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天然气轻烃回收工艺介绍

天然气轻烃回收工艺介绍
天然气轻烃回收工艺介绍

天然气轻烃回收工艺

一.轻烃回收工艺

从天然气中回收轻烃凝液经常采用的工艺包括油吸收法,吸附法,冷凝法。国内外近20多年已建成的轻烃回收装置大多采用冷凝法。冷凝法回收轻烃工艺就是利用天然气中各烃类组分冷凝温度的不同,在逐步降温过程中依次将沸点较高的烃类冷凝分离出来的方法。该法的基点是在于:需要提供较低温位的冷量使原料气降温。按制冷温度不同,又可分为浅冷分离和深冷分离工艺。浅冷是以回收丙烷为主要目的,制冷温度一般在-15~-25℃左右,深冷则以回收乙烷为目的或要求丙烷收率大于90%。制冷温度一般在-90~-100℃左右。

常用的制冷工艺主要有三种:①冷剂循环制冷工艺;②膨胀制冷工艺;③冷剂制冷与膨胀制冷的联合制冷工艺。

常用的原料气脱水工艺主要采用分子筛(3A或4A)脱水法和甘醇脱水法。

二.轻烃回收工艺选择

1.选择依据

含量及自身可利用的压力降大小等多方面因素来选择合适根据油气田中C

2

的制冷工艺。根据原料气预冷温度要求的脱水深度及天然气组成等多方面因素来选择合适的天然气脱水工艺。

2.制冷工艺的选择

① 冷剂制冷工艺

冷剂制冷是利用某些物质(制冷工质)在低温下冷凝分离(如融化、汽化、升华)时的吸热效应产生的冷量。在NGL(Natural Gas Liquids天然气凝液)回收中常用乙烷、丙烷、氨、氟里昂等由液体汽化吸热冷。这就需要耗功,用压缩机将气体压缩升压,冷凝液化、蒸发吸热、产生冷量必须消耗热能。

冷剂制冷工艺流程比较复杂,投资较高,但稳定性比较好。

② 膨胀机制冷工艺

膨胀机制冷是非常接近于等熵膨胀的过程,气体经过膨胀降压之后温度降低(可能有凝液产生)。这部分气体与原料气换冷或通过别的途径放出冷量。膨胀机制冷可以回收一部分功,一般匹配同轴压缩机。

膨胀机制冷工艺中的单级膨胀制冷理论上可达到深冷工艺要求的制冷温度,但对天然气轻烃回收量较大的装置,制冷量需求较大。如采用单级膨胀制冷工艺,则天然气的压缩功会太大,能耗较高,并由于较高的原料气压力使操作稳定性降低。两级膨胀制冷工艺虽然可达到深冷所要求的制冷温度,但由于实际操作中对原料气组成波动的适应性较差,冷平衡建立较难,从操作稳定,管理方便角度出发,该工艺不是最佳选择。

与冷剂制冷工艺相比,膨胀机制冷工艺流程比较简单,投资较少,但稳定性较差,对原料气组份波动适应能力差。

③冷剂制冷与膨胀制冷的联合制冷工艺

膨胀机制冷和冷剂制冷相结合的制冷工艺,不但冷源稳定可靠,而且对原料气组份波动的适应性较强。因此膨胀(单级)+辅助冷剂(丙烷)的联合制冷工艺成为目前较为常有的制冷工艺。

3.原料气脱水工艺的选择

对于天然气需预冷至-80~-100℃的深冷装置来说,一般均采用分子筛脱水工艺;而对于预冷温度较高的浅冷装置来说,由于所要求的水露点较高,一般采用甘醇脱水工艺。

三.轻烃回收的两个工艺方案

1.原料气和产品规格

① 原料气:经脱水装置脱除水分的干净化天然气。

② 原料气进装置条件为:温度:40℃;压力:6550 kPa(a);

③ 产品:从原料气中回收轻烃,以生产液化石油气(或丙烷/丁烷)和轻油产品。

2.丙烷压缩循环制冷的工艺方案

原料气经原料预冷器(板翅式换热器)预冷后进入高压分离器进行气液分离。分离后的液相经节流阀降压后直接进入脱乙烷塔进行分离;分离后的气相进入丙烷蒸发器,经丙烷制冷循环系统取热后,制冷温度降至-35℃。之后进入低温分离器进行气液分离。分离出的气相返回原料预冷器预冷原料气后,作为产品气进入干线外输。低温分离器中分离出的液相经节流阀降压后送入脱乙烷塔进行分

离。脱乙烷塔只设置提馏段,塔顶气经原料预热器回收冷量后送到燃料气系统,或经脱乙烷塔顶气压缩机增压后进入干线外输。塔底凝液去液化气塔和脱丙烷塔进行分馏处理。

此方案考虑原料气经丙烷制冷循环系统取热后,制冷温度降至一35℃,按流程模拟结果,该方案丙烷收率可达到61.76%,丙烷制冷系统需提供的冷量为9200 kW。由于丙烷制冷系统负荷较大,为节省投资,丙烷压缩机宜采用2台压缩机并联操作,单台压缩机的轴功率为3 200 kW。

图1 丙烷压缩循环制冷工艺流程图

3.膨胀制冷加丙烷压缩循环制冷的联合制冷工艺方案

此方案与丙烷压缩循环制冷的工艺方案所不同的是,原料气经外加的丙烷制冷循环系统取热后,再经透平膨胀机膨胀到4500 kPa(a)。为满足产品气(干气)压力的外输要求,产品干气经透平膨胀机增压端增压后,再经单独设置的压缩机系统增压至6 450 kPa(a)。

该方案适宜的丙烷制冷温度为-5℃,相应的膨胀机制冷温度为-44.47℃(在4 500 kPa的条件下),丙烷收率为53.68%。丙烷制冷系统的丙烷压缩机可采用2台压缩机并联操作,单台压缩机的轴功率为2 600 kW。商品气增压机轴功率为

