Устройство подготовки смеси газообразных углеводородов для транспортировки


 

B01D53/00 - Разделение (разделение твердых частиц мокрыми способами B03B,B03D; с помощью пневматических отсадочных машин или концентрационных столов B03B, другими сухими способами B07; магнитное или электростатическое отделение твердых материалов от твердых материалов или от текучей среды, разделение с помощью электрического поля, образованного высоким напряжением B03C; центрифуги, циклоны B04; прессы как таковые для выжимания жидкостей из веществ B30B 9/02; обработка воды C02F, например умягчение ионообменом C02F 1/42; расположение или установка фильтров в устройствах для кондиционирования, увлажнения воздуха, вентиляции F24F 13/28)

Владельцы патента RU 2497928:

Общество с ограниченной ответственностью "ПРОТЭК" (RU)
Открытое акционерное общество "НОВАТЭК" (RU)

Изобретение относится к области нефте- и газодобывающей промышленности. Изобретение касается установки подготовки смеси газообразных углеводородов для транспортировки, содержащей установленные последовательно магистраль подачи исходного сырьевого потока, первый сепаратор, второй сепаратор, первый рекуперативный теплообменник 4, рекуперативный теплообменник 9, подключенный к колонне деэтанизации. Выход по жидкой фазе колонны деэтанизации подключен к средней части колонны стабилизации, выход которой по пропан-бутановой фракции подключен через второй рекуперативный теплообменник 13 к первому реактору ароматизации, выход которого подключен к входу второго реактора ароматизации, выход которого через указанный второй рекуперативный теплообменник 13 подключен к сепараторам 24 и 17, второй из которых через третий рекуперативный теплообменник 19 подключен по жидкой фазе к средней части колонны ректификации, выход которой по концентрату ароматических углеводородов подключен к магистрали концентрата ароматических углеводородов склада. Между первым сепаратором и первым рекуперативным теплообменником 4 выполнена врезка для подачи ингибитора гидратообразования. Технический результат - транспортировка углеводородов в условиях Крайнего Севера. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к области нефте- и газодобывающей промышленности, а также к области переработки углеводородов и может быть использовано при подготовке газообразного углеводородного сырья для транспортировки, а также при утилизации нефтяного попутного газа.

Известно (Бекиров Т.М., Ланчаков Г.А. Технология обработки газа и конденсата. М., «Недра», 1999, стр.306-308) устройство подготовки смеси газообразных углеводородов для транспортировки. Устройство содержит первичный сепаратор, предназначенный для отделения от исходного газового потока механических примесей, воды и углеводородного (нестабильного) конденсата. Из первичного сепаратора газ последовательно проходит первый и второй теплообменники типа «газ-газ», где охлаждается обратным потоком газа, отводимым с верха низкотемпературного сепаратора концевой ступени. Между первым и вторым теплообменниками установлен промежуточный сепаратор, в котором отделяют образовавшуюся в результате охлаждения в первом теплообменнике жидкость. Затем газ дросселируют для охлаждения газа и уменьшения давления. Охлажденный газ поступает в указанный низкотемпературный сепаратор. Отбензиненный и осушенный газ из низкотемпературного сепаратора последовательно проводит через второй и первый теплообменники и после хозрасчетного замера поступает в газовый коллектор. Для осуществления безгидратного режима работы установки в поток газа между первым и вторым теплообменниками подают раствор метанола. Потоки конденсата (смесь конденсата, пластовой воды и метанола) из первичного сепаратора и промежуточного сепаратора объединяют и подают в первый разделитель, а из низкотемпературного сепаратора - во второй разделитель. После частичной дегазации потоки конденсата объединяют и отправляют на завод по переработке конденсата. Из первого и второго разделителей раствор метанола поступает на регенерацию.

Недостатком известной установки следует признать сложность ее применения в сложных природно-климатических условиях вдали от систем транспортирования газа и потребителей пропан-бутановой фракции из-за нерешенности проблемы, как утилизации, так и переработки пропан-бутановой фракции.

Технический результат, получаемый при реализации разработанной установки, состоит в подготовке смеси газообразных углеводородов к транспортировке, в том числе, и в условиях Крайнего Севера.

