Широкая фракция лёгких углеводородов (ШФЛУ, NGL) — это смесь углеводородов, извлекаемых из природного газа при его переработке: этана, пропана, нормального бутана, изобутана и газового бензина (пентаны и более тяжёлые компоненты). Сжиженный углеводородный газ (СУГ) — более узкий продукт: пропан, бутан или их смеси с составом, ограниченным товарной спецификацией. Именно это различие определяет требования к терминалам ШФЛУ. Две соседние партии могут отличаться по составу, плотности и давлению насыщенных паров, поэтому схему налива или учёта, рассчитанную на фиксированную марку СУГ, нельзя напрямую перенести на ШФЛУ.
ШФЛУ, СУГ, СПГ и КПГ: родственные продукты, разная инженерия
Путаница в сокращениях может привести к неверному выбору класса давления оборудования или методики расчёта. С точки зрения терминала четыре продукта различаются так:
Продукт | Основной состав | Как поддерживается жидкое состояние | Главная задача учёта на терминале |
ШФЛУ (NGL) | Этан, пропан, бутаны и газовый бензин; нефракционированная смесь или продукты фракционирования | Под давлением; необходимое давление зависит от состава | Масса и распределение по компонентам при переменном составе |
СУГ (LPG) | Пропан, бутан и их смеси | Под умеренным давлением при температуре окружающей среды | Сохранение жидкой фазы; продажа по массе или объёму |
СПГ (LNG) | Преимущественно метан | Охлаждение примерно до −160 °C при давлении, близком к атмосферному | Криогенный учёт жидкости и расчёт энергии |
КПГ (CNG) | Природный газ | Не сжижается; хранится как газ под высоким давлением | Учёт газа; к наливу жидкости в цистерны не относится |
Чем ШФЛУ отличается от СУГ в эксплуатации
· Переменный состав: Доли этана, пропана и тяжёлых компонентов зависят от месторождения, режима газоперерабатывающего завода и сезона. Поправки на плотность и объём нельзя строить на одном фиксированном описании продукта.
· Более широкий диапазон давления насыщенных паров: С ростом содержания этана повышается давление начала кипения смеси. Всасывание насосов, сохранение жидкой фазы в расходомере и расчётное давление цистерны проверяются по самой лёгкой ожидаемой смеси.
· Смесь и чистые фракции: Нефракционированная смесь (в англоязычной практике Y-grade) обычно направляется на газофракционирующую установку, где из неё выделяют этан, пропан, нормальный бутан и изобутан как товарные продукты. Терминал проектируется по-разному в зависимости от того, с каким из этих продуктов он работает.
· Покомпонентный расчёт: При продаже смеси часто учитывается не только общее количество, но и его распределение по компонентам. Для этого измеренная масса объединяется с результатами анализа состава представительной пробы.
Требования к учёту и перекачке на терминале
Сложившаяся практика учёта ШФЛУ опирается на массу, потому что она напрямую учитывает переменную плотность: прямое измерение массы кориолисовыми расходомерами либо косвенный метод, при котором объём в рабочих условиях объединяется с плотностью, измеренной в тех же условиях. Обобщённые таблицы объёмных поправок для нефти и нефтепродуктов не распространяются на ШФЛУ и СУГ — для них определены отдельные методики. Пробу жидкости под давлением также нельзя отбирать в открытую ёмкость: для сохранения состава используются пробоотборники под давлением.
Со стороны перекачки закрытый налив и слив, совместная работа жидкостной и паровой линий, аварийный останов (ESD / ПАЗ) и классификация взрывоопасных зон образуют рамку, сходную с СУГ. Разница в том, что расчётное давление и уставки защит выбираются не под один продукт, а под весь диапазон составов, ожидаемый на терминале.
Решения этого раздела
· Налив в автоцистерны: Закрытая и управляемая подача смеси с высоким давлением паров; соответствие расчётному давлению цистерны.
· Слив из автоцистерн: Приёмка продукта на входе установки, отбор проб для подтверждения состава и подача на фракционирование.
· Блочные узлы учёта: Выбор между массовым, объёмным и покомпонентным учётом и состав блока.
· Коммерческий учёт: Договорный расчёт количества и компонентного состава, поверка и контроль.
· Блоки налива и слива: Класс давления, жидкостные и паровые стояки, ESD и объём комплектного блока.
· Перекачка пропана, бутана и смесей ШФЛУ: Работа нескольких продуктов на общей инфраструктуре, смена продукта и управление рецептурами.
Участие TLY Enerji
В проектах, связанных с ШФЛУ, TLY Enerji может оказать инженерную поддержку при выборе технологии измерения по технологическим данным, поставке кориолисовых расходомеров, средств измерения плотности, давления и температуры, арматуры и насосов, организации мониторинга на базе ПЛК и SCADA, а также при монтаже, испытаниях и пусконаладке. Границы поставки и исходные данные по составу согласовываются в каждом проекте через техническое задание.
Часто задаваемые вопросы
ШФЛУ и СУГ — это одно и то же?
Нет. СУГ — продукт из пропана и бутана, определённый товарной спецификацией. ШФЛУ — более широкая смесь, включающая этан, пропан, бутаны и газовый бензин, и она может транспортироваться в нефракционированном виде. Поэтому плотность, давление насыщенных паров и состав ШФЛУ меняются от партии к партии значительно сильнее, чем у СУГ, и проектирование учёта и защит должно охватывать весь этот диапазон.
Можно ли наливать ШФЛУ на эстакаде, построенной для СУГ?
Это зависит от состава. Смесь с высоким содержанием этана или других лёгких компонентов может превысить расчётное давление трубопроводов, насоса, уставку противодавления на расходомере и расчётное давление цистерны. Методы объёмных поправок и коммерческого расчёта также отличаются. Перед переводом эстакады классы давления, уставки защит и методика измерения должны быть пересмотрены по самой лёгкой ожидаемой смеси.
Зачем на терминале ШФЛУ нужен анализ состава?
Для продукта переменного состава нельзя считать постоянными плотность и давление насыщенных паров, а при продаже смеси может требоваться количество каждого компонента. Поэтому измеренная масса объединяется с хроматографическим анализом представительной пробы, отобранной под давлением. Анализ также показывает, соответствует ли партия ограничениям для автомобильной перевозки и требованиям на входе газофракционирующей установки.
Связанные страницы
· Системы налива ШФЛУ в автоцистерны: Отличия от налива СУГ: расчётное давление цистерны, паровая линия и степень наполнения в зависимости от состава.
· Блочные узлы учёта ШФЛУ: Выбор массового, объёмного или покомпонентного учёта при переменном составе.
· Коммерческий учёт ШФЛУ: Покомпонентные расчёты с покупателем и контроль достоверности.
· Терминалы СУГ: Требования к терминалам пропана и бутана с более узкой спецификацией.
· Терминалы налива и слива автоцистерн: Общая карта решений налива и слива независимо от продукта.