Установка подготовки топливного газа



Установка подготовки топливного газа
Установка подготовки топливного газа
Установка подготовки топливного газа
Установка подготовки топливного газа
Установка подготовки топливного газа

 


Владельцы патента RU 2576097:

Курочкин Андрей Владиславович (RU)

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 устройствам подготовки сжатого топливного газа, в частности для газотурбинных энергетических установок, и может быть использовано в нефтегазовой промышленности и энергетике.

Известна блочнокомплектная турбокомпрессорная установка для транспортировки углеводородного газа [RU 2464448, опубл. 20.10.2012 г., МПК F04D 25/00], включающая многокорпусный центробежный компрессор с газотурбинным или электрическим приводом с мультипликатором или без мультипликатора, со ступенями сжатия, оснащенными аппаратами воздушного охлаждения и сепараторами, а также технологический контур линейной компоновки, оснащенный перемычками, трубопроводами, запорной, регулирующей арматурой и датчиками системы автоматизированного управления.

Недостатками известной установки являются большие потери тяжелых компонентов газа (углеводородов С5+) со сжатым газом.

Наиболее близок по технической сущности к предлагаемому изобретению способ компримирования газа [RU 2524790, опубл. 10.08.2014 г., МПК F25J 3/00], в котором использовано устройство, включающее компрессор с линиями подачи газа и вывода компрессата, стабилизатор, например в виде пленочной отгонной колонны, и дефлегматор с линиями вывода топливного газа и конденсата.

Недостатками данного устройства являются высокая объемная теплотворная способность сжатого (топливного) газа и большие потери углеводородов С5+ с топливным газом.

Задача изобретения - снижение объемной теплотворной способности газа топливного газа и уменьшение потерь углеводородов С5+.

В качестве технического результата достигается снижение объемной теплотворной способности топливного газа и снижение потерь углеводородов С5+ за счет установки узла абсорбции в качестве дефлегматора при исключении стабилизатора, а также за счет установки на выходе компрессора узла сепарации и охлаждения, а на его входе узла контактирования.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном устройстве, включающем компрессор с линией подачи газа и линией вывода компрессата, на которой размещен дефлегматор, оснащенный линией вывода топливного газа, особенностью является то, что в качестве дефлегматора установлен узел абсорбции, на линии вывода компрессата размещен узел сепарации и охлаждения, оснащенный линией вывода конденсата, а 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.

В качестве узла абсорбции может быть установлен абсорбер или фракционирующий абсорбер. Узел сепарации и охлаждения может включать дефлегматор или холодильник с сепаратором. В качестве узла контактирования может быть установлен фракционирующий абсорбер или абсорбер или сепаратор.

При необходимости к ответвлению для подачи балансового абсорбента низкого давления может примыкать линия вывода по меньшей мере его части в качестве товарного продукта. Кроме того, линия вывода конденсата может быть соединена с линией подачи газа в компрессор ответвлением для подачи части конденсата.

Узлы абсорбции, сепарации и охлаждения и контактирования могут быть выполнены как в виде отдельных аппаратов, так и, при необходимости, скомпонованы в один или несколько комбинированных аппаратов.

С целью обеспечения отрицательного градиента температур фракционирующие абсорберы могут быть оснащены линиями противоточной подачи/вывода хладоагента, или прямоточной подачи/вывода теплоносителя.

Установка узла абсорбции в качестве дефлегматора позволяет уменьшить содержание в топливном газе тяжелых компонентов благодаря их дополнительному поглощению тяжелым абсорбентом низкого давления, движущимся противотоком к потоку газа, за счет чего снизить объемную теплотворную способность топливного газа и уменьшить потери углеводородов С5+. При этом образуется абсорбент высокого давления, обогащенный тяжелыми компонентами газа (например, углеводородами С7+) и содержащий углеводороды С46.

Размещение узла сепарации и охлаждения на выходе из компрессора позволяет выделить из компрессата в качестве товарного потока конденсат, содержащий, преимущественно, углеводороды С46, за счет чего снизить объемную теплотворную способность топливного газа.