Для достижения указанного технического результата предложено использовать разработанную установку подготовки смеси газообразных углеводородов для транспортировки. Разработанная установка содержит установленные последовательно магистраль подачи исходного сырьевого потока, первый сепаратор для разделения газообразной фазы и жидкой фазы, разделитель жидкой фазы на отделенный газообразный компонент, скважинную воду, направляемую на утилизацию, и нестабильный конденсат, направляемый на дальнейшую переработку, второй сепаратор, предназначенный для разделения отделенного газообразного компонента на подготовленный газ и нестабильный конденсат, направляемый на дальнейшую переработку, первый рекуперативный теплообменник, на первый вход которого поступает объединенный нестабильный конденсат, при этом первый выход которого по нестабильному конденсату подключен к колонне деэтанизации, выполненной с возможностью подачи нестабильного конденсата как в среднюю, так и в верхнюю части, выход по газу колонны деэтанизации подключен через первый вход эжектора к входу второго сепаратора, выход по жидкой фазе колонны деэтанизации подключен к средней части колонны стабилизации, выход которой по пропан-бутановой фракции подключен через второй рекуперативный теплообменник к первому реактору ароматизации, выход первого реактора ароматизации подключен к входу второго реактора ароматизации, выход которого через указанный второй рекуперативный теплообменник подключен к первому и второму дополнительным сепараторам, первый из которых предназначен для отделения газа регенерации от воды, сбрасываемой на утилизацию, а второй дополнительный сепаратор через третий рекуперативный теплообменник подключен по жидкой фазе к средней части колонны ректификации, выход второго дополнительного сепаратора по газу подключен к указанному первому входу эжектора, выход колонны ректификации по концентрату ароматических углеводородов подключен к магистрали концентрата ароматических углеводородов склада, выход по газу колонны ректификации соединен с верхней частью колонны ректификации, а также с указанным первым входом эжектора, выход первого сепаратора по газовой фазе соединен через второй вход эжектора с входом второго сепаратора, выход колонны стабилизации по стабильному конденсату подключен к магистрали стабильного конденсата склада, между первым сепаратором и первым рекуперативным теплообменником выполнена врезка для подачи ингибитора гидратообразования.

В некоторых вариантах реализации между вторым сепаратором и первым рекуперативным теплообменником дополнительно может быть установлен разделитель, предназначенный для отделения ингибитора гидратообразования от нестабильного конденсата, причем выход ингибитора гидратообразования подключен к указанной врезке.

Колонны ароматизации могут иметь параллельное подключение двух аналогичных колонн, используемых при проведении регламентных работ на основных колоннах ароматизации.

Разработанное устройство в наиболее предпочтительном варианте реализации приведено на схеме, при этом использованы следующие обозначения: первый сепаратор 1, трехфазный разделитель 2, емкость выветривания 3, первый рекуперативный теплообменник 4, второй низкотемпературный сепаратор 5, эжектор 6, второй разделитель 7, колонна деэтанизации 8, теплообменник 9, колонна стабилизации 10, холодильник 11, емкость 12, второй рекуперативный теплообменник 13, первый реактор 14, снабженный катализатором и тепловыми трубами, второй реактор 15, снабженный катализатором и тепловыми трубами, первый воздушный холодильник 16, третий сепаратор 17, колонна 18, теплообменник 19, емкость 20, второй воздушный холодильник 21, третий воздушный холодильник 22, четвертый воздушный холодильник 23, четвертый сепаратор 24.

В предпочтительном варианте реализации разработанное устройство работает следующим образом.

Сырьевой поток (продукцию газоконденсатной скважины) направляют в первый сепаратор 1, из которого жидкую фазу отводят в трехфазный разделитель 2. Из указанного разделителя 2 пластовую воду отводят на утилизацию, а нестабильный конденсат отводят в емкость выветривания 3.

Углеводородный газ из первого сепаратора 1 последовательно охлаждают в рекуперативном теплообменнике 4 за счет контакта с охлажденным подготовленным газом, выходящим из второго низкотемпературный сепаратора 5, а также в эжекторе 6 за счет сброса давления на нем. После эжектора 6 в основной поток подготавливаемого газа вводят газ из трехфазного разделителя 2. Перед рекуперативном теплообменником 4 для предотвращения опасности выпадения кристаллогидратов в сырьевой газ для связывания выделяющейся при охлаждении воды впрыскивают ингибитор гидратообразования, в качестве которого используют предпочтительно 90% водный раствор метанола или 80% водный раствор этиленгликоля.

