Способ компримирования газа


 


Владельцы патента RU 2524790:

Курочкин Андрей Владиславович (RU)

Изобретение относится к способам компримирования газа и может быть использовано в нефтегазовой, нефтеперерабатывающей, химической, нефтехимической и других отраслях промышленности для компримирования многокомпонентных газов. Способ компримирования газа включает сжатие газа, охлаждение компрессата и его сепарацию с получением сжатого газа и конденсата. Компрессат предварительно охлаждают нестабильным конденсатом в условиях стабилизации последнего. Затем компрессат смешивают с газом стабилизации и охлаждают хладоагентом и сепарируют в условиях дефлегмации с получением сжатого газа и нестабильного конденсата. Нестабильный конденсат стабилизируют с получением стабилизированного конденсата и газа стабилизации путем отгонки легких компонентов за счет нагрева компрессатом. Техническим результатом является увеличение выхода сжатого газа, уменьшение потерь целевых компонентов конденсата со сжатым газом и снижение давления насыщенных паров конденсата. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к способам компримирования газа и может быть использовано в нефтегазовой, нефтеперерабатывающей, химической, нефтехимической и других отраслях промышленности для компримирования газов, содержащих пары малолетучих (тяжелых) компонентов, с получением "тощего" сжатого газа и конденсата тяжелых компонентов.

Известен и широко используется способ компримирования газа [Соколов Е.Я., Зингер Н.М. Струйные аппараты. - 3-е изд., перераб. - М.: Энергоатомиздат, 1989, с.8] путем сжатия в струйном компрессоре рабочей средой, в качестве которой используют газ или жидкость, и последующей сепарации компрессата с получением сжатого газа, конденсата или отработанной рабочей среды (в случае, если рабочая среда - жидкость) в смеси с конденсатом.

Основным недостатком известного способа являются большие энергозатраты из-за низкого коэффициента полезного действия струйных аппаратов. Кроме того, сжатый газ загрязнен компонентами рабочей среды, а получаемый конденсат является нестабильным и имеет высокое давление насыщенных паров.

Наиболее близок по технической сущности к заявляемому изобретению и широко используемый на практике способ компримирования газа [Дронин А.П., Пугач И.А. Технология разделения углеводородных газов. М.: Химия, 1976 г., с.31], включающий сжатие газа с помощью компрессора с получением компрессата, охлаждение компрессата хладоагентом (например, водой или воздухом) и сепарацию охлажденного компрессата с получением сжатого газа и нестабильного конденсата. При компримировании увлажненных природных газов конденсат дополнительно сепарируют на углеводородный конденсат и водный конденсат.

Недостатками известного способа являются низкий выход сжатого газа из-за растворения его компонентов в конденсате, особенно при больших давлениях компримирования, а также потери целевых компонентов конденсата (углеводородов С5+) со сжатым газом, особенно при невысоких давлениях компримирования. Также известный способ позволяет получить нестабильный конденсат с высоким давлением насыщенных паров из-за повышенного содержания в нем легких компонентов, что затрудняет его дальнейшую переработку и транспортировку.

Задачей изобретения является увеличение выхода сжатого газа, снижение давления насыщенных паров конденсата, а также уменьшение потерь углеводородов С5+ со сжатым газом.

При реализации изобретения в качестве технического результата достигается:

- увеличение выхода сжатого газа и снижение давления насыщенных паров конденсата путем стабилизации нестабильного конденсата за счет нагрева компрессатом,

- уменьшение потерь целевых компонентов конденсата за счет дефлегмации сжатого газа при его охлаждении.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном способе, включающем сжатие газа, охлаждение компрессата и его сепарацию с получением сжатого газа и конденсата, особенность заключается в том, что компрессат предварительно охлаждают нестабильным конденсатом в условиях стабилизации последнего, затем смешивают с газом стабилизации и охлаждают хладоагентом и сепарируют в условиях дефлегмации с получением сжатого газа и нестабильного конденсата, который стабилизируют с получением стабилизированного конденсата и газа стабилизации путем отгонки легких компонентов за счет нагрева компрессатом.

Стабилизированный конденсат может быть при необходимости дополнительно охлажден до температуры транспортировки или переработки.

При компримировании газа, образующего при охлаждении расслаивающийся конденсат (например, влажного углеводородного газа), нестабильный конденсат целесообразно перед стабилизацией сепарировать с получением, по меньшей мере, двух несмешивающихся нестабильных конденсатов (например, водного и углеводородного), каждый из которых затем стабилизируют и охлаждают раздельно.