1 616 kW。

图2 膨胀制冷+丙烷压缩循环制冷的联合制冷工艺流程图

伴生气轻烃回收工艺技术

伴生气轻烃回收工艺技术 蒋 洪 朱 聪(西南石油学院 四川省南充市 637001) 摘要 油气田存在丰富的伴生气资 源。为了提高油气综合利用水平,开展伴 生气轻烃回收工艺技术研究有十分重要的 现实意义。针对工艺流程设计、设备选型 和控制系统设计进行分析与探讨后指出, 在工艺设计中应正确选用制冷工艺,精心 组织工艺流程,合理利用外冷和内冷;设 备选型应体现技术先进和高效的原则;小 型浅冷装置的控制方案应着重简单实用, 大中型深冷装置则应选用先进的集散控制 系统。 主题词 伴生气 轻烃回收 工艺设 计 回收率 制冷 工艺 流程 在油气田开发中存在丰富的伴生气。为了合理利用这部分天然气资源,油田采用轻烃回收装置,取得了较好的经济效益。但国产化装置仍存在工艺方案不合理、产品收率低、能耗高等问题。针对伴生气轻烃回收工艺,本文对工艺流程设计、设备选型和设计、控制系统设计进行分析与探讨,提出工艺设计的基本思路和原则。 1.回收工艺过程和特点 目前,伴生气轻烃回收工艺都采用冷凝分离法。虽然冷凝分离法可采用冷剂制冷法、膨胀制冷和混合制冷法等多种制冷工艺,但从工艺原理上看,都是经过气体冷凝回收液烃和液烃精馏分离成合格产品这两大步骤。从流程组织上,回收工艺过程由原料气预处理、原料气增压、脱水、冷凝分离、制冷系统、液烃分馏、产品储配等7个单元组成。 一般来说,伴生气具有压力低,气质富的特性。为满足冷凝分离的工艺要求,伴生气回收工艺需设置压缩机增压过程,增压值大小与干气外输压力、制冷温度、分馏塔塔压、产品收率等因素有关,这是低压气轻烃回收工艺的特点。 2.优化工艺流程 工艺流程的变化是因原料气气源条件(气量、压力和组成)、产品要求和建设环境等因素的不同而引起的。工艺流程的合理与否是回收装置达到较高的技术经济效益的前提。 2.1 制冷工艺的选择 制冷工艺的选择主要考虑原料气的压力、组成、液烃回收率等因素。当伴生气处理量小、组成较富时,为了回收C3+烃类,可采用浅冷回收工艺,制冷方法主要采用冷剂制冷或冷剂制冷+节流膨胀制冷;当伴生气处理量较大、组成又比较贫、希望回收较多乙烷时,应采用深冷回收工艺,制冷方法主要采用复叠式制冷、混合冷剂制冷、膨胀机制冷、冷剂制冷与膨胀机制冷相结合的混合制冷。国内技术成熟和开发应用广泛的制冷工艺有膨胀机制冷、混合制冷。 国内冷剂制冷工艺,为了满足环境保护的要求,现主要采用丙烷压缩循环制冷,制冷温度为-30~-35℃,制冷系数较大。丙烷冷剂可在轻烃回收装置中自行生产,无刺激性气味,该工艺将在我国广泛应用。采用冷剂制冷工艺的装置,所需要的冷量由独立的外部制冷系统提供,不受原料气贫富程度的限制,对原料气的压力无严格要求。装置在运行中,可以改变制冷量的大小以适应原料气量和组成的变化以及季节性的气温变化。 膨胀机制冷有透平膨胀机、热分离机、气波机制冷三种方式。由于透平膨胀机制造技术日趋完善,机组质量有保证,操作、维修方便,等熵效率高,处理量大,加之机组产品系列化,选用、更换都很容易,所以,凡是有自由压力能可供利用的场合,可优先考虑选用透平膨胀机,必要时再考虑设置外部冷剂制冷。在无供电条件的边远地区,使用热分离机或气波机制冷更为有利。对于低压气源,是否可采用膨胀机制冷,需对制冷工艺方案进行技术经济对比分析,才能作出决策。 4 油气田地面工程(OGSE) 第19卷第1期(2000.1)

5万吨年炼厂气体分离工艺设计(参考)

淮海工学院专业设计报告书 题目: 50000吨/年炼厂液化气分离 工艺初步设计 系(院):化学工程学院 专业:化学工程与工艺 班级: 姓名: 学号: 2013年12月20 日

设计任务书 班级:姓名:学号: 一、设计题目: 50000吨/年炼厂液化气分离工艺设计。 二、设计条件: 液化石油气 组分 wt% 乙烷 0.31 乙烯 0.02 丙烯 35.58 丙烷 8.46 正丁烷 7.51 异丁烷 14.66 异丁烯 12.08 丁烯-1 5.01 反丁烯-2 9.81 顺丁烯-2 6.55 异戊烷 0.01 总硫量 20~50ppm 水分饱和水 合计 100 丙烯: 分子式: C 3H 6 熔点(℃): -191.2 沸点(℃): -47.72 相对密度(水=1): 0.5 相对蒸气密度(空气=1): 1.48 饱和蒸气压(kPa): 602.88(0℃) 性能: 主要成分:乙烯、乙烷、丙烷、丙烯、丁烷、丁烯等。 外观与性状:无色气体或黄棕色油状液体, 有特殊臭味。 闪点(℃): -74 引燃温度(℃): 426~537 爆炸上限%(V/V): 33 爆炸下限%(V/V): 5 健康危害:本品有麻醉作用。急性中毒:有头晕、头痛、兴奋或嗜睡、恶心、呕吐、脉缓等;重症者可突然倒下,尿失禁,意识丧失,甚至呼吸停止。可致皮肤冻伤。慢

性影响:长期接触低浓度者,可出现头痛、头晕、睡眠不佳、易疲劳、情绪不稳以及植物神经功能紊乱等。 环境危害:对环境有危害,对水体、土壤和大气可造成污染。 燃爆危险:本品易燃,具麻醉性。 危险特性:极易燃,与空气混合能形成爆炸性混合物。遇热源和明火有燃烧爆炸的危险。与氟、氯等接触会发生剧烈的化学反应。其蒸气比空气重,能在较低处扩散到相当远的地方,遇火源会着火回燃。 特点: ①污染少。②发热量高。③易于运输。④压力稳定。⑤储存设备简单,供应方式灵活。