Охлажденную до температуры - 5÷-40°C газожидкостную смесь подают в низкотемпературный сепаратор 5, из которого подготовленный газ после подогрева в рекуперативном теплообменнике 4 поступает в транспортный газопровод. Жидкую фазу из низкотемпературного сепаратора 5 разделяют во втором разделителе 7 на насыщенный водой ингибитор кристаллообразования и нестабильный конденсат. Ингибитор после отделения излишней воды на установке регенерации рециркулируют в поток газа после первого сепаратора 1, а нестабильный конденсат подают в емкость выветривания 3 с нестабильным конденсатом из трехфазного разделителя 2.

Нестабильный конденсат из емкости выветривания 3 разделяют на два потока, один из которых используют для орошения колонны деэтанизации 8, а второй - как питание этой колонны деэтанизации 8 после нагрева в теплообменнике 9. Газ выветривания из емкости выветривания 3 и газ деэтанизации из колонны деэтанизации 8 утилизируют в эжекторе 6.

Деэтанизированный (освобожденный от метана и этана) конденсат от низа колонны деэтанизации 8 отводят на ректификацию в колонну стабилизации 10. Стабильный конденсат от низа колонны стабилизации 10 охлаждают в теплообменнике 9 и отводят на склад. Пары верха колонны стабилизации 10 конденсируют в холодильнике 11 и собирают в емкости 12, откуда насосом часть полученной пропан-бутановой фракции направляют в виде орошения на верх колонны стабилизации 10, а балансовую часть пропан-бутановой фракции направляют на переработку.

Для поддержания температурного режима низа колонн деэтанизации 8 и стабилизации 10 в их кубовые части подводят тепловую энергию - соответственно Q1 и Q2.

Пропан-бутановую фракцию после предварительного нагрева в теплообменнике 13 для осуществления процесса дегидроциклодимеризации вводят последовательно в два реактора ароматизации, снабженный катализатором и тепловыми трубами для поддержания адиабатического режима работы: сначала в 14 для преобразования бутана в соединения ароматического ряда при температуре от 470 до 500°C, а затем в 15 для превращения пропана в соединения ароматического ряда при температуре от 510 до 540°C.

Для поддержания соответствующего режима в реакторы 14 и 15 дополнительно подводят тепловую энергию - соответственно Q3 и Q4.

Полученные продукты реакции (катализат) охлаждают в теплообменнике 13 и первом воздушном холодильнике 1 6, после чего жидкую фазу отделяют от неконденсирующихся газов в третьем сепараторе 17. Газы отводят на утилизацию в эжектор 6, а жидкую фазу подают на ректификацию в колонну 18 после предварительного нагрева в теплообменнике 19. Температуру низа колонны 18 обеспечивают подачей дополнительной тепловой энергии Q5, а температуру верхней части колонны 18 регулируют подачей орошающей жидкой фазы из емкости 20 насосом. Жидкость для орошения получают путем конденсации во втором воздушном холодильнике 21 паров верха колонны 18 (в основном, непрореагировавшей части пропан-бутановой фракции). Избыток пропан-бутановой фракции возвращают в сырьевой поток перед реакторами. Готовый продукт - концентрат углеводородов ароматического ряда - после охлаждения в теплообменнике 19 и третьем воздушном холодильнике 22 направляют на склад.

Регенерацию катализатора в реакторах 14 и 15 осуществляют при температуре 500-550°C подачей азото-воздушной смеси после предварительного ее нагрева в теплообменнике 13 отработанными продуктами регенерации. Выходящие газы регенерации охлаждают в теплообменнике 13 и четвертом воздушном холодильнике 23, а затем разделяют в сепараторе 24, сконденсировавшуюся жидкость (в основном, воду) сбрасывают на утилизацию, а газовую фазу отводят на рассеивание в атмосфере.

Применение разработанного способа позволяет:

- отказаться от использования дорогостоящих и занимающих большую площадь товарных парков и устройств налива сжиженной пропан-бутановой фракции на давление 2,0 МПа за счет переработки ее в стабильную жидкость - концентрат ароматических углеводородов - и углеводородный газ;

- полученный углеводородный газ вернуть в основной поток газа.

