Способ осушки природного газа

 

СПОСОБ ОСУШКИ ПРИРОДНОГО ГАЗА путем многоступенчатой сепарации и абсорбции диэтиленгликолем с последующей термической регенерацией насыщенного абсорбента продувкой газом при 40-140°С, отличающийся тем, что, с целью упрощения и удешевления процесса, регенерацию осуществляют под давлением 4-25 МПа газом, отобранным после первой ступени сепарации. (Л с

„„SU„„1031484

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕ СИИ Х

РЕСПУБЛИН

-kf; Р щг .

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛА34 ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21 ) 2958255/23-26 (22) 18.07.80 (46} 30 07.83..ьюл. Н 28 (72) H.À. Колодезный и В,М. Нелепченко (71} Западно-Сибирский филиал Всесоюзного научно-исследовательского и проектно-конструкторского института нефтяного машиностроения (53) 66.074 31(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

И 674775, кл. 8 0 1 0 .53/26, 1979.

2. Бараз В.И. Добыча, подготовка и транспорт природного газа. И., "Недра", 1975, с. 63-65 (прототип).

3 ) 8 01 D 53/26; F 25 Л 3/06 (54) (57) СПОСОБ ОСУШКИ ПРИРОДНОГО

ГАЗА путем многоступенчатой сепарации и абсорбции диэтиленгликолем с последующей термической регенерацией насыщенного абсорбента продувкой газом при 40-140 С, о т л и ч а юо шийся тем, что, с целью упрощения и удешевления процесса, регенерацию осуществляют под давлением

4-25 ИПа газом, отобранным после первой ступени сепарации.

1 10714

Изобретение касается очистки газа и может использоваться в газовой промышленносхи для подготовки природного газа к дальней транспортировке.

Известны способы подготовки приJ

1родного газа к транспортировке путем осушки его от паров воды жидкими абсорбентами, регенерации абсорбента, причем абсорбент перед регенерацией нагревают и регенерацию осуществляют при температуре ниже температуры кипения воды путем подачи его на на" клонную испарительную поверхность открытого типа (1 j. !

Недостатками указанного способа являются большие энергетические затраты на регенерацию и невозможность получить абсорбент высокой концентрации (99-99,54), а также невозможность вести регенерацию абсорбента при высоком давлении, что .приводит к применению насосов.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемо- 2 му результату является способ осушки природного газа, сущность которого заключается в том, что осушка газа от паров воды осуществляется в несколько ступеней с помощью сепарации

30 и абсорбента (диэтиленгликоля), цир,кулирующего по замкнутому контуру, а восстановление абсорбента производится регенерацией, осуществляющейо ся продувкой газом при 40-140 С. Пе-! ред подачей абсорбента на регенерациюЗ5 его нагревают до температуры 160. 170 С и снижают давление до

800 мм рт.ст., после регенерации повышают давление восстановительно-, го абсорбента насосом и после этого 40 подают в абсорбер. Регенерацию абсорбента осуществляют в испарителе, который после регенерации охлаждают до 40 С и подают на прием насосов, с помощью которых абсорбент подают 45 в абсорбер 2 1.

Недостатками известного способа являются сложность аппаратурного оформления из-за того, что при пода 50 че на регенерацию отобранного газа возвращение его в абсорбер проводят с использованием насосов,так как регенерация абсорбента осуществляется при давлении ниже атмосферного, значительные потери отпарного газа, который после установки регенерации сжигается, а также. невозможность осу

84 2 ществить регенерацию абсорбента при . высоком давлении. Это приводит к.по. вышению стоимости процесса.

Цель изобретения - упрощение и удушевление процесса..

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу осушки природно го газа путем многоступенчатой сепарации и абсорбции диэтиленгликолем с последующей регенерацией насыщенного абсорбента продувкой газом при 40140 С, регенерацию абсорбента осуо ществляют газом, отобранным после первой ступени сепарации, а процесс регенерации под давлением 4-25 МПа.

Данный способ позволяет исключить схемы, применяемые в настоящее время, узлы сброса и сбора насыщенного абсорбента, установки регенерации, насосное хозяйство подачи абсорбента в абсорберы и т.д., ыто позволяет значительно удешевить процесс осушки.

Экономический эффект от внедрения разработанного способа подготовки газа на примере промысла производительностью 24 млн. м /сут составляет около 500 тыс. руб./г.

Гаэ регенерации необходимо подо.гревать именно в интервале температур о

40-140 С потому, что влагоемкость гао эа при температуре больше 140 С растет незначительно, а тепловые нагрузки резко возрастают. Поэтому при более высоких температурах экономичность процесса также снижается, ниже

40 С вообще нецелесообразно вести о процесс осушки.