天然气处理工艺和轻烃回收简介

天然气处理工艺和轻烃回收技术 目录 一、天然气基础知识 二、天然处理工艺 三、天然气轻烃回收工艺技术 序 煤、石油和天然气是当今世界一次能源的三大支柱。随着经济的发展,世界能源结构正在改变,由以煤为主改变为以石油、天然气为主。天然气是一种高效、清洁、使用方便的优质能源.也是重要的化工原料。具有明显的社会效益、环境效益和经济效益。天然气的用途越来越广,需求不断增加。 一、天然气基础知识 什么是天然气? 中文名称:天然气 英文名称:natural gas 定义1:一种主要由甲烷组成的气态化石燃料。主要存在于油田和天然气田,也有少量出于煤层。 定义2:地下采出的,以甲烷为主的可燃气体。它是石蜡族低分子饱和烃气体和少量非烃气体的混合物。 (一)、天然气组成分类 1、烃类 烷烃:绝大多数天然气是以CH4为主要成分,占60%~~90%(V)。同时也含有一定量的乙烷、丙烷、丁烷。有的天然气还含有戊烷以上的组分,如C5~C10的烷烃。 (2) 烯烃和炔烃:天然气有时含有少量低分子烯烃如乙烯和极微量的低分子炔烃(如乙炔)。 (3) 环烷烃:天然气中有时含有少量的环戊烷和环已烷 (4) 芳香烃:天然气中的芳香烃多为苯、甲苯和二甲苯。 2、非烃类 (1) 硫化物:H2S、CS2、COS(羰基硫)、RSH(硫醇)、RSR(硫醚)、R-S-S-R(硫代羧酸和二硫化物)、C4H4S(噻吩)。 (2) 含氧化合物:CO2、CO、H2O。 (3) 其它气体:He、N2。H2。 3、天然气的分类 天然气的分类方法通常有三种。 (1)按照油气藏的特点和开采的方法不同,天然气可分为三类,即气田气、凝析气田气和油田伴生气。 ①气田气是指从纯气田开采出来的天然气,它在开采过程中没有或只有较少天然汽油凝析出来。这种天然气在气藏中,烃类以单相存在,其甲烷的含量约为80%~90%(体积分数),还古有少量的乙烷、丙烷和丁烷等,而戊烷以上的烃类组分含量很少。

天然气轻烃回收工艺流程

轻烃回收工艺主要有三类:油吸收法;吸附法;冷凝分离法。当前主要采用冷凝分离法实现轻烃回收。 1、吸附法 利用固体吸附剂(如活性氧化铝和活性炭)对各种烃类吸附 容量不同,而,将吸附床上的烃类脱附,经冷凝分离出所需的 产品。吸使天然气各组分得以分离的方法。该法一般用于 重烃含量不高的天然气和伴生气的加工办法,然后停止吸 附,而通过少量的热气流附法具有工艺流程简单、投资少的 优点,但它不能连续操作,而运行成本高,产品范围局限性大, 因此应用不广泛。 2、油吸收法 油吸收法是基于天然气中各组分在吸收油中的溶解度差异,而使不同的烃类得以分离。根据操作温度的不同, 油吸收法可分为常温吸收和低温吸收。常温吸收多用于中 小型装置,而低温吸收是在较高压力下,用通过外部冷冻装 置冷却的吸收油与原料气直接接触,将天然气中的轻烃洗 涤下来,然后在较低压力下将轻烃解吸出来,解吸后的贫油 可循环使用,该法常用于大型天然气加工厂。采用低温油吸 收法C3收率可达到(85~90%),C2收率可达到(20~6 0%)。 油吸收法广泛应用于上世纪60年代中期,但由于其工 艺流程复杂,投资和操作成本都较高,上世纪70年代后,

己逐步被更合理的冷凝分离法所取代。上世纪80年代以后, 我国新建的轻烃回收装置己较少采用油吸收法。 3、冷凝分离法 (1)外加冷源法 天然气冷凝分离所需要的冷量由独立设置的冷冻系统提供。 系统所提供冷量的大小与被分离的原料气无直接关系,故 又可称为直接冷凝法。根据被分离气体的压力、组分及分 离的要求,选择不同的冷冻介质。制冷循环可以是单级也 可以是多级串联。常用的制冷介质有氨、氟里昂、丙烷或 乙烷等。在我国,丙烷制冷工艺应用于轻烃回收装置还不 到10年时间,但山于其制冷系数较大,制冷温度为 (-35~-30℃),丙烷制冷剂可由轻烃回收装置自行生产,无 刺激性气味,因此近儿年来,该项技术迅速推广,我国新建的 外冷工艺天然气轻烃回收装置基本都采用丙烷制冷工艺, 一些原设计为氨制冷工艺的老装置也在改造成丙烷制冷工 艺。 (2)自制冷法 ①节流制冷法 节流制冷法主要是根据焦耳-汤姆逊效应,较高压力的原料 气通过节流阀降压膨胀,使原料气冷却并部分液化,以达到 分离原料气的目的。该方法具有流程简单、设备少、投资 少的特点,但此过程效率低,只能使少量的重烃液化,故只