В предлагаемом способе охлаждение газовой смеси компрессата и газа стабилизации в условиях ее дефлегмации позволяет осуществить фракционирование конденсата тяжелых компонентов, выпадающего при охлаждении газовой смеси, уменьшить за счет этого содержание тяжелых компонентов в сжатом газе и таким образом снизить их потери со сжатым газом.

Стабилизация нестабильного конденсата путем отгонки легких компонентов за счет нагрева компрессатом позволяет получить стабильный конденсат и повысить выход сжатого газа за счет удаления легких компонентов из конденсата с газом стабилизации, а также снизить давление насыщенных паров конденсата, что повышает его качество и облегчает дальнейшую транспортировку и переработку.

Дефлегмацию сжатого газа и стабилизацию нестабильного конденсата осуществляют известными способами, например, с использованием пленочных массообменных устройств. При этом заявленный технический результат достигается исключительно за счет использования вторичного энергоресурса - тепла компрессата, который в известных способах безвозвратно теряется.

Предлагаемый способ осуществляют следующим образом (приведена схема компримирования газа, не образующего при охлаждении расслаивающийся конденсат). Газ (I) сжимают компрессором 1, полученный компрессат (II) охлаждают в стабилизаторе 2 (например, в пленочной отгонной колонне) нестабильным конденсатом (III) в условиях стабилизации последнего, смешивают с газом стабилизации (IV) и подвергают дефлегмации в дефлегматоре 3 за счет охлаждения хладоагентом (V) с получением сжатого газа (VI) и нестабильного конденсата (III), который стабилизируют за счет нагрева компрессатом (II) в стабилизаторе 2 с получением стабилизированного конденсата (VII) и газа стабилизации (IV).

Сущность изобретения иллюстрируется следующим примером.

35000 нм3/час попутного нефтяного газа состава, % масс.: азот 4,12%, кислород 0,05%, диоксид углерода 1,33%, вода менее 0,01%, сероводород 0,02%, метан 24,47%, этан 20,11%, пропан 22,38%, С4 15,10%, С5 9,92%, С6+ 2,48%, метил- и этилмеркаптаны 0,002%, при температуре 40°C и давлении 0,58 МПа изб. сжимают до 3,53 МПа изб. с получением компрессата с температурой 150,2°C, который охлаждают на первой стадии нестабильным конденсатом в условиях стабилизации последнего, смешивают с 402 нм3/час газа стабилизации и на второй стадии охлаждают хладоагентом в условиях дефлегмации с получением 32120 нм3/час сжатого газа и 8,2 т/час нестабильного конденсата, который стабилизируют с получением 7,3 т/час стабилизированного конденсата с давлением насыщенных паров по Рейду 701 кПа. Потери углеводородов С5+ со сжатым газом составляют 1,70 т/час.

Компримирование вышеуказанного газа в соответствии с прототипом при аналогичных условиях позволило получить 29950 нм3/час сжатого газа и 11,03 т/час углеводородного конденсата с давлением насыщенных паров по Рейду 1669 кПа. Потери углеводородов С5+ со сжатым газом составили 1,96 т/час.

Из примера следует, что предлагаемый способ позволяет увеличить выход сжатого газа, уменьшить потери углеводородов C5+ со сжатым газом и снизить давление насыщенных паров конденсата. Изобретение может быть использовано в нефтегазовой, нефтеперерабатывающей, химической и нефтехимической и других отраслях промышленности.

1. Способ компримирования газа, включающий сжатие газа, охлаждение компрессата и его сепарацию с получением сжатого газа и конденсата, отличающийся тем, что компрессат предварительно охлаждают нестабильным конденсатом в условиях стабилизации последнего, затем смешивают с газом стабилизации и охлаждают хладоагентом и сепарируют в условиях дефлегмации с получением сжатого газа и нестабильного конденсата, который стабилизируют с получением стабилизированного конденсата и газа стабилизации путем отгонки легких компонентов за счет нагрева компрессатом.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что стабилизированный конденсат дополнительно охлаждают до температуры транспортировки или переработки.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что при компримировании газа, образующего при охлаждении расслаивающийся конденсат (например, влажного углеводородного газа), нестабильный конденсат целесообразно перед стабилизацией сепарировать с получением, по меньшей мере, двух несмешивающихся нестабильных конденсатов (например, водного и углеводородного), каждый из которых затем стабилизируют и охлаждают.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к летательным аппаратам (ЛА) и может быть использовано в двигателях ЛА для разделения компонентов газовых смесей. Аэродинамическая сжижающая установка для ЛА содержит корпус, воздухозаборник с устройством для сдавливания охлаждения и закручивания входящего воздушного потока, сверхзвуковое сопло с каналом охлаждения, перфорированными стенками и кольцевым щелевым каналом для отвода жидкой фазы.

