Самоадаптирующийся способ низкотемпературного разделения газовой смеси


 


Владельцы патента RU 2548526:

Василевич Василий Вадимович (RU)
Федосеев Павел Олегович (RU)

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 способам низкотемпературного разделения газовых смесей, которые можно использовать как для разделения природных нефтяных газов, так и газовых смесей любого состава.

Задачей настоящего изобретения является разработка нового способа низкотемпературного разделения потока газовых смесей с минимальными эксплуатационными затратами при сохранении высокой степени разделения газовой смеси любого состава.

Известны способы разделения природных и нефтяных газов, включающие сжатие исходного газа, ступенчатое охлаждение, сепарацию, в которых в качестве хладагентов или одного из хладагентов используют обратные потоки, то есть охлажденные выделенные газовые фракции (см. авт.св. СССР на изобретения №№732637, 798443).

Данные способы позволяют сравнительно снизить энергетические затраты за счет использования холода обратных потоков разделенных газовых компонентов в сравнении со способами, в которых используют специальные хладагенты. Однако процесс охлаждения идет в теплообменниках, которые используют в большом количестве для достижения эффективности разделения газовых смесей. Это существенно увеличивает эксплуатационные, капитальные и энергетические затраты, снижая эффективность способов.

Известен способ разделения углеводородных газов путем низкотемпературной ректификации, в котором конденсацию газов из смеси производят с помощью их контактирования в противотоке с низкотемпературным не растворимым в них хладоносителем (см. авт.св. СССР №132246 на изобретение «Способ разделения углеводородных газов». Дата приоритета от 16.01.1960).

Данный способ протекает в условиях контактирования паровой и жидкой фаз с низкотемпературным нерастворимым в последних хладоносителем под высоким давлением. Способ позволяет сократить количество теплообменной аппаратуры за счет осуществления процесса теплообмена путем непосредственного контактирования хладоносителя и разделяемой смеси. Однако использование специально приготовленного хладоносителя, конденсационных колонн не позволяет существенно снизить капитальные и энергетические затраты, существенно снижая эффективность данного способа.

Известен способ разделения воздуха низкотемпературной ректификацией, включающий охлаждение потока воздуха при теплообмене с продуктами разделения, отбор несбалансированного потока воздуха, часть которого конденсируют при теплообмене с жидким кислородом и подают на ректификацию (см. авт.св. СССР №783539 на изобретение «Способ разделения воздуха низкотемпературной ректификацией». Дата приоритета от 30.01.1979).

Данный способ основан на прямом контактировании в противотоке разделяемого газа с хладагентом, являющимся охлажденным продуктом разделения. При этом способ осуществляют с использования теплообменников и ректификационных колонн, что не позволяет существенно снизить капитальные и энергетические затраты, существенно снижая эффективность данного способа.

Анализ отобранной в процессе поиска информации позволил выявить наиболее близкое техническое решение способа низкотемпературного разделения попутного (природного) газа, в котором хладагент, содержащий соединения, входящие в состав исходного газа, перед сжатием смешивают с исходным газом, сжатую смесь или ее часть многоступенчато охлаждают, после одного из процессов охлаждения из смеси отбирают жидкую фазу, которую или часть которой используют в качестве хладагента или в составе хладагента в одном из процессов охлаждения, при этом хладагент дросселируют, нагревают, частично или полностью испаряют и затем смешивают с исходным газом (см. патент РФ №2272972 на изобретение «Способ низкотемпературного разделения попутного (природного) газа». Дата приоритета от 28.01.2004. МПК F25J 1/02. Прототип).

Известный способ предлагает использовать хладагент, содержащий компоненты исходного газа, а также продукт конденсации после охлаждения. Но основное низкотемпературное разделение осуществляют с использованием большого количества теплообменной аппаратуры. Это усложняет как процесс разделения, так и увеличивает капитальные и энергетические затраты на разделение газов, существенно снижая эффективность данного способа.

Таким образом, известные способы низкотемпературного разделения газовых смесей не обеспечивают высокую эффективность способов за счет высоких капитальных и энергетических затрат.

Заявляемый в качестве изобретения способ позволяет достичь нового технического результата - повышение экономической эффективности способа низкотемпературного разделения газовых смесей путем сокращения капитальных, эксплуатационных и энергетических затрат с обеспечением высокой степени разделения газовых смесей любого состава.