Размещение узла контактирования на входе в компрессор позволяет получить абсорбент низкого давления, обедненный углеводородами С46, концентрирующимися в газе, и имеющий повышенную концентрацию тяжелых компонентов, что повышает эффективность процесса в узле абсорбции.

Наличие ответвления на линии вывода абсорбента низкого давления позволяет вывести балансовое количество тяжелых компонентов газа в компрессат и далее - в товарный конденсат.

Соединение линии вывода конденсата с линией подачи газа в компрессор позволяет подавать часть конденсата в компрессор, благодаря чему уменьшить энергозатраты на сжатие газа за счет поглощения жидкостью теплоты сжатия.

Установка (фиг. 1) состоит из узла контактирования 1, установленного на линии 2 подачи газа в компрессор 3 с линией 4 вывода компрессата, на которой установлены узел сепарации и охлаждения 5, оснащенный линией 6 вывода конденсата, которая может быть связана с линией подачи газа в компрессор ответвлением 22 для подачи части конденсата в линию 2, и узел абсорбции 7, оснащенный линией 8 вывода топливного газа, линией 9 подачи абсорбента высокого давления в узел контактирования 1, линией 10 подачи абсорбента низкого давления из узла контактирования 1, оборудованной холодильником 11 и ответвлением 12 подачи балансового абсорбента низкого давления в линию 2, к которому при необходимости может примыкать линия 21 вывода по меньшей мере его части в качестве товарного продукта.

Узел контактирования 1 (фиг. 2) может представлять собой: а) фракционирующий абсорбер 13, б) абсорбер 14 или в) сепаратор 15. Узел сепарации и охлаждения 5 (фиг. 3) может представлять собой: а) дефлегматор 16 или б) холодильник 17 с сепаратором 18. Узел абсорбции 7 (фиг. 4) может представлять собой: а) абсорбер 19 или фракционирующий абсорбер 20.

При работе установки (фиг. 1) газ по линии 2 подают в узел контактирования 1, где в результате массообмена с абсорбентом высокого давления, подаваемым по линии 9, получают газ, обедненный тяжелыми компонентами, подаваемый в компрессор 3, из которого по линии 4 выводят компрессат, который охлаждают и сепарируют в узле 5, получая конденсат, выводимый по линии 6, и газ, который подают в узел абсорбции 7, где в результате массообмена с абсорбентом низкого давления, выводимым по линии 10 из узла 1, охлажденным в холодильнике 11, получают топливный газ, выводимый по линии 8, содержащий минимальное количество углеводородов C5+, и абсорбент высокого давления, подаваемый по линии 9 в узел 1. Балансовую часть абсорбента по ответвлению 12 подают в линию 2, или, при необходимости, выводят в качестве товарного продукта по линии 21 (показано пунктиром), а часть конденсата может быть рециркулирована в линию 2 по ответвлению 22 (показано пунктиром).

При работе узла контактирования 1 (фиг. 2) в варианте а) газ по линии 2 подают в нижнюю часть фракционирующего абсорбера 13, в котором поддерживают отрицательный градиент температур за счет противоточной подачи хладоагента в трубное пространство блока тепломассообменных элементов, в верхнюю часть аппарата по линии 9 подают абсорбент высокого давления, который в результате массообмена обогащается тяжелыми компонентами газа и выводится по линии 10 в качестве абсорбента низкого давления. С верха аппарата по линии 2 выводят газ, обогащенный углеводородами С5+, отдутыми из абсорбента высокого давления. В варианте б) контакт осуществляют в абсорбере 14 насадочного или тарельчатого типа, а в варианте в) осуществляют однократное смешение и разделение указанных потоков в сепараторе 15.

При работе узла сепарации и охлаждения 5 (фиг. 3) в варианте а) горячий компрессат по линии 4 подают в нижнюю часть дефлегматора 16, в котором поддерживают отрицательный градиент температур за счет противоточной подачи хладоагента в трубное пространство блока тепломассообменных элементов, с верха аппарата по линии 4 в узел абсорбции 7 выводят компрессат, охлажденный и обедненный углеводородами С46, которые выводят в виде конденсата по линии 6. В варианте б) охлаждение осуществляют в холодильнике 17, а сепарацию - в сепараторе 18.