TUE-12-利用LNG冷能的轻烃分离高压流程

利用 LNG 冷能的轻烃分离高压流程
高婷,林文胜,顾安忠
(上海交通大学制冷与低温工程研究所,上海,200240) 摘要:利用 LNG 冷能能以较低的能耗分离回收其中高附加值的 C2+轻烃资源,同时实现 LNG 气化,是 LNG 冷能 利用的有效方式。本文提出一种新型的利用 LNG 冷能的轻烃分离流程,脱甲烷塔在较高的压力下运行,从而分 离出的富甲烷天然气能以较低能耗压缩到管输压力;脱乙烷塔在常压下运行,可以直接得到常压液态乙烷及 LPG 产品,方便产品的储运。脱甲烷塔中再沸器的热耗由燃气提供,经计算只需消耗 1 %左右的天然气;脱乙烷塔中 冷凝器所需的冷量由 LNG 提供。该流程轻烃回收率可达 90 %以上,其中乙烷回收率可达 85 %左右。以某气源组 分为基础,考察了乙烷含量和乙烷价格变化对装置经济性的影响,结果表明,使用该流程进行轻烃回收效益可观。 关键词:液化天然气(LNG) ;冷能利用;轻烃分离;高压流程;经济性分析 中图分类号:TQ 028; TE64 文献标识码:A 文章编号:
Light hydrocarbons separation at high pressure from liquefied natural gas with its cryogenic energy utilized
Gao Ting, Lin Wensheng, Gu Anzhong
(Institute of Refrigeration and Cryogenics, Shanghai Jiaotong University, Shanghai 200240)
Abstract: C2+ light hydrocarbons, which are resources with high additional values, can be separated from LNG with low power
consumption by efficiently utilizing its cryogenic energy, and LNG is gasified meanwhile. A novel light hydrocarbons separation process is proposed in this paper: the demethanizer works at higher pressure, thus the methane-rich natural gas can be compressed to pipeline pressure with low power consumption; the deethanizer works at atmosphere pressure, consequently liquefied ethane and LPG (liquefied petroleum gas, i.e. C3+) at atmosphere pressure can be product directly, which are easy to be stored and transported. The heat consumption of the reboiler in the demethanizer is provided by the combustion of the separated natural gas, which account for about 1 % of the total amount; the cold energy of the condenser in the deethanizer is provided by the cryogenic energy of LNG. The recovery rate is more than 90 % for light hydrocarbons, and about 85% for ethane. On the basis of one typical feed gas composition, the effects of the ethane content and the ethane price to the economics of the process is studied. The results show that, recovering light hydrocarbons from LNG by this process can gain great profits.
Keywords: liquefied natural gas (LNG); cryogenic energy utilization; light hydrocarbons separation; high pressure process; economic analysis 都是湿气 (乙烷、 丙烷等C2+轻烃的摩尔含量在10 % 以上) 湿气中的C2+轻烃是优质清洁的乙烯裂解原 , 料,用其代替石脑油生产乙烯,装置投资可节省30 %,能耗降低30 %,综合成本降低10 %。利用LNG 的冷能分离出其中的轻烃资源, 还可以省去制冷设 备,以很低的能耗获得高附加值的乙烷和由C3+组
Corresponding author: Lin Wensheng, E-mail:linwsh@https://www.wendangku.net/doc/6f12402768.html,.
引 言
LNG是在低温下以液态形式存在的天然气, 通 常需要重新气化才能获得利用。 LNG气化时释放的 -1 冷能大约为840 kJ·kg ,回收这部分能源具有可观 的经济和社会效益[1-2]。目前世界贸易中许多LNG
联系人:林文胜。第一作者:高婷(1985—) ,女,博士研究生。

石油炼化公司的各个装置工艺的流程图大全及其简介

炼化公司的各个装置工艺的流程图大全及其简介 从油田送往炼油厂的原油往往含盐(主要是氧化物)带水(溶于油或呈乳化状态),

可导致设备的腐蚀,在设备内壁结垢和影响成品油的组成,需在加工前脱除。电脱盐基本原理: 为了脱掉原油中的盐份,要注入一定数量的新鲜水,使原油中的盐充分溶解于水中,形成石油与水的乳化液。 在强弱电场与破乳剂的作用下,破坏了乳化液的保护膜,使水滴由小变大,不断聚合形成较大的水滴,借助于重力与电场的作用沉降下来与油分离,因为盐溶于水,所以脱水的过程也就是脱盐的过程。 CDU装置即常压蒸馏部分 常压蒸馏原理:

精馏又称分馏,它是在精馏塔内同时进行的液体多次部分汽化和汽体多次部分冷凝的过程。 原油之所以能够利用分馏的方法进行分离,其根本原因在于原油内部的各组分的沸点不同。 在原油加工过程中,把原油加热到360~370℃左右进入常压分馏塔,在汽化段进行部分汽化,其中汽油、煤油、轻柴油、重柴油这些较低沸点的馏分优先汽化成为气体,而蜡油、渣油仍为液体。 VDU装置即减压蒸馏部分

减压蒸馏原理: 液体沸腾必要条件是蒸汽压必须等于外界压力。 降低外界压力就等效于降低液体的沸点。压力愈小,沸点降的愈低。如果蒸馏过程的压力低于大气压以下进行,这种过程称为减压蒸馏。 轻烃回收装置是轻烃的回收设备,采用成熟、可靠的工艺技术,将天然气中比甲烷或乙烷更重的组分以液态形式回收。

RDS即渣油加氢装置,渣油加氢技术包含固定床渣油加氢处理、切换床渣油加氢处理、移动床渣油加氢处理、沸腾床渣油加氢处理、沸腾床渣油加氢裂化、悬浮床渣油加氢裂化、渣油加氢一体化技术及相应的组合工艺技术。

(工艺技术)轻烃回收工艺技术发展概况

轻烃回收工艺技术发展概况 自20世纪80年代以来,国内外以节能降耗、提高液烃收率及减少投资为目的,对NGL回收装置的工艺方法进行了一系歹¨的改进,出现了许多新的工艺技术。大致说来,有以下几个方面。 (一) 膨胀机制冷法工艺技术的发展 1. 气体过冷工艺(GSP)及液体过冷工艺(LSP) 1987年Ovaoff工程公司等提出的GSP及LSP是对单级膨胀机制冷工艺(ISS)和多级膨胀机制冷工艺(MTP)的改进。典型的GSP及LSP流程分别见图5-16和图5-17。 GSP是针对较贫气体(c;烃类含量按液态计小于400mL/m3)、LSP是针对较富气体(C 2 +烃类含量按液态计大于400mL/m3)而改进的NGL回收方法。表5-10列出了处理量为283×104m3/d的NGL回收装置采用ISS、MTP及GSP等工艺方法时的主要指标对比。 表5-10 ISS、MTP及GSP主要指标对比 工艺方法ISS MTP GSP C 2 回收率/% 冻结情况 再压缩功率/kW 80.0 冻结 6478 85.4 冻结 4639 85. 8 不冻结

制冷压缩功率/kW 总压缩功率/kW 225 6703 991 5630 3961 1244 5205 美国GPM气体公司Goldsmith天然气处理厂NGL回收装置即在改造后采用了GSP法。该装置在1976年建成,处理量为220×104m3/d,原采用单级膨胀机制冷法,1982年改建为两级膨胀机制冷法,处理量为242×104m3/d,最高可达 310×104m3/d,但其乙烷收率仅为70%。之后改用单级膨胀机制冷的GSP法,乙烷收率有了明显提高,在1995年又进一步改为两级膨胀机制冷的GSP法,设计处理量为380×104m3/d,乙烷收率(设计值)高达95%。 2. 直接换热(DHX)法 DHX法是由加拿大埃索资源公司于1984年首先提出,并在JudyCreek厂的NGL 回收装置实践后效果很好,其工艺流程见图5-18。 图中的DHX塔(重接触塔)相当于一个吸收塔。该法的实质是将脱乙烷塔回流罐的凝液经过增压、换冷、节流降温后进入DHX塔顶部,用以吸收低温分离器进 该塔气体中的C 3+烃类,从而提高C 3 +收率。将常规膨胀机制冷法(ISS)装置改造成 DHX法后,在不回收乙烷的情况下,实践证明在相同条件下C 3 +收率可由72%提高到95%,而改造的投资却较少。