Следующая совокупность существенных признаков характеризует сущность предлагаемого в качестве изобретения технического решения и способствует достижению нового технического результата.

Способ низкотемпературного разделения газовой смеси на компоненты, содержащий подачу в исходную газовую смесь хладагента, ступенчатое охлаждение смеси и выделение газовых компонентов, при котором низкотемпературный хладагент является частью жидкой фазы газового компонента после одной из стадий охлаждения, отличающийся тем, что выделение компонентов осуществляют из потока газовой смеси путем прямого введения на каждой стадии охлаждения непосредственно в поток газовой смеси низкотемпературного хладагента, являющегося продуктом разделения газовой смеси, полученным на каждой стадии охлаждения смеси и выделения компонентов, при этом часть каждого полученного продукта разделения доохлаждают с использованием внешнего холода, после которого возвращают напрямую на все стадии охлаждения газовой смеси и выделения газовых компонентов, причем 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.

Для достижения результата в предлагаемом изобретении:

- хладагент может быть однокомпонентным и/или более низкокипящим газом, являющимся смесью выделенных жидких газовых компонентов.

- жидкую фазу газа, извлеченную при более низких температурах, чем температура ее кипения, возвращают на более ранние стадии охлаждения в качестве хладагента.

Итак, анализ выявленной информации о существующем уровне техники в области низкотемпературного разделения газовых смесей и сущность предложенного изобретения показали, что предлагаемое в качестве изобретения техническое решение способа отвечает критерию патентоспособности «новизна».

Существенные отличительные признаки предлагаемого изобретения: «выделение компонентов осуществляют из потока газовой смеси путем прямого введения на каждой стадии охлаждения непосредственно в поток газовой смеси низкотемпературного хладагента, являющегося продуктом разделения газовой смеси, полученным на каждой стадии охлаждения смеси и выделения компонентов» позволяют использовать напрямую холод от полученных продуктов разделения, что и делает возможным исключить большое количество холодильного оборудования.

Существенный отличительный признак:

«часть каждого полученного продукта разделения доохлаждают с использованием внешнего холода, после которого возвращают на все стадии охлаждения газовой смеси и выделения газовых компонентов» совместно с вышеуказанным признаком, обеспечивает в способе необходимую температуру конденсации за счет использования холода выделенных компонентов и повышение концентрации каждого компонента на соответствующей стадии охлаждения и выделения. При этом внешний холод (холодильное оборудование) используется только в конце технологического процесса охлаждения и разделения на компоненты, этого достаточно. Поскольку именно прямое введение в поток газовой смеси продуктов разделения (путем распыления) в качестве низкотемпературного хладагента обеспечивает не только необходимую температуру конденсации компонентов, но и повышение их концентрации (доизвлечение).

Существенный отличительный признак: «причем поток газовой смеси, прошедший все стадии охлаждения и выделения компонентов, доохлаждают с использованием внешнего холода и возвращают на предыдущие стадии охлаждения смеси и выделения компонентов, образуя многократные циклы движения и охлаждения потока газовой смеси»,- обеспечивает многократное охлаждение потока газовой смеси до необходимых температур конденсации и концентрации газовых компонентов, входящих в смесь. Это позволяет начать процесс (запуск способа) охлаждения, конденсации и выделения компонентов из смеси при минимальном использовании внешнего холода, только в конце технологического процесса, что обеспечивает достижение поставленного технического результата.

Существенные отличительные признаки «хладагент может быть однокомпонентным и/или более низкокипящим газом, являющимся смесью выделенных жидких газовых компонентов» и «жидкую фазу газа, извлеченную при более низких температурах, чем температура ее кипения, возвращают на более ранние стадии охлаждения в качестве хладагента» также способствует получению технического результата.

Это объясняется тем, что подлежащие выделению из газовой смеси компоненты не сразу выделяются при прохождении потока газовой смеси через стадии охлаждения и разделения, а по мере увеличения концентрации каждого компонента при соответствующей его температуре кипения, что достигается многократным охлаждением газовой смеси и поступлением прямо в поток продуктов разделения, являющихся хладагентом.

Поэтому в начале процесса охлаждения и разделения на компоненты получают смеси выделенных газовых компонентов соответственно с разными температурами кипения (высоко- и низкокипящие газовые компоненты) с преимущественным преобладанием соответствующего каждой стадии охлаждения (температуре кипения) компонента. А по мере увеличения циклов охлаждения газовой смеси с прямым введением в смесь продуктов разделения происходит увеличение концентрации компонентов на соответствующих стадиях охлаждения и выделения, соответственно начинает максимально преобладать соответствующий каждой стадии охлаждения компонент, который может быть практически без примесей остальных компонентов.

