Способ подготовки газового конденсата к транспортированию по трубопроводу

 

Изобретение относится к газовой промышленности, а именно к технологии промысловой подготовки газа и извлечения газового конденсата, подлежащего транспортированию в однофазном состоянии по трубопроводу при его подземной прокладке, в частности, на месторождениях, расположенных в зоне многолетнемерзлых грунтов. Способ подготовки газового конденсата к транспортированию по трубопроводу включает нагрев низкотемпературного конденсата, извлеченного из природного газа, его дегазацию и отделение водной фазы, дожатие дегазированного конденсата и его подачу в трубопровод с температурой грунта и упругостью паров, обеспечивающей транспортирование в однофазном состоянии. При этом производят нагрев низкотемпературного конденсата до температуры ниже значения, соответствующего температуре грунта с учетом повышения температуры конденсата при его дожатии, и нагрев до температуры грунта дегазированного дожатого конденсата. Техническим результатом изобретения является снижение потерь метанола, снижение количества газа дегазации и увеличение количества продуктового газового конденсата. 1 ил.

Изобретение относится к газовой промышленности, а именно к технологии промысловой подготовки газа и извлечения газового конденсата, подлежащего транспортированию в однофазном состоянии по трубопроводу при его подземной прокладке, в частности, на месторождениях, расположенных в зоне многолетнемерзлых грунтов.

Газовый конденсат (далее - конденсат), являясь продуктом промысловой низкотемпературной установки, содержит углеводороды, воду и ингибитор гидратообразования (метанол).

Подготовку извлеченного низкотемпературного конденсата к транспортированию по трубопроводу осуществляют путем его дегазации при определенных термобарических параметрах с последующим дожатием насосом. Требование однофазности транспортирования продуктового конденсата ограничивает область термобарических параметров концевой дегазации, сочетание которых определяет упругость паров транспортируемого конденсата - один из основных показателей качества. В общем случае однофазность транспортирования достигается, если температура дегазации не ниже максимально возможной, а давление не выше минимально возможного, которые могут иметь место при транспортировании конденсата. Несоблюдение этого правила по одному из параметров дегазации должно быть компенсировано адекватным изменением второго параметра /1/. На существующих низкотемпературных установках подготовки газа и извлечения конденсата, расположенных в зоне многолетнемерзлых грунтов, конденсат необходимо подавать в трубопровод с температурой, равной температуре грунта (например, минус 2^oC). Это требование накладывает дополнительные ограничения на область параметров концевой дегазации конденсата: как правило, температура дегазации должна быть равна температуре грунта на начальном участке трубопровода за вычетом значения повышения температуры при дожатии конденсата.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ подготовки конденсата к транспортированию по трубопроводу, включающий нагрев низкотемпературного конденсата, извлеченного из природного газа, его дегазацию и отделение водной фазы, дожатие дегазированного конденсата и его подачу в трубопровод с температурой грунта и упругостью паров, обеспечивающей транспортирование по трубопроводу в однофазном состоянии /2/. Природный конденсатсодержащий газ I (см. рис. 4 на стр. 12 указанного источника) подвергают ступенчатому охлаждению и отделению от него сконденсировавшейся жидкой фазы в блоке разделения, технологическая схема которого может быть любой. Для исключения гидратообразования в блоке разделения используют ингибитор (метанол). Выходящими потоками блока разделения являются продуктовый газ III и низкотемпературный конденсат с нижней полуглухой тарелки низкотемпературного абсорбера 9, состоящий из углеводородного конденсата, метанола и воды. Низкотемпературный конденсат нагревают в рекуперативных теплообменниках 11 и 7, дегазируют и разделяют в трехфазном разделителе 12 с получением газа дегазации, метанол-водной смеси (на схеме не указанной) и углеводородного конденсата, который дожимают насосом 13 и подают в трубопровод для транспортирования до потребителя (поток IV).

Характерной особенностью известного способа является фиксирование температуры дегазации, которая с учетом некоторого (на 1,5...2,0 градуса) повышения температуры конденсата в процессе дожатия насосом, должна обеспечивать соблюдение температурного режима эксплуатации трубопровода в зоне многолетнемерзлых грунтов.

Недостатками описанного способа являются большие потери растворенного в углеводородном конденсате метанола, большое количество газа дегазации, который необходимо дожимать, и заметные потери конденсатобразующих углеводородов с газом дегазации.

Задачей настоящего изобретения является снижение потерь метанола, снижение количества газа дегазации и увеличение количества продуктового газового конденсата.

Технический результат достигается тем, что в способе подготовки газового конденсата к транспортированию по трубопроводу, включающем нагрев низкотемпературного конденсата, извлеченного из природного газа, его дегазацию и отделение водной фазы, дожатие дегазированного конденсата и его подачу в трубопровод с температурой грунта и упругостью паров, обеспечивающей транспортирование в однофазном состоянии, нагрев конденсата осуществляют до температуры ниже значения, соответствующего значению температуры грунта с учетом повышения температуры конденсата при его дожатии, а до температуры грунта нагревают дегазированный дожатый конденсат.

Принципиальная технологическая схема, раскрывающая сущность предлагаемого способа, приведена на чертеже.