20000吨乙胺装置分离系统工艺毕业设计

20000吨乙胺装置分离系统工艺设计 辛清炜1,李强2 (1.东北电力大学化学工程学院,吉林吉林132012; 2.东北电力大学化学工程学院,吉林吉林 132012) 摘要:本设计的内容是年产20000吨乙胺装置分离系统装置工艺设计,工艺采用连续精馏的方式,使用四个精馏塔,将乙醇和液氨混合加氢精馏成纯度大于99.5%的乙胺产品。本设计主要对T103塔所给的各个组分的质量分数并经过ASPEN软件模拟,得出各个塔的理论板数和回流比以及工艺条件,得出本套工艺装置的初步数据。同时完成物料衡算、热量衡算、并对乙胺精馏塔进行严格设备计算。对塔的冷凝器、再沸器、回流罐、接塔管和进料泵进行了详细计算和选型。 关键词:乙胺;精馏;ASPEN软件;工艺设计 Process Design of Separation System of 20000t Ethylamine Plant XIN Qing-wei1 ,LI Qiang2 (1.Chemical Engineering College, Northeast Dianli University, Jilin Jilin 132012;2.Chemical Engineering College, Northeast Dianli University, Jilin Jilin 132012) Abstract;The present design is 20000 tons per year ethylamine separation system means plant process design, continuous distillation process using manner, using four distillation column, ethanol and ammonia mixing hydrogenation rectification into purity of more than 99.5% of amine products. The design of the main T103 tower to the various components of the quality score and through the ASPEN software simulation, the theoretical plate of each column and reflux ratio and process conditions, the set of process equipment, the preliminary data. At the same time to complete the material balance, heat balance, and the rectification of the column for strict equipment calculation. The calculation and selection of the condenser, the re boiling device, the reflux tank, the connecting pipe and the feed pump of the tower are calculated in detail. And draw the process flow chart of the control point, the material map, equipment layout and piping layout. Key Words:Ethylamine;Distillation;ASPEN;Process planning 1绪论

伴生气轻烃回收工艺技术

伴生气轻烃回收工艺技术 摘要 油气田存在丰富的伴生气资源。为了提高油气综合利用水平,开展伴 生气轻烃回收工艺技术研究有十分重要的现实意义。针对工艺流程设计、设备选型和控制系统设计进行分析与探讨后指出,在工艺设计中应正确选用制冷工艺,精心组织工艺流程,合理利用外冷和内冷;设备选型应体现技术先进和高效的原则;小型浅冷装置的控制方案应着重简单实用,大中型深冷装置则应选用先进的集散控制系统。 主题词伴生气轻烃回收工艺设计回收率制冷工艺流程 在油气田开发中存在丰富的伴生气。为了合理利用这部分天然气资源,油田采用轻烃回收装置,取得了较好的经济效益。但国产化装置仍存在工艺方案不合理、产品收率低、能耗高等问题。针对伴生气轻烃回收工艺,本文对工艺流程设计、设备选型和设计、控制系统设计进行分析与探讨,提出工艺设计的基本思路和原则。 回收工艺过程和特点 目前,伴生气轻烃回收工艺都采用冷凝分离法。虽然冷凝分离法可采用冷剂制冷法、膨胀制冷和混合制冷法等多种制冷工艺,但从工艺原理上看,都是经过气体冷凝回收液烃和液烃精馏分离成合格产品这两大步骤。从流程组织上,回收工艺过程由原料气预处理、原料气增压、脱水、冷凝分离、制冷系统、液烃分馏、产品储配等几个单元组成。 一般来说,伴生气具有压力低,气质富的特性。为满足冷凝分离的工艺要求,伴生气回收工艺需设置压缩机增压过程,增压值大小与干气外输压力、制冷温度、分馏塔塔压、产品收率等因素有关,这是低压气轻烃回收工艺的特点。 优化工艺流程 工艺流程的变化是因原料气气源条件(气量、压力和组成)、产品要求和建设环境等因素的不同而引起的。工艺流程的合理与否是回收装置达到较高的技术经济效益的前提。 制冷工艺的选择 制冷工艺的选择主要考虑原料气的压力、组成、液烃回收率等因素。当伴生气处理量小、组成较富时,为了回收烃类,可采用浅冷回收工艺,制冷方法主要采用冷剂制冷或冷剂制冷+节流膨胀制冷;当伴生气处理量较大、组成又比较贫、

5万吨年轻烃分离装置工艺设计毕业设计

5万吨/年轻烃分离装置工艺设计毕业设计 目录 第一章总述 (1) 1.1 前言 (1) 1.2 主题 (1) 1.2.1 轻烃的分离原理 (1) 1.2.2 分离顺序的选择 (2) 1.2.3 产品性能用途 (2) 1.2.4 生产现状 (4) 1.2.5 发展前景 (4) 第二章工艺流程设计 (6) 2.1 工艺流程设计 (6) 2.1.1 工艺方案 (6) 第三章物料衡算 (8) 3.1 原始数据的获得 (8) 3.2 塔T-101物料衡算 (10) 3.2.1 T-101清晰分割物料衡算 (10) 3.2.2 确定塔的操作压力及温度 (11) 3.2.3 确定最小回流比 (13) 3.2.4 确定最适宜的回流比 (14) 3.2.5 全塔效率及确定实际塔板数 (15) 3.2.6 进料温度及压力的确定 (16) 3.3 塔T-201物料衡算 (16) 3.3.1 塔T-201清晰分割物料衡算 (16) 3.3.2 确定塔的操作压力及温度 (17) 3.3.3 验证T-201清晰分割是否成立 (18)