Таким образом, способ разделения газовой смеси основан на прямом введении (впрыск) хладагента в газовую смесь, включая однокомпонентное охлаждение конечным продуктом и/или более низкокипящим газом, являющимся смесью выделенных жидких газовых компонентов (веществ). Способ разделения газовой смеси характеризуется тем, что жидкая фаза газа, извлеченная при более низких температурах, чем температура ее кипения, возвращается на более ранние стадии процесса и служит в роли хладагента.

Следовательно, использование в качестве низкотемпературного хладагента самих продуктов разделения газовой смеси и их прямое контактирование с потоком газовой смеси на всех стадиях охлаждения и выделения компонентов позволяет существенным образом минимизировать эксплуатационные и энергетические затраты на охлаждение смеси и разделение ее на компоненты за счет минимального использования внешнего холода (холодильного оборудования).

Следовательно, предлагаемая совокупность существенных признаков обеспечивает получение технического результата во всех случаях, на которые распространяется испрашиваемый объем правовой охраны.

В ходе проведенного заявителем поиска информации в области низкотемпературного разделения газовых смесей обнаружены отдельные существенные отличительные признаки заявленного изобретения, а именно использование хладагента, жидкой фазы газового компонента, полученного в процессе охлаждения смеси. Однако неизвестна совокупность существенных отличительных признаков.

Именно совокупность существенных отличительных признаков позволяет получить новый технический результат - повышение экономической эффективности способа низкотемпературного разделения газовых смесей путем сокращения капитальных, эксплуатационных и энергетических затрат с обеспечением высокой степени разделения газовых смесей любого состава.

Следовательно, предлагаемое изобретение обладает таким критерием патентоспособности как «изобретательский уровень».

Сущность технического решения, предлагаемого в качестве изобретения, поясняется с помощью нижеприведенного примера и нижеуказанного чертежа, где на чертеже схематично изображен способ разделения газовой смеси в поточном движении.

Способ низкотемпературного разделения газовой смеси осуществляют при поточном движении газовой смеси 1 и можно его пояснить на следующей схематично изображенной системе 2.

Исходная газовая смесь 1 может быть как двухкомпонентной, так и многокомпонентной. На чертеже 1 показано низкотемпературное разделение газовой смеси 1, состоящей, например, из трех компонентов А, В, С с разными температурами кипения (условный газ).

В системе 2, предназначенной для охлаждения, конденсации и разделения газовой смеси 1 на компоненты при их температуре кипения, установлены устройства 3 для разделения, например сепараторы. Сепараторы - обычное стандартное промышленное оборудование.

Необходимое количество устройств 3 для разделения определяется количеством выделяемых компонентов. Устройства 3 делят пространство системы 2 на раздельные секции, соответствующие стадиям 4, 5, 6 охлаждения и конденсации газовых компонентов. На чертеже показаны три стадии 4, 5, 6, соответствующие трем условным компонентам А, В, С исходной смеси 1.

Для извлечения компонентов из смеси 1 используют, например, пропускные мембраны (стандартное промышленное оборудование).

В конце системы 2 устанавливают внешнее холодильное оборудование 7, стандартное, промышленно выпускаемое. Выход 8 системы 2 служит для удаления отработавшей смеси 1, то есть после максимального извлечения из нее компонентов А, В, С.

Для регулирования скорости потока газовой смеси 1 используют промышленно выпускаемые проточные двигатели (не показаны). Принцип их действия основан на увеличении или уменьшении скорости потока смеси 1 при изменении состава смеси 1 (концентрации компонентов).

Управление процессом разделения газовой смеси 1 в системе 2 автоматизировано и осуществляется с помощью промышленного компьютера (не показан). В него вводят необходимые для выделения каждого компонента данные, а именно температуры кипения газовых компонентов А, В, С, входящих в состав смеси 1, которые необходимы на каждой стадии охлаждения и выделения соответствующего компонента.

Способ осуществляют следующим образом.

Исходную газовую смесь 1 с заданной скоростью подают потоком в систему 2 охлаждения и выделения газовых компонентов А, В, С.

