Оптимизация аппаратурного оформления установки концевого охлаждения газового конденсата ачимовских отложений Уренгойского месторождения

Аннотация

Завьялова А. Е., Кипря А. В. Оптимизация аппаратурного оформления установки концевого охлаждения газового конденсата ачимовских отложений Уренгойского месторождения. В данной работе представлены результаты расчёта различного аппаратурного оформления установки охлаждения нестабильного конденсата.

Оптимизация аппаратурного оформления установки концевого охлаждения газового конденсата ачимовских отложений Уренгойского месторождения

Газовый углеводородный конденсат ачимовских отложений Уренгойского месторождения Самбургского лицензионного участка характеризуется высоким содержанием высококипящих асфальтосмолистых и парафиновых веществ, способных при климатических условиях месторождения отлагаться на стенках аппаратов и трубопроводов, в том числе трубопровода товарного конденсата.

С целью предотвращения данных негативных последствий у установке комплексной подготовки газа предусмотрено концевое охлаждение товарного деэтанизированного конденсата. Оно позволяет:

• обеспечить низкую температуру товарного конденсата и избежать растепления многолетнемерзлых грунтов;
• обеспечить режим работы конденсатопровода холодный транспорт, когда температура транспортируемого вещества ниже температуры стенки конденсатопровода, что позволяет значительно снизть движущую силу процесса образования асфальтосмолистых и парафиновых отложений.

Конденсат поступает в теплообменники концевого охлаждения с температурой 75,4 °С, он охлаждается осушенным газом до температуры – 6 °С. Для концевого охлаждения конденсата возможно использование кожухотрубчатых сдвоенных или спиральных теплообменников, имеющих следующие параметры:

1. Кожухотрубчатый теплообменник:
   • Схема движения потоков:
     
   • Площадь поверхности одного теплообменника – 934,6 м²;
   • Коэффициент теплопередачи – 46,5 Вт/(м∙град);
   • Необходимая поверхность теплопередачи – 11548 м².
2. Спиральный теплообменник:
   • Схема движения потоков:
     
   • Площадь поверхности одного теплообменника – 430 м²;
   • Коэффициент теплопередачи – 727 Вт/(м∙град);
   • Необходимая поверхность теплопередачи – 2505 м².

Нами были проведены расчеты, показывающие, что необходимо 13 теплообменников и 100 % резерв к ним, а при использовании спиральных теплообменников необходимо 6 аппаратов и 1 резервный.

На основании полученных результатов можно сделать следующий вывод:

Использование спиральных теплообменников более целесообразно, поскольку их требуется меньшее количество, следовательно – необходима меньшая площадь для их расположения и меньшее количество металла на их изготовление. Также необходимо отметить, что в спиральных теплообменниках поток всегда направлен под углом к поверхности, поэтому она практически не загрязняется, также процесс их очистки легче, чем у кожухотрубчатых теплообменников.