3.3.4 确定最适宜的回流比 (19) 3.3.5 全塔效率及确定实际塔板数 (20) 3.3.6 进料温度及压力的确定 (21) 3.4 塔T-301物料衡算 (22) 3.4.1 清晰分割物料衡算 (22) 3.4.2 确定塔的操作压力及温度 (22) 3.4.3 验证T-301清晰分割是否成立 (24) 3.4.4 确定最小回流比 (25) 3.4.5 全塔效率及确定实际塔板数 (26) 3.4.6 进料温度及压力的确定 (27) 第四章能量衡算 (28) 4.1 T-101能量衡算 (29) 4.1.1 焓值计算 (29) 4.1.2 热负荷的计算 (29) 4.1.3 计算传热剂用量 (31) 4.2 T-201 能量衡算 (31) 4.2.1 焓值计算 (31) 4.2.2 热负荷的计算 (31) 4.2.3 计算传热剂用量 (32) 4.3 T-301 能量衡算 (32) 4.3.1 焓值计算 (32) 4.3.2 热负荷的计算 (32) 4.3.3 计算传热剂用量 (33) 4.4 三塔热量衡算表 (33) 第五章设备工艺计算及选型 (35) 5.1 T-101 的设计与选型 (35) 5.1.1 塔径的计算 (35) 5.1.2 塔高的计算 (39) 5.1.3 塔体设计 (39)

轻烃回收基本知识

轻烃回收基本知识 1、天然气:主要由碳氢化合物组成的气体混合物,并含有少量的惰性气体。主要成分:甲烷、乙烷、丙烷、正(异)丁烷、正(异)戊烷等烷烃,及少量的二氧化碳、氮气、硫化氢等。 2、富气:(湿气)甲烷含量在低于90%以上、丙烷以上成分含量大于10%以上的天然气,称为富气。(通常指未处理的伴生气或原料气) 3、干气:甲烷含量大于90%以上的天然气,成为干气。(通常指轻烃装置处理后的外输气) 4、轻烃回收:对伴生气经过加工处理,获得液体轻烃的过程。 5、原油稳定:对(未处理)原油进行加工脱出易挥发组分。主要脱出溶解在原油中的戊烷以下的易挥发组分 6、油田混合烃(液化石油气):主要成分丙烷、正(异)丁烷。(冬、夏季乙烷、戊烷含量有标准要求) 7、轻质油:主要有戊烷以上成份组成液体混合物。 8、回收轻烃的手段:提高气体分离压力和降低气体分离温度。(升压、降温) 9、原油稳定回收轻烃的手段:本站采用降压(负压)、升温.(负压稳定) 10、影响干燥器脱水效果的主要因素 (1)天然气的温度和湿度(2)天然气的流动速度(3)吸附剂层的高度及再生的完善程度 11、吸附剂使用后(反复再生)变劣的主要原因 (1)吸附剂的表面被碳、聚合物、化合物所覆盖(2)由于半融熔是部分细孔破坏而消失(3)由于化学反应使结晶细粒遭到破坏。 12、吸附剂失效的危害 造成天然气的露点升高,低温区形成水化物,使低温设备、管线冻堵,引起系统压力升高造成事故。(丛压力差的大小判断分析并及时采取解冻处理) 问题处理 13、稳定气与伴生气的有效(回收)成分区别:一般稳定气比伴生气高3倍左右。优先处理稳定气。 14、影响装置轻烃产量的因素(1)原料气中的有效成分(2)原料气量(3)分离压力、温度(4)脱乙烷塔(脱乙烷气的效果)(5)轻质油中的丁烷以下成分含量(液化气塔混合烃分离效果) 15、轻烃装置增加轻烃产量的措施 (1)优先处理稳定气(2)提高处理量(满负荷运行)(3)提高分离器压力、降低分离温度(4)降低脱乙烷气中的有效成分(5)减少轻质油中丁烷以下成分含量(切割效果) 16、脱乙烷塔压高的原因 (1)塔温高(2)脱乙烷气量少 17、脱乙烷气的影响 (1)易造成塔操作压升高(2)轻烃储罐压力高 18、稳定装置增加轻烃产量的措施 (1)提高稳定塔进料温度、降低塔压(2)提高原油稳定量(3)增加补气量(4)降低正负压冷凝器温度 19、液化气塔压力建立不起来的原因:

12.8万吨年多组分轻烃分离装置工艺设计毕业设计

12.8万吨/年多组分轻烃分离装置工艺设计毕业设计 目录 第一章总论 (3) 1.1 原料及产品 (3) 1.2 装置概况 (3) 1.3 原料性能、用法、生产方法 (4) 1.4 乙烯生产工艺技术简介 (2) 第二章工艺流程设计 (12) 2.1工艺流程设计 (12) 2.1.1 工艺方案 (12) 第三章物料衡算 (17) 3.1 原始数据的获得 (18) 3.2 T-101物料衡算 (18) 3.2.1 T-101清晰分割物料衡算 (20) 3.2.2 确定塔的操作压力及温度 (21) 3.2.3 确定最小回流比 (21) 3.2.4 确定最适宜的回流比 (22) 3.2.5 全塔效率及确定实际塔板数 (23) 3.2.6 进料温度的确定 (23) 3.3 T-201清晰分割物料平衡 (24) 3.3.1 T-201清晰分割物料衡算 (24) 3.3.2 确定塔的操作压力及温度 (25) 3.3.3 确定最适宜的回流比........................................................................ . (27) 3.3.4 全塔效率及确定实际塔板数 (28) 3.3.5 进料温度及压力的确定 (29) 3.4 T-301物料衡算 (29)

3.4.1清晰分割物料衡算 (29) 3.4.2 确定塔的操作压力及温度 (30) 3.4.3确定最小回流比 (32) 3.4.4 确定最适宜的回流比 (32) 3.4.5 进料温度的确定 (33) 第四章能量衡算 (34) 4.1 T-101能量衡算................................... 错误!未定义书签。 4.1.1 焓值衡算 (36) 4.1.2 热负荷的计算 (37) 4.1.3 计算传热剂用量 (38) 4.2 T-201能量衡算 (38) 4.2.1 焓值计算 (38) 4.2.2 热负荷的计算 (39) 4.2.3 计算传热剂用量 (39) 4.3 T-301能量衡算 (38) 4.3.1焓值计算 (39) 4.3.2 热负荷的计算 (40) 4.3.3计算传热剂用量 (40) 第五章设备工艺计算及选型 (42) 5.1 塔的设计与选型 (42) 5.1.1 T-101的设计与选型 (42) 5.1.2 T-201的设计与选型 (55) 5.1.3 T-301的设计与选型 (70) 第六章设计结果汇总表 (76) 6.1 全塔的物料衡算表........................................................................ .. (74) 6.2全塔的热量衡算表........................................................................ .. (74) 6.3各塔的操作条件