Изобретение относится к нефтегазовой промышленности. Изобретение касается способа утилизации газов выветривания, включающего сепарацию и компримирование, сначала газы выветривания сепарируют, после чего жидкую фазу направляют на стабилизацию или хранение, а газовую фазу - на компримирование до давления 0,2 МПа.

Изобретение относится к технологии подготовки и переработки попутного газа в товарную продукцию. Попутный газ, после отделения от него конденсата (нефтяных и бензиновых фракций), представляющий легкие фракции газа, охлаждают в теплообменнике, подвергают сепарации в центробежном сепараторе, в результате которой выделенный конденсат вместе с конденсатом после первичной сепарации поступает на разделение ректификацией на нефть и бензин, а легкие фракции подвергают двухступенчатому компремированию.

Изобретение относится к технологии подготовки и переработки попутного газа в товарную продукцию. Способ заключается в том, что попутный нефтяной газ после охлаждения в рекуперативном теплообменнике сепарируют в многоступенчатом центробежном сепараторе от нефтебензиновых жидких фракций, водного конденсата и механических примесей, которые выводят для дальнейшей переработки на газофракционирующую установку, а газообразную фракцию направляют на двухступенчатое компремирование.

Группа изобретений относится к химической, газовой и нефтяной отраслям промышленности и может быть использована для выделения из природного газа гелиевого концентрата, азота, метана и жидких углеводородов (С2+).

Изобретение относится к установкам для переработки нефтяных газов. Комплекс содержит последовательно расположенные блок адсорбционной осушки и очистки газа, снабженный адсорберами с цеолитом, и блок низкотемпературной конденсации, снабженный устройством охлаждения газа.

Изобретение относится к области обработки углеводородов. Способ обработки пластового флюида, полученного в ходе реализации в подземном пласте процесса тепловой обработки in situ с получением потока жидкости и первого потока газа, включает криогенную обработку первого потока газа с целью получения второго потока газа и третьего потока.

Изобретение относится к способам очистки и разделения гелийсодержащих топливных газов, включая природный и попутный нефтяной газы. .

Изобретение относится к отраслям промышленности, использующим ископаемое топливо, например электроэнергетике, химии, нефтехимии, металлургии, коксохимии. .

Изобретение относится к технологическим процессам получения инертных газов и может быть использовано для получения ксенонового концентрата из потока ксеноносодержащего кислорода.

Изобретение относится к технологии подготовки и переработки природного или попутного нефтяного газов в сжиженный газ, представляющий собой пропан-бутановую фракцию. Исходный поток охлаждают, сепарируют и выделяют легкую часть низкомолекулярного углеводородного сырья с последующим его сжижением с выделением жидкой пропан-бутановой фракции в вихревом энергетическом разделителе. Вихревой энергетический разделитель представляет собой трехсекционную емкость, в которой вертикально размещена вихревая труба таким образом, что разделена на три секции горизонтальными перегородками - верхнюю, среднюю и нижнюю. При этом в верхней секции размещен холодный конец с теплообменником-змеевиком вихревой трубы, в средней - горячий конец, а в нижней - регулирующее устройство расхода горячего потока и сепарационное устройство по отделению из горячего потока жидкой фазы, содержащее клапан. Изобретение направлено на повышение ресурсов чистого углеводородного сырья, используемого во многих отраслях промышленности, когда исходное сырье содержит много нежелательных примесей. 2 ил.

Изобретение относится к нефтеперерабатывающей и газоперерабатывающей промышленности и может быть использовано при разделении газа. Способ разделения газа включает ввод газа в абсорбер, на верх которого подают охлажденный абсорбент, с отбором с верха абсорбера сухого газа и выводом насыщенного абсорбента с низа абсорбера в ректификационную колонну, с верха которой отбирают пропан-бутановую фракцию, которую также используют в качестве флегмы, боковым погоном через отпарную секцию выводят газовый бензин и с низа колонны выводят абсорбент, который после охлаждения возвращают на верх абсорбера, с подачей в низ абсорбера, ректификационной колонны и отпарной секции тепла. Жидкость с нижних тарелок абсорбера нагревают остатком ректификационной колонны, предварительно нагретым в кипятильнике, и подают в низ абсорбера. Технический результат - снижение энергозатрат. 2 ил., 2 табл.