Поток газовой смеси 1 проходит последовательно все стадии 4, 5, 6 охлаждения, включая устройства 3 для выделения компонентов. Затем поток 1 поступает во внешнее холодильное оборудование 7, где его охлаждают и возвращают напрямую в поток смеси 1 на предыдущие стадии 4, 5, 6 охлаждения и выделения компонентов А. В. С, образуя многократные циклы движения и охлаждения потока газовой смеси 1 (запуск способа). Это необходимо для запуска системы 2 с целью охлаждения смеси и выделения газовых компонентов путем достижения их температур кипения.

И так смесь 1 циклично двигается, пока не охладится до необходимых температур кипения каждого компонента А, B, С. В результате многократного движения и охлаждения потока смеси 1 на соответствующих стадиях 4, 5, 6 охлаждения начинают конденсироваться соответствующие компоненты А, В, С. Это позволяет собирать постепенно выделяющийся продукт разделения, газовый компонент, на каждой стадии.

Так на стадии 4 - это максимальное преобладание компонента C с растворенными в нем другими компонентами В и А, так как на этой стадии охлаждения поддерживают температуру кипения самого высококипящего компонента С.

На стадии 5 - это максимальное преобладание компонента В с растворенными в нем другими компонентами, остатками С, и компонентом А, так как здесь более низкая температура кипения и соответствует температуре кипения компонента В.

Соответственно на стадии 6 - это максимальное преобладание компонента А с растворенными в нем остатками компонентов В, С, так как здесь самая низкая температура кипения и соответствует температуре кипения компонента А.

Итак, извлеченные таким образом газы будут иметь состав:

С - чистый компонент с растворенными в нем газами А и В.

В - с примесями компонента С и с растворенным в нем газом А.

А - с примесями компонентов В и С.

Часть каждого продукта разделения отбирают в качестве готового продукта А1, B1, C1, а другую часть каждого продукта А2, В2, С2 направляют на внешнее холодильное оборудование 7 на дополнительное охлаждение. Затем каждую доохлажденную часть продукта разделения А2, В2, С2 направляют на все стадии охлаждения 4, 5, 6 и разделения прямым введением в поток смеси 1 (распыление) для осуществления прямого контактирования и соответственно охлаждения смеси 1. То есть используют в качестве низкотемпературного хладагента, а также для повышения концентрации выделяющихся компонентов (доизвлечение компонентов).

При этом смесь 1, из которой максимально извлечены газовые компоненты А, В, С, удаляют из системы 2 на выходе 8.

На каждой стадии охлаждения извлекают только те капли перешедшего в жидкость газа, которые можно извлечь; остальные, которые уходят дальше по системе 2, полезны в дальнейшем, так как их возвращают на охлаждение всех стадий процесса. В промежуточных стадиях перед точками кипения компонентов А и В происходит доизвлечение предыдущего компонента. Компонент С доизвлекается перед точкой кипения компонента В. Компоненты С+В доизвлекаются перед точкой кипения компонента А.

Способ разделения газовой смеси основан на прямом введении (впрыск) низкотемпературного хладагента в газовую смесь, включая однокомпонентное охлаждение конечным продуктом и/или более низкокипящим газом, являющимся смесью выделенных жидких газовых компонентов (веществ). Способ разделения газовой смеси характеризуется тем, что жидкая фаза газа, извлеченная при более низких температурах, чем температура ее кипения, возвращается на более ранние стадии процесса и служит в роли хладагента (в примере - компоненты С, В, извлеченные на следующих стадиях).

В результате соблюдения заданного для каждого компонента режима получают компоненты путем извлечения исключительно при их температурах «кипения».

Основной принцип данного способа разделения - это адаптация под любой «газ» независимо от его состава, что означает возможность низкотемпературного разделения газовой смеси любого состава (природные, нефтяные, производственно-бытовые, воздушные газы и т.п.) исключительно при их температурах «кипения».

Таким образом, в результате применения заявляемого способа достигается новый технический результат - повышение экономической эффективности способа низкотемпературного разделения газовых смесей путем сокращения капитальных, эксплуатационных и энергетических затрат с обеспечением высокой степени разделения газовых смесей любого состава.

Следовательно, предлагаемое изобретение соответствует критерию патентоспособности «промышленная применимость».

Предлагаемое изобретение позволяет существенно сократить эксплуатационные, капитальные и энергетические затраты при сохранении высокой степени разделения газовых смесей любого состава, соответственно найдет применение не только в нефтегазовой промышленности, но и в химической, экологической очистке производственно-бытовых газов.