天然气轻烃回收简述

天然气轻烃回收简述 摘要:本文简述了天然气类型对轻烃回收的影响、天然气轻烃回收的目的和方法。 关键词:轻烃;轻烃回收;露点控制;冷凝分离 天然气作为一种宝贵的资源在人民生活和工业中有着广泛的应用,天然气中除含有甲烷外,还含有一定量的乙烷、丙烷、丁烷、戊烷已经更重烃类。为了满足商品气或者管输气对烃露点的质量要求,或为了获得宝贵的化工原料,需将天然气中除甲烷外的一些烃类予以分离与回收。由天然气中回收的液烃混合物成为天然气凝液,习惯上称为轻烃。从天然气中回收凝液的过程称之为天然气凝液回收或者天然气液回收,习惯上称为轻烃回收。回收的天然气凝液或是直接作为商品,或是根据有关商品的质量要求进一步分离成乙烷、丙烷、丁烷(或丙丁烷混合物俗称液化气)及天然汽油等产品。 轻烃回收是天然气处理和加工中一个十分重要的而又常见的工艺过程,但并不是在任何情况下惊醒轻烃回收都是经济合理的。它取决于天然气的类型和数量、轻烃回收的目的、方法及产品价格等,特别是取决于那些可以回收的烃类组分作为液体产品还是作为商品气时的经济效益对比。 1天然气类型对轻烃回收的影响 天然气分为气藏气、伴生气和凝析气三种类型,类型不同,其组成也有很大差别,因此天然气类型决定了天然气中可以回收的烃类组成及数量。 气藏气主要由甲烷组成,乙烷及更重烃类含量很少,因此,只是将气体中乙烷及更重烃类回收作为产品高于其在商品气中的经济效益时,才考虑进行轻烃回收。我国川渝、长庆和青海气区有的天然气属于乙烷及更重烃类含量很少的干天然气(即贫气),故应进行技术经济论证以确定是否需要回收凝液。此外,塔里木、长庆气区有的天然气则属于含少量C5+重烃的湿天然气,为了使进入输气管道的气体烃露点符合要求,必须采用低温分离法将少量的C5+重烃脱除,其目的只要是控制天然气的烃露点。伴生气中通常含有较多乙烷及更重烃类,为了获得液烃产品,同时也为了符合商品气或管输气的烃露点要求,必须进行轻烃回收。 凝析气中一般含有较多的戊烷以上烃类,当压力降低至相包络线以下时,就会出现反凝析现象。因此除需要回收因反凝析而在井场和处理厂获得的凝析油外,由于气体中仍含有不少可以冷凝回收的烃类,无论分离出凝析油后的气体是否要经压缩回注地层,通常都应回收天然气凝液,从而额外获得一定数量的液烃。 2轻烃回收的目的 轻烃回收的目的只要为:①使商品气质量达标;②满足管输气质量要求;③

天然气轻烃回收工艺介绍

天然气轻烃回收工艺 一.轻烃回收工艺 从天然气中回收轻烃凝液经常采用的工艺包括油吸收法,吸附法,冷凝法。国内外近20多年已建成的轻烃回收装置大多采用冷凝法。冷凝法回收轻烃工艺就是利用天然气中各烃类组分冷凝温度的不同,在逐步降温过程中依次将沸点较高的烃类冷凝分离出来的方法。该法的基点是在于:需要提供较低温位的冷量使原料气降温。按制冷温度不同,又可分为浅冷分离和深冷分离工艺。浅冷是以回收丙烷为主要目的,制冷温度一般在-15~-25℃左右,深冷则以回收乙烷为目的或要求丙烷收率大于90%。制冷温度一般在-90~-100℃左右。 常用的制冷工艺主要有三种:①冷剂循环制冷工艺;②膨胀制冷工艺;③冷剂制冷与膨胀制冷的联合制冷工艺。 常用的原料气脱水工艺主要采用分子筛(3A或4A)脱水法和甘醇脱水法。 二.轻烃回收工艺选择 1.选择依据 含量及自身可利用的压力降大小等多方面因素来选择合适根据油气田中C 2 的制冷工艺。根据原料气预冷温度要求的脱水深度及天然气组成等多方面因素来选择合适的天然气脱水工艺。 2.制冷工艺的选择 ① 冷剂制冷工艺 冷剂制冷是利用某些物质(制冷工质)在低温下冷凝分离(如融化、汽化、升华)时的吸热效应产生的冷量。在NGL(Natural Gas Liquids天然气凝液)回收中常用乙烷、丙烷、氨、氟里昂等由液体汽化吸热冷。这就需要耗功,用压缩机将气体压缩升压,冷凝液化、蒸发吸热、产生冷量必须消耗热能。 冷剂制冷工艺流程比较复杂,投资较高,但稳定性比较好。 ② 膨胀机制冷工艺 膨胀机制冷是非常接近于等熵膨胀的过程,气体经过膨胀降压之后温度降低(可能有凝液产生)。这部分气体与原料气换冷或通过别的途径放出冷量。膨胀机制冷可以回收一部分功,一般匹配同轴压缩机。

轻烃回收安全规程

轻烃回收安全规程 SY/T6562-2003 The safety code of recovering light hydrocarbon 前言 本标准由石油工业安全专业标准技术委员会提出并归口。 本标准起草单位:胜利石油管理局河口采油厂、安全环保处。 本标准主要起草人:王彦春、孙现东、高圣新、王光卿、王登文、李俊荣、陈建设。 1 范围 本标准规定了油田伴生气、气田天然气轻烃回收安全管理的基本要求。 本标准适用于陆上油气田轻烃回收厂(站)。 2 规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准。 GB 50183—1993 原油和天然气工程设计防火规范 SBJ 12—2000 氨制冷系统安装工程施工及验收规范 SY 6278—1997 天然气净化厂安全规范 3 术语和定义