Выбранный интервал давлений обусловлен тем, что после первой ступени сепарации газ отбирают именно в этом интервале давлений и его изменение ведет к невозможности исключения из схемы узлов сбора и хранения насыщенного абсорбента и насосов, а также к получению необходимых качественных характеристик газа на выходе иэ узлов подготовки к транспорту.

Пример. Газ в пластовых условиях имеет следующие параметры: температура Т = 40 С, давление Р

15,0 МПа. При этих параметрах влггосодержание газа составляет W

=-. 0,.65 г/мз, В трубопровод газ (в общем случае в трубопровод может поступать гаа с параметрами: давление до

16,0 ИПа и Т = +20+60 С) поступает с параметрами: То = 20 С и Р = 12,0 МПа. о

При этом влагосодержание газа будет

И2 = 0,260 г/м . Иэ газа выделяется

Составитель Е. Корниенко

Редактор Н, Кешеля Техред В.Далекорей Корректор В, Гирняк

Заказ 5259/4 Тираж 688 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

3 103 влага в капельном виде в количестве

0,39 г/м З..Выделившаяся влага отбивается в сепараторе на первой ступени сепарации. Природный газ прошедший первую ступень сепарации, па трубопроводу поступает в дросселирующий штуцер. Параметры газа после штуцера составляют: Р = 8,0 NПa, температу ра снижается за счет дроссель-эффекта Джоуля-Томсона, а влагосодержание газа WЗ = О, l8 г/м . Затем газ посту. пает в теплообменник, где подогревается до Т = 10- 15 С, и далее в абсорбер, .где из него за счет контакта с абсорбентом (диэтиленгликолем) с начальной концентрацией С = 99,9Ф поглощаются пары воды.

ОСТ 51.40-74 для районов с холодным климатом предусматривает осушку газа в зимнее время до точки росью

25 С при давлении 5,5 МПа. При этом влагосодержание газа составляет W

= 0,022 г/м

Количество влаги, необходимое для поглощения диэтиленгликолем в абсорбере, составляет 0,238 гlмЗ.

На регенерацию насыщенного влагой абсорбента при рабочем давлении P =

= 8,0 МПа осушки газ из сборника подается через теплообменник, где он предварительно нагревается до 80100 С, далее абсорбент подается в

О паровой подогреватель, где он нагрева ется до 160-170 C и подается s зону разряжения центробежного десорбера.

Часть газа (2-54) после первой ступени, имеющая параметры: Р = l2,0 ИПа;

Т2 = 20 С и W 2= 0,26 г/м поступает в теплообменник, где нагревается о до 100 С (пределы температуры нагревания 40- l40 С), при этом W 5 .= 6,9 г/мЗ. При снижении давления газа до 8,0 МПа W = 13,0 г/мЗ. Таким образом, каждый м газа может погло:щать 12,74 г/м влаги. Насыщенный

1484 4 влагой абсорбент с концентрацией 9898,5> за счет центробежных сил отводится из абсорбера. в сборник. Природный газ, пройдя вторую ступень сепарации в абсорбере, с точкой росы от(-26 до -30ft по трубопроводу . поступает на третью ступень сепарации в центробежный сепаратор, от" делившаяся в сепараторе жидкость скапливается в сборнике и оттуда удаляется.

Насыщенный влагой в десорбере отo6ранный газ подается в теплообменник для рекуперации тепла, где охлаждается до Т = 80 С. Затем газ йодается о в теплообменник, где охлаждается потоком газа, входящего в абсорбер до о

Э

Т = 10-15 С, после того очищается от капельной жидкости в центробежном се параторе и путем эжекции подается в последнюю ступень сепарации в центробежный сепаратор.

Смешение осушенного газа с газом 5 регенерации (2-53), содержащим влаги (W = 0,19 r/ì при Т = 10 С и P.==

= 8,0 Nna), не влияет на качественные характеристики газа, так как газ можно осушать до точки росы не -25 С; а -26-30 С и при смешении получают зо необходимую точку росы -25ОС.

Предлагаемый способ осушки природного газа позволяет улучшить степень осушки газа за счет использования центробежных сепараторов и аб > сорбера, снизить металлоемкость- оборудования, ликвидировать насосы, используемые ранее для подачи абсорбента в абсорбер, и ликвидировать неон= снованные потери отпарного газа за

"О счет возвращения его в основной поток, что в конечном результате позволяет получить значительный сум марный экономический эффект

500 тыс. руб,.