1. Способ низкотемпературного разделения газовой смеси на компоненты, содержащий подачу в исходную газовую смесь хладагента, ступенчатое охлаждение смеси и выделение газовых компонентов, при котором низкотемпературный хладагент является частью жидкой фазы газового компонента после одной из стадий охлаждения, отличающийся тем, что выделение компонентов осуществляют из потока газовой смеси путем прямого введения на каждой стадии охлаждения непосредственно в поток газовой смеси низкотемпературного хладагента, являющегося продуктом разделения газовой смеси, полученным на каждой стадии охлаждения смеси и выделения компонентов, при этом часть каждого полученного продукта разделения доохлаждают с использованием внешнего холода, после которого возвращают напрямую на все стадии охлаждения газовой смеси и выделения газовых компонентов, причем 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.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что хладагент может быть однокомпонентным и/или более низкокипящим газом, являющимся смесью выделенных жидких газовых компонентов.

3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что жидкую фазу газа, извлеченную при более низких температурах, чем температура ее кипения, возвращают на более ранние стадии охлаждения в качестве хладагента.



 

Похожие патенты:

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.

Изобретение относится к способу подготовки природного и попутного нефтяного газа к транспорту или переработке методом низкотемпературной сепарации и может быть использовано в нефтегазовой промышленности.

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.

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.

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.

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.

Изобретение относится к технологии подготовки и переработки природного или попутного нефтяного газов в сжиженный газ, представляющий собой пропан-бутановую фракцию.

Изобретение относится к способам компримирования газа и может быть использовано в нефтегазовой, нефтеперерабатывающей, химической, нефтехимической и других отраслях промышленности для компримирования многокомпонентных газов.

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 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.

Изобретение относится к технике тепловой обработки и сепарации газовых и газоконденсатных смесей от влаги и тяжелых углеводородов и может найти применение в установках комплексной подготовки природного газа на газовых промыслах. Блок сепарации газа включает вертикальный цилиндрический сетчатый газосепаратор, кожухотрубный теплообменник, арматурные узлы и силовой каркас. В качестве арматурных узлов использованы трубопроводы, запорная и регулирующая арматура и узлы присоединения контрольно-измерительных приборов. Блок дополнительно снабжен 3S-сепараторами, установленными параллельно на наибольшей высоте размещения элементов блока. Использование изобретения позволяет решить задачу повышения степени очистки сырого природного газа и упростить транспортировку блока сепарации газа по железной дороге. 4 ил.

Изобретение относится к технологии переработки нефтяных газов на основе низкотемпературной конденсации. Способ переработки нефтяных газов включает в себя компримирование исходного газа, низкотемпературную сепарацию, деэтанизацию и получение пропановой, бутановой, пентановой фракций. Конденсат, полученный при низкотемпературном разделении, используют в качестве хладагента, образуя холодильный цикл, при этом часть конденсата дросселируют, полученный холод используют для охлаждения сжатого газожидкостного потока, выделившуюся газовую фазу сжимают и смешивают со сжатым газожидкостным потоком, а жидкую фазу, оставшуюся после испарения, смешивают, повышая давление, с другой частью конденсата и низкотемпературную смесь направляют на газофракционирование. Использование изобретения позволит повысить эффективность технологических процессов, обеспечить квалифицированную переработку нефтяного газа в промысловых условиях и получить качественные целевые продукты для конечного применения в производстве. 1 ил., 1 табл.