下列术语和定义适用于本标准。 轻烃回收light hydrocarbon recover 从石油天然气(包括油田伴生气或气田天然气)中,经过初加工处理获取烃类产品的过程。 4 投产准备 4.1 岗位配置 4.1.1 应建立健全各项安全管理制度,包括但不限于: a)岗位安全生产职责; b)设备安全技术操作规程; c)消防网络; d)事故应急预案 4.1.2 人员:岗位人员应经安全主管部门培训合格,取得上岗操作证。 4.1.3 工具:岗位应配备各类防爆工具。 4.1.4 劳动保护用品:工作人员应穿戴劳动防护用品,并符合岗位防爆、防静电、防中毒的要求。 4.2 吹扫 4.2.1 制定吹扫程序和要求,吹扫介质采用压缩空气。 4.2.2 吹扫时空气压力,中压系统宜为0.25MPa~0.40MPa(表压),低压系统宜为0.04MPa~0.05MPa(表压)。 4.2.3 吹扫应反复多次冲击进行(塔、设备除外)。 4.2.4 采用白色滤纸或白布放在吹扫口处验证,当滤纸或白布

轻烃回收系统事故原因及预防

轻烃回收系统事故原因及预防 轻烃回收系统是指通过油田伴生气输送和初加工以及原油稳定而得到天然气凝析液的过程。 1.输气管线及站内天然气工艺管线泄漏或爆裂 输气管线及站内天然气工艺管线泄漏或爆裂的原因有:管线腐蚀穿孔;人为破坏;管线冻堵造成憋压;工艺流程切换失误,造成憋压;管线超限运行;天然气增压装置失控。 输气管线及站内天然气工艺管线泄漏或爆裂的预防措施为:严格执行工艺设施操作及维护保养规程;严格执行巡回检查制度;严格执行《输气工操作规程》;定期对管线进行维护;加强阴极保护管理;定期进行管线巡护;制定事故处理应急预案;配备正压式呼吸器和防火服。 2.压力容器泄漏、着火 压力容器泄漏、着火的原因有:压力容器有裂缝、穿孔;容器超压;安全附件、工艺附件失灵或与容器结合处渗漏;工艺流程切换失误;容器周围有明火;周围电路有阻值偏大或短路等故障发生;雷击起火;有违章操作(如使用非防爆手电,使用非防爆工具,不按劳保服装等)现象。 压力容器泄漏、着火的预防措施为:压力容器应有使用登记

和检验合格证;制定事故处理应急预案;一旦发生泄漏、着火,要立即切断油源、火种;按压力容器操作规程进行操作;对压力容器定期进行维护保养;工艺切换严格执行相关操作规程;严格执行巡回检查制度;严格执行各类安全操作规程;定期检验安全附件,并有检验合格证;防雷和防静电设施性能良好,有检验合格证;容器周围严禁明火,需要明火作业时,需经安全技术部门批准,采取一定预防措施后,方可动(用)火;定期对容器周围电路进行维护保养;定期检修各种工艺附件;配备正压式呼吸器和防火服。 3.压缩机装置爆炸着火 压缩机装置爆炸着火的原因有:压缩机装置启运前,未置换工艺流程内的空气;压缩机装置有渗漏点;压缩机装置发生机械故障;安全附件、工艺附件失灵或与压缩机装置结合处渗漏;工艺流程切换失误;压缩机装置周围有明火;压缩机装置电路有阻值偏大或短路等故障;未按照压缩机操作规程操作;有违章操作(如使用非防爆手电,使用非防爆工具,不按规定穿戴服装等)现象。 压缩机装置爆炸着火的预防措施为:新投运、检修后投运或长时间停产后投运的压缩机装置,要用惰性或天然气对工艺流程内的气体进行置换;制定事故处理应急预案;一旦发生爆炸着火,要立即切断气源、火种;按压缩机装置操作规程进行操作;定期对压缩

毕业设计-年产13.8万吨乙烯装置分离工段乙烯精馏工序工艺设计

沈阳化工大学 本科毕业论文 题目:年产13.8万吨乙烯装置分离工段乙烯精馏工序工艺设计 院系: 化学工程学院 专业:化学工程与工艺 班级: 化工 0703班 学生姓名: 指导教师: 论文提交日期:年月日 论文答辩日期:年月日

毕业设计任务书 化学工程与工艺化工0703 学生: 班

内容摘要 乙烯是石油化工的主要代表产品,在石油化工重占主导地位。目前世界上乙烯的生产绝大数来源于蒸汽裂解制烯烃技术。由于蒸汽裂解是石油化工中的大能耗装置,而且完全依赖不可再生的石油资源,因此研究和开发人员进行了新的乙烯生产技术的探索和开发。乙烷脱氢、催化裂解、甲烷氧化偶联和甲醇转化等乙烯生产新工艺,希望能够以此作为蒸汽裂解制乙烯的补充,甚至在将来替代蒸汽裂解制乙烯。乙烯主要用于生产聚乙烯、聚氯乙烯和乙二醇等。乙烯除少量由酒精脱水制得外,绝大部分石油烷烃裂解生产。 本设计是以抚顺乙烯化工有限公司裂解装置为蓝本,完成了年产13.8万吨级得乙烯装置分离工段乙烯精馏工序的工艺设计。本设计对乙烯精馏塔进行了物料衡算和热量衡算,并且对乙烯精馏塔进行了工艺设计与选型设计。乙烯精馏塔采用了浮阀塔,并符合流体力学验算和操作条件。 在指导老师的指导下,我们在整个设计过程中查阅了大量的相关文献及资料,深入掌握了有关的基本理论和专业知识,对理论知识有了更深的认识,灵活的应用到设计当中,并结合了有关的化工过程的要求去设计,还是比较顺利的完成了此次毕业设计。 关键词:乙烯;分离;乙烯精馏

Abstract The ethylene is petroleum chemical industry mainrepresentative the product, occupies the dominantposition in the petroleum chemical industry. At present in the world theethylene production overwhelming majority originates fromthe steam decomposition system alkene technology.Because the stearu decomposition isin thepetroleum chemical in dustry big energy consumption installment, moreover total dependence non-renewable oil resource, therefore the research and the development personnel have carried on the new ethylene production technologyexploration and the development.Ethylene and so on ethane dehydrogenation, catalytic pyrolysis, methane oxidation coupling and methyl alcoholtransformation produce the new crafi, the hope can bythis achievementsteam de compositionsystem ethylene supplement, even in future substitution steam decomposition system ethylene.The ethylene mainly uses in producing

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