bir mutlak basınçtan (6.2 ila 2.1 MPa) mutlak bir basınçtan izentropik bir genişlemeye maruz kalmaktadır. Distilasyon geri akış olarak işlev yapmak üzere demethanizer'e girerken 91 ° C.

Demethanizer'ın üst tepsisinden gelen sıvı (yaklaşık -90 ° C'de) soğuk kutudan geçirilir, burada giriş gazını soğuturken yaklaşık 0 ° C'ye kadar ılıtılır ve daha sonra demethanizer'ın alt kısmına döndürülür . Demethanizer'ın alt bölümünden (yaklaşık 2 ° C'de) başka bir sıvı akımı, soğuk kutudan geçirilir ve yaklaşık 12 ° C'de demethanizer'e geri döndürülür. Aslında, giriş gazı, demethanizerin tabanını "yeniden başlatmak" için gereken ısıyı sağlar ve turbo genleştirici, demethanizerin tepesinde geri akış sağlamak için gereken ısıyı uzaklaştırır.

Karıştırıcıdan yaklaşık -90 ° C'de çıkan üstten gaz ürünü, son tüketicilere boru hattıyla dağıtım için uygun kalitede olan doğal gaz olarak işlenir . Giriş gazını soğuturken ısıtıldığı soğuk kutuya yönlendirilir. Daha sonra turbo genleştirici tarafından sürülen gaz kompresöründe sıkıştırılır ve dağıtım hattına girmeden önce bir elektrik motoru tarafından sürülen ikinci aşama bir gaz kompresöründe sıkıştırılır .

Demethanizer'dan elde edilen alt ürün, sistemdeki NGL'den ayrılmadan önce giriş gazını soğuttuğu için soğuk kutuya da ılıtılır.