160L / Min Kapasitas Minyak Pipa Tuobo Expander PN10DN250 / PN6DN400 Diameter Pipa Masuk

160L / Min Kapasitas Minyak Tuobo Expander PN10DN250 / PN6DN400 Diameter Pipa Outlet Inlet

1. deskripsi

Turboexpander, juga disebut turbo-expander atau turbin ekspansi, adalah turbin sentrifugal atau aliran aksial , yang dilaluinya bertekanan tinggi gas diperluas untuk menghasilkan pekerjaan yang sering digunakan untuk menggerakkan kompresor atau generator .

Karena pekerjaan diekstraksi dari ekspansi gas bertekanan tinggi, ekspansi diperkirakan dengan proses isentropik (yaitu, proses entropi konstan ), dan gas buang tekanan rendah dari turbin berada pada suhu yang sangat rendah , −150 ° C atau kurang, tergantung pada tekanan operasi dan sifat gas. Pencairan sebagian dari gas yang diperluas tidak jarang.

Turboexpander sangat banyak digunakan sebagai sumber pendinginan dalam proses industri seperti ekstraksi etana dan cairan gas alam (NGL) dari gas alam , pencairan gas (seperti oksigen , nitrogen , helium , argon , dan kripton ) ^{[5] [6]} dan proses suhu rendah lainnya.

Turboexpander yang saat ini beroperasi memiliki kisaran ukuran mulai dari 750 W hingga sekitar 7,5 MW (1 hp hingga sekitar 10.000 hp).

2. Ekstraksi cairan hidrokarbon dari gas alam

Gas alam mentah terutama terdiri dari metana (CH ₄ ), molekul hidrokarbon terpendek dan teringan , serta berbagai jumlah gas hidrokarbon yang lebih berat seperti etana (C ₂ H ₆ ), propana (C ₃ H ₈ ), butana normal ( n -C ₄ H ₁₀ ), isobutane ( i -C ₄ H ₁₀ ), pentana dan bahkan hidrokarbon bermassa-molekul lebih tinggi . Gas mentah juga mengandung berbagai jumlah gas asam seperti karbon dioksida (CO ₂ ), hidrogen sulfida (H ₂ S) dan merkaptan seperti methanethiol (CH ₃ SH) dan ethanethiol (C ₂ H ₅ SH).

Ketika diproses menjadi produk sampingan jadi (lihat pemrosesan gas alam ), hidrokarbon yang lebih berat ini secara kolektif disebut sebagai NGL (cairan gas alam). Ekstraksi NGL sering melibatkan turboexpander ^[7] dan kolom distilasi suhu rendah (disebut demethanizer ) seperti yang ditunjukkan pada gambar. Gas masuk ke demethanizer pertama kali didinginkan hingga sekitar -51 ° C dalam penukar panas (disebut kotak dingin ), yang sebagian mengembunkan gas saluran masuk. Campuran gas-cair yang dihasilkan kemudian dipisahkan menjadi aliran gas dan aliran cair.

Aliran cairan dari separator gas-cair mengalir melalui katup dan mengalami ekspansi pelambatan dari tekanan absolut 62 bar menjadi 21 bar (6,2 hingga 2,1 MPa), yang merupakan proses isenthalpic (yaitu, proses entalpi konstan) yang menghasilkan penurunan suhu aliran dari sekitar -51 ° C menjadi sekitar -81 ° C saat aliran memasuki demethanizer.

Aliran gas dari separator gas-cair memasuki turboexpander, di mana ia mengalami ekspansi isentropik dari tekanan absolut 62 bar menjadi 21 bar (6,2 hingga 2,1 MPa) yang menurunkan suhu aliran gas dari sekitar -51 ° C menjadi sekitar - 91 ° C saat memasuki demethanizer untuk berfungsi sebagai refluks distilasi .

Cairan dari baki atas demethanizer (sekitar −90 ° C) dialirkan melalui kotak dingin, yang dihangatkan hingga sekitar 0 ° C saat mendinginkan gas saluran masuk, dan kemudian dikembalikan ke bagian bawah demethanizer. . Aliran cairan lain dari bagian bawah demethanizer (sekitar 2 ° C) dialirkan melalui kotak dingin dan dikembalikan ke demethanizer sekitar 12 ° C. Efeknya, gas saluran masuk menyediakan panas yang dibutuhkan untuk "meluluhlantakkan" bagian bawah demethanizer, dan turboexpander menghilangkan panas yang diperlukan untuk menyediakan refluks di bagian atas demethanizer.

Produk gas overhead dari demethanizer sekitar −90 ° C adalah gas alam yang diproses dengan kualitas yang sesuai untuk distribusi kepada konsumen pengguna akhir melalui pipa . Dirutekan melalui kotak dingin, di mana ia dihangatkan saat mendinginkan gas saluran masuk. Kemudian dikompresi dalam kompresor gas yang digerakkan oleh turboexpander dan selanjutnya dikompresi dalam kompresor gas tahap kedua yang digerakkan oleh motor listrik sebelum memasuki pipa distribusi.

Produk dasar dari demethanizer juga dihangatkan di kotak dingin, karena mendinginkan gas saluran masuk, sebelum meninggalkan sistem sebagai NGL.