Изобретение относится к газоперерабатывающему и газохимическому комплексу, включающему газоперерабатывающий сектор, в котором в качестве сырья звена подготовки сырья 1.1 подается природный углеводородный газ с получением очищенного и осушенного газа и кислого газа, направляемых, соответственно, в звено низкотемпературного фракционирования сырья 1.2 и в звено получения элементарной серы при присутствии сероводорода в исходном сырье 1.5, звена получения товарной метановой фракции (товарного газа) 1.3 подается метановая фракция со звена 1.2 с получением азота, гелиевого концентрата, направляемого на звено получения товарного гелия 1.6, и метановой фракции, звена получения суммы сжиженных углеводородных газов (СУГ) и пентан-гексановой фракции 1.4 подается ШФЛУ со звена 1.2 с получением пропановой, бутановой, изобутановой и пентан-гексановой фракции, пропан-бутана технического и автомобильного, сектор по сжижению природных газов, состоящий из звена сжижения товарной метановой фракции (товарного газа) 1.12, соединяющегося потоком метановой фракции из звена 1.3, и звена сжижения этановой фракции 1.13, соединяющегося потоком этановой фракции из звена 1.2 с получением товарного газа, газохимический сектор, в котором в качестве сырья звена получения этилена 1.7 подается со звена 1.2 этановая фракция с получением этилена и водорода, звена получения пропилена 1.8 подается со звена 1.4 пропановая фракция, звена получения синтез-газа, метанола и высших спиртов, аммиака 1.10 подается со звеньев 1.12, 1.1 и 1.7-1.8, соответственно, товарный газ, кислый газ и водород с получением метанола и аммиака, звена получения полимеров, сополимеров 1.9 подается из звеньев 1.8 и 1.7, соответственно, пропилен и частично этилен с получением полиэтилена, сополимера и полипропилена, звена получения этиленгликолей 1.11 подается со звена 1.7 оставшаяся часть этилена с получением моно-, ди- и триэтиленгликолей, сектор подготовки конденсата, в котором в качестве сырья звена стабилизации конденсата 1.14 подается нестабильный газоконденсат, звена получения моторных топлив 1.15 подается стабильный газоконденсат, пентан-гексановая фракция и водород, соответственно, со звеньев 1.14, 1.4 и 1.7-1.8 с получением высокооктанового автобензина, керосиновой и дизельной фракций, при этом отводимые предельные углеводородные газы со звена 1.15 и газ стабилизации со звена 1.14 направляются в звено 1.1, с учетом того, что перемещение технологических потоков между смежными секторами обеспечивается дополнительными перекачивающими станциями. Предлагаемый комплекс позволяет высокоэффективно перерабатывать природные углеводородные газы одного или нескольких месторождений с выработкой максимально разнообразного ассортимента конечной продукции. 45 з.п. ф-лы, 1 пр., 1 табл., 1 ил.

Изобретение относится к установке подготовки сжатого топливного газа, в частности для газотурбинных энергетических установок, и может быть использовано в нефтегазовой промышленности и энергетике. Установка подготовки топливного газа включает компрессор с линией подачи газа и линией вывода компрессата, на которой размещен дефлегматор, оснащенный линией вывода топливного газа. В качестве дефлегматора установлен узел абсорбции, на линии вывода компрессата размещен узел сепарации и охлаждения, оснащенный линией вывода конденсата. На линии подачи газа в компрессор размещен узел контактирования, связанный с узлом абсорбции линиями подачи абсорбента высокого давления и вывода абсорбента низкого давления, на которой последовательно расположены холодильник и ответвление для подачи балансового абсорбента низкого давления в линию подачи газа в компрессор. Техническим результатом является снижение объемной теплотворной способности топливного газа и уменьшение потерь углеводородов С5+. 3 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к способам подготовки скважинной продукции газоконденсатных месторождений, а именно к способу низкотемпературной сепарации газа, и может быть использовано в газовой промышленности. Способ низкотемпературной сепарации газа включает входную сепарацию сырого газа с получением конденсата и газа, который охлаждают газом низкотемпературной сепарации и подвергают промежуточной сепарации с получением конденсата, разделяемого на газ отдувки и нестабильный конденсат после смешения с конденсатом входной сепарации, и газа, который смешивают с газом отдувки, редуцируют и подвергают низкотемпературной сепарации с получением газа, выводимого с установки после нагрева в качестве товарного, и конденсата, который редуцируют и выводят на стабилизацию. Охлаждение и промежуточную сепарацию газа входной сепарации осуществляют в условиях его дефлегмации путем охлаждения газом и конденсатом низкотемпературной сепарации, редуцированным до давления стабилизации. При необходимости, для снижения выхода газов дегазации, конденсат низкотемпературной сепарации предварительно нагревают газом входной сепарации и сепарируют с получением газа, направляемого на смешение с газом отдувки, и конденсата, направляемого на редуцирование. Технический результат: снижение температуры товарного газа и повышение его качества. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Группа изобретений относится к устройствам и способам подготовки природного газа к транспортировке путем низкотемпературной сепарации и может быть использовано в нефтегазовой промышленности. Устройство для низкотемпературной сепарации газа содержит предварительный, промежуточный и низкотемпературный сепараторы и устройство редуцирования газа. В качестве промежуточного сепаратора установлен двухсекционный дефлегматор-стабилизатор, включающий верхнюю дефлегмационную и нижнюю стабилизационную секции, оборудованные блоками тепломассообменных элементов с внутренним пространством для прохода теплоносителя или хладагента и внешним массообменным пространством. При этом блок тепломассообменных элементов дефлегмационной секции состоит из двух частей, одна из которых оснащена линией подачи конденсата низкотемпературной сепарации и соединена с зоной питания линией подачи нагретого конденсата, к которой примыкает линия подачи охлажденного газа предварительной сепарации, а другая оснащена линией подачи газа низкотемпературной сепарации и линией вывода товарного газа. Кроме того, блок тепломассообменных элементов стабилизационной секции оснащен линиями ввода и вывода газа предварительной сепарации, низ стабилизационной секции оснащен линией вывода стабилизированного конденсата, а верх дефлегмационной секции оснащен линией вывода газа промежуточной сепарации. Способ низкотемпературной сепарации газа включает охлаждение газа предварительной сепарации, его промежуточную сепарацию с получением конденсата и газа, который охлаждают газом низкотемпературной сепарации, дросселируют и подвергают низкотемпературной сепарации на газ, выводимый с установки после нагрева, и конденсат. Для низкотемпературной сепарации используют предлагаемое устройство, при этом газ предварительной сепарации сначала охлаждают во внутреннем пространстве блока тепломассообменных элементов стабилизационной секции, затем смешивают с нагретым конденсатом низкотемпературной сепарации и сепарируют в средней части дефлегматора-стабилизатора на конденсат, который направляют в стабилизационную секцию, где стабилизируют за счет нагрева газом предварительной сепарации, и газ, который направляют в дефлегмационную секцию, где в условиях дефлегмации осуществляют его дальнейшее охлаждение газом и конденсатом низкотемпературной сепарации. Кроме того, с низа стабилизационной секции выводят стабилизированный конденсат, а с верха дефлегмационной секции выводят охлажденный газ промежуточной сепарации. Техническим результатом является повышение выхода товарного газа и снижение температуры точки росы товарного газа. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 1 пр., 1 ил.