Разработанный способ наиболее целесообразно использовать на отдаленных газоконденсатных и нефтегазовых месторождениях при сложных аспектах обустройства этих месторождений: суровых природно-климатических условиях, наличие вечной мерзлоты, полное отсутствие инфраструктуры, отдаленности от систем транспорта и потребителей пропан-бутановой фракции.

1. Установка подготовки смеси газообразных углеводородов для транспортировки, отличающаяся тем, что она содержит установленные последовательно магистраль подачи исходного сырьевого потока, первый сепаратор для разделения газообразной фазы и жидкой фазы, разделитель жидкой фазы на отделенный газообразный компонент, скважинную воду, направляемую на утилизацию, и нестабильный конденсат, направляемый на дальнейшую переработку, второй сепаратор, предназначенный для разделения отделенного газообразного компонента на подготовленный газ и нестабильный конденсат, направляемый на дальнейшую переработку, первый рекуперативный теплообменник 4, на первый вход которого поступает объединенный нестабильный конденсат, при этом первый выход которого по нестабильному конденсату через рекуперативный теплообменник 9 подключен к колонне деэтанизации, выполненной с возможностью подачи нестабильного конденсата как в среднюю, так и в верхнюю части, выход по газу колонны деэтанизации подключен через первый вход эжектора к входу второго сепаратора, выход по жидкой фазе колонны деэтанизации подключен к средней части колонны стабилизации, выход которой по пропан-бутановой фракции подключен через второй рекуперативный теплообменник 13 к первому реактору ароматизации, выход первого реактора ароматизации подключен к входу второго реактора ароматизации, выход которого через указанный второй рекуперативный теплообменник 13 подключен к сепараторам 24 и 17, первый из которых предназначен для отделения газа регенерации от воды, сбрасываемой на утилизацию, а второй сепаратор через третий рекуперативный теплообменник 19 подключен по жидкой фазе к средней части колонны ректификации, выход второго дополнительного сепаратора по газу подключен к указанному первому входу эжектора, выход колонны ректификации по концентрату ароматических углеводородов подключен к магистрали концентрата ароматических углеводородов склада, выход по газу колонны ректификации соединен с верхней частью колонны ректификации, а также с указанным первым входом эжектора, выход первого сепаратора по газовой фазе соединен через второй вход эжектора с входом второго сепаратора, выход колонны стабилизации по стабильному конденсату через рекуперативный теплообменник 9 подключен к магистрали стабильного конденсата склада, между первым сепаратором и первым рекуперативным теплообменником 4 выполнена врезка для подачи ингибитора гидратообразования.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что между вторым сепаратором и первым рекуперативным теплообменником дополнительно установлен разделитель, предназначенный для отделения ингибитора гидратообразования от нестабильного конденсата, причем выход ингибитора гидратообразования подключен к указанной врезке.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области газовой промышленности и является усовершенствованным способом промысловой подготовки продукции газоконденсатных залежей. .

Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности, а именно к технологии переработки сжиженных углеводородных газов (СУГ) в смесь ароматических углеводородов (ароматический концентрат) путем ее интеграции в объекты нефтяного или газоконденсатного месторождения.

Изобретение относится к технике подготовки нефти и газа к транспорту по трубопроводам и может быть использовано в газо- и нефтедобывающих отраслях промышленности. .

Изобретение относится к области переработки газообразных смесей легких углеводородов и может быть реализовано при утилизации попутных газов нефтедобычи, а также газовых смесей, являющихся побочным продуктом нефтепереработки.

Изобретение относится к коксохимическому производству, в частности к улавливанию газов, выделяющихся из продуктов коксования. .

Изобретение относится к газовой и нефтяной промышленности. .

Изобретение относится к области газовой промышленности и может быть использовано при получении товарного сжиженного газа. .
Изобретение относится к газовой и нефтяной промышленности и может быть использовано для получения стабильного газового конденсата. .

Изобретение относится к нефтеперерабатывающей промьшшенности и касается переработки факельных газов. .
Изобретение относится к стабилизации обезвоженной и обессоленной газонасыщенной нефти и может быть использовано в нефтедобывающей промышленности, в частности на промыслах или головных перекачивающих станциях.