Изобретение относится к области газохимии, предназначено для получения инертных газов. Способ выделения инертных газов из газов, содержащих в своем составе как минимум аргон, ксенон, криптон, азот и водород, включает охлаждение исходного потока газа, ожижение и разделение посредством одноступенчатой ректификации. Указанная ректификация происходит с получением жидких продуктов разделения: аргона и криптоноксеноновой смеси, и газообразных продуктов разделения: азота, смеси окиси углерода-азот и азотоводородной смеси. Перед ректификацией большую часть потока газов после охлаждения конденсируют, сепарируют и переохлаждают, а меньшую часть перед охлаждением подвергают сжатию. При этом смесь окиси углерод-азот подвергают каталитическому окислению окиси углерода с получением на выходе двуокиси углерода, азота и воды, а из азотоводородной смеси выделяют водород. Описано устройство для выделения инертных газов. Технический результат: снижение вредных выбросов и извлечение из хвостовых газов ценных компонентов - инертных газов. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 табл.

Изобретение относится к способу сжижения обогащенной углеводородами, содержащей азот исходной фракции, предпочтительно природного газа. Способ содержит стадии: a) сырьевую фракцию (1) сжижают (E1, E2), b) разделяют ректификацией (T1) на обогащенную азотом фракцию (9), содержание метана в которой составляет макс. 1 об.%, и на обогащенную углеводородами, обедненную азотом фракцию (4), c) указанную фракцию (4) переохлаждают (E3) и расширяют (b), d) расширенную обогащенную углеводородами, обедненную азотом фракцию (5) разделяют (D1) на жидкую обогащенную углеводородами фракцию (6), содержание азота в которой составляет макс. 1 об.%, и фракцию (7), обогащенную азотом, и e) обогащенную азотом фракцию (7) добавляют в сырьевую фракцию (1). Способ позволяет отвести весь содержащийся в сырьевой фракции азот, либо с потоком продуктового ЖПГ, либо с высококонцентрированной азотной фракцией. 6 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к криогенной технике, а именно к устройству для сепарации многокомпонентной среды, а также к сопловому каналу для данного устройства, и может быть использовано для сжижения газов, их очистки или выделения из потока многокомпонентной среды одного или нескольких целевых компонентов. Устройство для сепарации включает форкамеру с установленным в ней средством закручивания потока среды, соединенный с форкамерой сопловой канал для сепарации и узел отбора капель и/или твердых частиц. Канал сепарации, содержащий конфузорный, диффузорный и расположенный между ними цилиндрический участки, отличающийся тем, что цилиндрический участок имеет длину образующей больше чем 0,1D, где D - диаметр цилиндрического участка, при этом диффузорный участок выполнен с кольцевым уступом в виде ступени, плоскость которой расположена перпендикулярно оси канала. Технический результат - снижение уровня пульсации в потоке и, как следствие, увеличение эффективности сепарации и уменьшение потерь полного давления потока среды. 2 н. и 6 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к способу подготовки природного и попутного нефтяного газа к транспорту или переработке методом низкотемпературной сепарации и может быть использовано в нефтегазовой промышленности. Способ трехступенчатой низкотемпературной сепарации газа включает сепарацию сырого газа на первой ступени с получением водного и углеводородного конденсатов, а также газа первой ступени сепарации, который подвергают дефлегмации за счет противоточного охлаждения газом и конденсатом третьей ступени сепарации с получением газа и конденсата второй ступени сепарации, а также нагретого конденсата третьей ступени сепарации и товарного газа. Газ второй ступени сепарации дросселируют в условиях эжектирования газа выветривания и сепарируют с получением газа и конденсата третьей ступени сепарации, которые подают в качестве хладагентов на дефлегмацию газа первой ступени сепарации. Нагретый конденсат третьей ступени сепарации совместно с дросселированной смесью углеводородного конденсата и конденсата второй ступени сепарации разделяют с получением газа выветривания, нестабильного конденсата и водного конденсата. При необходимости в линии газа первой и/или второй ступеней сепарации подают ингибитор гидратообразования, а отработанный раствор ингибитора гидратообразования выводят с установки. Технический результат: повышение степени извлечения тяжелых компонентов и снижение температуры точки росы товарного газа. 1 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 пр.