Изобретение относится к способу подготовки сжатого топливного газа, для газотурбинных энергетических установок и может быть использовано в нефтегазовой промышленности и энергетике. Способ включает сжатие, охлаждение и сепарацию газа. Газ перед сжатием повергают абсорбции циркулирующим абсорбентом высокого давления с получением абсорбента низкого давления. Смешивают с газом выветривания и балансовым абсорбентом высокого давления. Сжимают, полученный компрессат охлаждают и сепарируют с получением конденсата, который редуцируют и сепарируют с получением газа выветривания и стабильного конденсата, а также сжатого газа, который подвергают абсорбции охлажденным абсорбентом низкого давления с получением топливного газа и абсорбента высокого давления, разделяемого на циркулирующий и балансовый. Изобретение позволяет снизить потери углеводородов С5+ с топливным газом и получать стабильный конденсат. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к технологии дополнительного максимально полного извлечения ценных компонентов из природного углеводородного газа и может быть использовано на предприятиях газоперерабатывающей промышленности. Способ комплексной переработки природного углеводородного газа с повышенным содержанием азота осуществляют в трех блоках: в блоке выделения этана и ШФЛУ из углеводородного газа, где очищенный и осушенный природный газ разделяется на метановую фракцию высокого и среднего давления, этановую фракцию, широкую фракцию лёгких углеводородов и метан-азотную смесь; в блоке удаления азота и выделения гелиевого концентрата из метан-азотной смеси, где метан-азотная смесь разделяется на метановую фракцию низкого давления, азот низкого и среднего давления, сбрасываемые в атмосферу, жидкий азот, используемый в блоке тонкой очистки и сжижения гелия, и гелиевый концентрат, перерабатываемый с выделением гелия или отводимый в качестве товарного продукта; в блоке тонкой очистки и сжижения гелия, где из гелиевого концентрата выделяется чистый гелий, также в процессе образуются газообразные сдувки, содержащие в основном азот и сбрасываемые в атмосферу, жидкий азот, используемый в качестве товарной продукции. Технический результат: максимальная рекуперация тепла, снижение энергозатрат. 16 з.п. ф-лы, 1 ил., 5 табл.
Наверх