Изобретение относится к вариантам способа отделения олефина от парафина в потоке продукта из системы дегидрирования. .
Изобретение относится к улучшенному способу получения и очистки винилароматических мономеров, включающему: а) подачу потока, состоящего из ароматического углеводорода, вместе с потоком, состоящим по существу из С2-С3 олефина, в секцию алкилирования; б) подачу продуктов реакции, выходящих из секции алкилирования, в первую секцию разделения; в) выпуск из первой секции разделения первого потока, состоящего из непрореагировавшего ароматического углеводорода, который направляют для повторного использования в секцию алкилирования, второго потока, состоящего по существу из моноалкилированного ароматического углеводорода, третьего потока, состоящего по существу из диалкилированных ароматических углеводородов, направляемого в секцию трансалкилирования, и четвертого потока, состоящего по существу из смеси полиалкилированных ароматических углеводородов; г) подачу второго потока стадии (в) в секцию дегидрирования; д) подачу продуктов реакции, выходящих из секции дегидрирования, во вторую секцию разделения/очистки, включающую по меньшей мере одну дистилляционную колонну; е) выпуск потока, состоящего из винилароматического мономера чистотой, превышающей 99,7 масс.%, из верхней части указанной по меньшей мере одной дистилляционной колонны, и характеризующемуся тем, что: после первого охлаждения с возвратом тепла покидающий стадию дегидрирования газ после промывания распыляемой водой подают в оболочку пучка труб расположенного вертикально или горизонтально теплообменника, в трубах которого течет охлаждающая текучая среда, причем в теплообменнике газ конденсируется; подачу газа осуществляют из нижней части теплообменника с жидкостью, полученной конденсацией, которая стекает противотоком и покидает теплообменник, полностью или частично, также из нижней части оболочки теплообменника и которую направляют во вторую секцию разделения/очистки (д); возможный газ и несконденсированные вещества выходят из верхней части оболочки теплообменника.

Изобретение относится к способу рекуперации водорода и метана из потока крекинг-газа в низкотемпературной части установки для получения этилена, заключающемуся в том, что фракцию С 2, поступающую из устройства отделения этана (деэтанизатора), подают через теплообменник (Е1) в первую секцию (А) многосекционного отделителя (D1) конденсата, конденсат отбирают из первой секции (А) многосекционного отделителя (D1) конденсата и подают в отделитель (Т1) метана, газ из многосекционного отделителя (D1) конденсата подают в следующий теплообменник (Е2) и дополнительно охлаждают в нем, дополнительно охлажденный газ подают на отделение от него жидкости во второй секции (В) многосекционного отделителя (D1) конденсата, образовавшийся при этом конденсат вновь подают в отделитель (Т1) метана, газ из второй секции (В) многосекционного отделителя (D1) конденсата подают в расширитель (X1), расширяют в нем и затем подают в отделитель (Т1) метана и фракцию С 2 из низа отделителя (Т1) метана дросселируют с понижением ее давления до давления, преобладающего в колонне для отгонки углеводородов С2, частично испаряют в теплообменнике (Е1) и подают в колонну для отгонки углеводородов С2 .

Изобретение относится к химической технологии, а именно к способам разделения трудноразделимых смесей, содержащих моноалкилбензол и полиалкилбензол, и может быть использовано в технологиях основного органического синтеза.

Изобретение относится к способу разделения продуктов пиролиза дихлорэтана в производстве винилхлорида. .

Изобретение относится к способам переработки легких алифатических углеводородов, в частности попутных /нефтяных/ газов, и может быть использовано в нефтепереработке и нефтехимии.

Изобретение относится к способу получения обогащенной C2 H4- фракции продукта из очищенной, в частности освобожденной от CO2, и высушенной углеводородсодержащей исходной фракции.

Изобретение относится к органической химии, в частности, к способам переработки газообразного углеродсодержащего сырья в химические продукты, а именно к способам переработки метансодержащих газов, включая шахтный метан, метан угольных пластов, природный и коксовый газы, и различных металлургических газов с получением высокооктанового бензина и/или другой высоколиквидной химической продукции и сопутствующего производства электрической и тепловой энергии.
Наверх