Природный конденсатсодержащий газ 1 подвергают ступенчатому охлаждению и отделению от него низкотемпературного конденсата в блоке разделения 2, технологическая схема которого может быть любой. Для исключения гидратообразования в блоке 2 используют ингибитор 3 (метанол). Выходящими потоками блока 2 являются продуктовый газ 4 и низкотемпературный конденсат 5. Низкотемпературный конденсат 5 нагревают в рекуперативном теплообменнике 6 до температуры ниже значения, соответствующего значению температуры грунта с учетом повышения температуры конденсата при его дожатии. Нагретую конденсат-метанол-водную смесь с образовавшейся газовой фазой дегазируют и разделяют в трехфазном разделителе 7 с получением газа дегазации 8, метанол-водной смеси 9 и углеводородного конденсата 10, в состав которого входят растворенные метанол и вода. Углеводородный конденсат 10 дожимают насосом 11 и подают в рекуперативный теплообменник 12, в котором осуществляют окончательный его нагрев перед подачей в трубопровод в качестве продукта 13. Теплопередающими потоками в теплообменниках 6 и 12 являются потоки газа и/или жидкости 14 и 15 из блока 2.

Отличительными признаками предлагаемого способа являются нагрев низкотемпературного конденсата до температуры ниже значения, соответствующего температуре грунта с учетом повышения температуры конденсата при его дожатии, и нагрев до температуры грунта дегазированного дожатого конденсата. Указанная совокупность признаков приводит к снижению потерь метанола за счет меньшей его растворимости в углеводородном конденсате при пониженной температуре разделения углеводородной и водометанольной фаз. Кроме того, с понижением температуры дегазации снижается количество газа дегазации и соответственно увеличивается количество дегазированного, т.е. продуктового конденсата.

Пример. На УКПГ-1в Ямбургского газоконденсатного месторождения промысловая технология низкотемпературной абсорбции /2/ осуществляется на температурном уровне минус 25...28^oC.

Регламентные параметры подготовки извлеченной жидкой фазы к транспортированию по трубопроводу следующие: давление дегазации - 3 МПа, температура дегазации - минус 4^oC, давление конденсата на входе в трубопровод (после насоса) - 6 МПа, повышение температуры при дожатии конденсата насосом - 1,5^oC, температура конденсата на входе в трубопровод - минус 2,5^oC. Кроме того, известно, что при трубопроводном транспортировании конденсата до потребителя (Уренгойского завода по переработке газового конденсата) минимальное давление составляет 4 МПа, а максимальная (летняя) температура составляет 5^oC летом (при номинальной зимней температуре минус 4^oC).

В соответствии с универсальной номограммой зависимости упругости паров конденсата от температуры при различных термобарических параметрах дегазации конденсата /1/ однофазное транспортирование конденсата в известном способе осуществимо для условий УКПГ-1в (температура дегазации фиксирована и равна минус 4^oC) при давлении дегазации ниже 3,7 МПа летом и ниже 4,0 МПа зимой. В предлагаемом способе при пониженной температуре дегазации, например минус 12^oC, максимальные допустимые давления соответственно составляют 3,3 и 3,7 МПа, что не противоречит регламентным режимам работы насосов и гарантирует однофазное транспортирование конденсата. Вместе с тем, дегазация конденсата при температуре минус 12^oC обеспечивает снижение количества растворенного метанола в продуктовом конденсате на 15%, соответственно увеличивая его содержание в водометанольной смеси 9 (см. чертеж). Это дает экономию метанола в количестве 450... 500 т/год по каждой технологической линии производительностью 10 млн. м³/сут. Кроме того, снижается количество газа дегазации 8 на 7,7%, а количество продуктового конденсата 13 возрастает на 4,6 тыс. т/г по каждой линии.

Таким образом, предлагаемый способ подготовки газового конденсата к транспортированию по трубопроводу обеспечивает требуемую температуру конденсата, снижение потерь метанола, снижение количества газа дегазации и увеличение количества продуктового конденсата.

Источники информации 1. Кубанов А.Н., Елистратов М.В., Туревский Е.Н. Исследование концевой дегазации в схеме НТС // Сб. ИРЦ Газпром, сер: Природный газ в качестве моторного топлива. Подготовка, переработка и использование газа, - 1997, N 9-10, с. 17-22.

2. Туревский Е.Н., Елистратов В.И., Кубанов А.Н. и др. Новые технические решения при обустройстве Ямбургского ГКМ // ВНИИЭгазпром, обз.информ., сер.: Подготовка и переработка газа и газового конденсата. - 1988, вып. 5, с. 10-13.

Формула изобретения

Способ подготовки газового конденсата к транспортированию по трубопроводу, включающий нагрев низкотемпературного конденсата, извлеченного из природного газа, его дегазацию и отделение водной фазы, дожатие дегазированного конденсата и его подачу в трубопровод с температурой грунта и упругостью паров, обеспечивающей транспортирование в однофазном состоянии, отличающийся тем, что нагрев конденсата осуществляют до температуры ниже значения, соответствующего значению температуры грунта с учетом повышения температуры конденсата при его дожатии, а до температуры грунта нагревают дегазированный дожатый конденсат.

РИСУНКИ

Рисунок 1