При работе узла абсорбции 7 (фиг. 4) в варианте а), охлажденный и отсепарированный компрессат по линии 4 подают в нижнюю часть абсорбера 19 насадочного или тарельчатого типа, в верхнюю часть которого по линии 10 подают абсорбент низкого давления, с верха аппарата по линии 8 выводят топливный газ, обедненный углеводородами C5+, и обладающий в связи с этим низкой объемной теплотворной способностью, а с низа аппарата по линии 9 выводят абсорбент высокого давления. В варианте б) процесс осуществляют во фракционирующем абсорбере 20, в котором поддерживают отрицательный градиент температур за счет противоточной подачи хладоагента в трубное пространство блока тепломассообменных элементов.

Таким образом предлагаемое изобретение позволяет снизить объемную теплотворную способность топливного газа, уменьшить потери углеводородов С5+ с топливным газом и может быть использовано в нефтегазовой промышленности и энергетике.

1. Установка подготовки топливного газа, включающая компрессор с линией подачи газа и линией вывода компрессата, на которой размещен дефлегматор, оснащенный линией вывода топливного газа, отличающаяся тем, что в качестве дефлегматора установлен узел абсорбции, на линии вывода компрессата размещен узел сепарации и охлаждения, оснащенный линией вывода конденсата, а 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.

2. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что к ответвлению для подачи балансового абсорбента низкого давления примыкает линия вывода по меньшей мере его части в качестве товарного продукта.

3. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что линия вывода конденсата связана с линией подачи газа в компрессор ответвлением для подачи части конденсата.

4. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что узлы абсорбции, сепарации и охлаждения и контактирования скомпонованы в один или несколько комбинированных аппаратов.



 

Похожие патенты:

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.

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.

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.

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 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.

Изобретение относится к способам низкотемпературного разделения газовых смесей. Способ разделения газовой смеси осуществляют при поточном движении газовой смеси.

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 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 установке подготовки и переработки углеводородного сырья, включающей трубопровод подачи углеводородного сырья, соединенный с компрессорной станцией, включающей по крайней мере одну ступень компримирования с холодильником и сепаратором, имеющим отводы газа и углеводородного конденсата, блок осушки углеводородного конденсата, трубопроводы с запорно-регулирующей арматурой, связывающие аппараты установки.

Изобретение относится к способу обработки осушенного загрузочного природного газа, включающему введение загрузочного потока (54) в первый разделительный резервуар (22), динамическое расширение газового потока (56), выходящего из резервуара (22), в турбине (24), затем его введение в первую колонну (26) очистки.

Изобретение относится к аппаратам для подготовки газа, а именно, к конструкции сепарационных устройств. Фракционирующий холодильник-конденсатор состоит из дефлегматора и сепарационной секции, примыкающей к нему снизу.

Изобретение относится к химической и металлургической промышленности. Способ включает охлаждение газов пиролиза твердых топлив до температуры 25-30°С в первичном газовом холодильнике (2).

Изобретение относится к способу подготовки углеводородного газа, включающий ступенчатую сепарацию, охлаждение газа между ступенями сепарации, отделение углеводородного конденсата начальных ступеней сепарации, охлаждение его конденсатом последней низкотемпературной ступени сепарации и использованием в качестве абсорбента.

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 производству потока сжиженного природного газа (СПГ). .

Изобретение относится к области струйной техники, преимущественно к способам, использующим насосно-эжекторные установки в системах очистки от углеводородов парогазовой среды, образующейся при хранении нефти или бензина или при наполнении ими емкости.

Изобретение относится к нефтяной, химической, нефтехимической и пищевой промышленности. Устройство включает вертикальные контактные решетки и прилегающие к ним зигзагообразные перегородки (1) с косынками, образующие зигзагообразный канал, разделенный на отдельные контактные камеры.
Наверх