Изобретение относится к способу подготовки природного и попутного нефтяного газа к транспорту или переработке методом низкотемпературной сепарации. Способ включает сепарацию сырого газа на первой ступени с получением водного и углеводородного конденсатов, а также газа первой ступени сепарации, который подвергают дефлегмации за счет противоточного охлаждения газом и конденсатом третьей ступени сепарации с получением газа и конденсата второй ступени сепарации, а также нагретого конденсата третьей ступени сепарации и товарного газа. Газ второй ступени сепарации смешивают с газом выветривания, дросселируют и сепарируют с получением газа и конденсата третьей ступени сепарации, которые подают в качестве хладоагентов на дефлегмацию газа первой ступени сепарации, при этом конденсат третьей ступени сепарации подают с помощью насоса. Нагретый конденсат третьей ступени сепарации совместно с углеводородным конденсатом первой ступени сепарации и конденсатом второй ступени сепарации разделяют при давлении, близком к давлению первой и второй ступеней сепарации, с получением газа выветривания, нестабильного конденсата и водного конденсата. При необходимости в линии газа первой и/или второй ступеней сепарации подают ингибитор гидратообразования, а отработанный раствор ингибитора гидратообразования выводят с установки. Технический результат: увеличение выхода товарного газа, повышение степени извлечения тяжелых компонентов, исключение эжектирования газа выветривания. 1 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 пр.

Изобретение относится к способам низкотемпературного разделения газовых смесей. Способ разделения газовой смеси осуществляют при поточном движении газовой смеси. Выделение компонентов осуществляют из потока газовой смеси путем прямого введения на каждой стадии непосредственно в поток газовой смеси низкотемпературного хладагента. Хладагент представляет собой продукт разделения газовой смеси, полученный на каждой стадии охлаждения смеси и выделения компонентов. При этом часть каждого полученного продукта разделения доохлаждают с использованием внешнего холода, после чего возвращают напрямую на все стадии охлаждения газовой смеси и выделения газовых компонентов. Поток газовой смеси, прошедший все стадии охлаждения и выделения компонентов, доохлаждают с использованием внешнего холода и возвращают напрямую на предыдущие стадии охлаждения смеси и выделения компонентов, образуя многократные циклы движения и охлаждения потока газовой смеси. Использование данного изобретения приводит к сокращению капитальных, эксплуатационных и энергетических затрат с обеспечением высокой степени разделения газовых смесей любого состава. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к газонефтяной промышленности, в частности к обработке углеводородного газа с использованием низкотемпературного процесса, и может быть использовано в процессах промысловой подготовки к транспорту продукции газоконденсатных месторождений. Способ подготовки углеводородного газа к транспорту включает следующие этапы. Подают пластовый газ в сепаратор первой ступени. Компримируют и охлаждают отсепарированный в сепараторе первой ступени газ. Подают отсепарированный в сепараторе первой ступени газ через теплообменник первой ступени охлаждения в сепаратор второй ступени. Подают отсепарированный в сепараторе второй ступени газ через теплообменник второй ступени охлаждения и редуцирующее устройство в сепаратор третьей ступени. Подают жидкость из сепаратора второй ступени в сепаратор третьей ступени. Направляют газ из сепаратора третьей ступени в редуцирующее устройство, чем обеспечивают дополнительное получение холода. Подают газ из редуцирующего устройства в теплообменник второй ступени охлаждения, чем обеспечивают дополнительную рекуперацию холода. Направляют газ из теплообменника второй ступени охлаждения в редуцирующее устройство. Подают газ из редуцирующего устройства в теплообменник первой ступени охлаждения и далее этот газ выводят из установки. Использование изобретения приводит к повышению энергоэффективности процесса подготовки газа с применением многоступенчатой низкотемпературной сепарации газа. 1 ил., 1 табл.

Изобретение относится к способу и соответствующему оборудованию для получения кондиционного синтез-газа для производства аммиака с криогенной очисткой. Способ включает конверсию углеводородного исходного сырья с последующими стадиями конверсии СО, удаления СО2 и метанирования с получением потока сырого кондиционного синтез-газа, содержащего водород и азот, обработку сырого синтез-газа в секции криогенной очистки с получением потока очищенного синтез-газа, подачу жидкого потока, обогащенного азотом, при криогенной температуре в секцию криогенной очистки, обеспечение косвенного теплообмена между синтез-газом и жидким потоком, обогащенным азотом, в криогенной секции, причем поток, обогащенный азотом, частично испаряют для обеспечения охлаждения криогенной секции, и обработку воздушного потока в устройстве разделения воздуха с получением жидкого потока, обогащенного азотом, и потока, обогащенного кислородом. Изобретение обеспечивает рентабельный способ получения синтез-газа для производства аммиака. 3 н. и 9 з.п. ф-лы, 2 ил.
Наверх