Способ подготовки углеводородного газа



Способ подготовки углеводородного газа
Способ подготовки углеводородного газа

 


Владельцы патента RU 2576704:

Курочкин Андрей Владиславович (RU)

Изобретение относится к способу подготовки углеводородных газов путем низкотемпературной конденсации и может быть использовано в газовой промышленности. Предложен способ подготовки природного газа, включающий сепарацию, рекуперативное охлаждение газа и его охлаждение сторонним хладоагентом с конденсацией флегмы, противоточное контактирование газа и флегмы после охлаждения. Газ предварительно смешивают с газом стабилизации, а охлаждение полученной смеси осуществляют в условиях ее дефлегмации, кроме того, хладоагент получают в холодильной машине, а конденсат стабилизируют с получением газа стабилизации с использованием тепла, которое выделяется при получении хладоагента. Техническим результатом является повышение выхода подготовленного газа и снижение энергозатрат. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к способам подготовки углеводородных газов путем низкотемпературной конденсации и может быть использовано в газовой промышленности.

Известен способ подготовки углеводородного газа [RU 2202079, опубл. 10.04.2003 г., МПК F25J 3/00], включающий ступенчатую сепарацию с промежуточным охлаждением газа, отделение углеводородного конденсата начальных ступеней сепарации, охлаждение его конденсатом низкотемпературной сепарации и смешение с газом в качестве абсорбента, а также охлаждение сторонним хладоагентом, редуцирование и низкотемпературную сепарацию полученной смеси.

Недостатками известного способа являются потери с конденсатом легких углеводородов и повышенные энергетические затраты.

Наиболее близок по технической сущности к предлагаемому изобретению способ подготовки углеводородного газа [RU 2460759, опубл. 10.09.2012 г., МПК C10G 5/06, C10G 5/04, С07С 7/00, С07С 7/11, F25J 3/00, F25J 3/08], включающий проводимые в одном аппарате сепарацию, рекуперативное охлаждение газа и охлаждение газа сторонним хладоагентом с конденсацией жидкой фазы (флегмы) и контактирование газа и флегмы в противотоке после каждой ступени охлаждения. При подготовке влажного газа осуществляют его предварительную осушку ингибиторами или сорбентами влаги.

Недостатками данного способа являются:

- низкий выход подготовленного газа из-за потерь легких компонентов газа с углеводородным конденсатом и его низкая стабильность,

- большие энергозатраты на охлаждение газа сторонним хладоагентом из-за низкой эффективности фракционирования газа.

Задача изобретения - повышение выхода подготовленного газа и снижение энергозатрат.

При осуществлении предложенного способа в качестве технического результата достигается:

- повышение выхода подготовленного газа за счет рециркуляции легких компонентов газа, выделенных из конденсата при его стабилизации с использованием тепла, производимого холодильной машиной, используемой для получения хладоагента,

- снижение энергозатрат на охлаждение газа хладоагентом за счет повышения эффективности фракционирования путем охлаждения газа в условиях его дефлегмации.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном способе, включающем сепарацию, рекуперативное охлаждение газа и его охлаждение сторонним хладоагентом с конденсацией флегмы, противоточное контактирование газа и флегмы после охлаждения, особенностью является то, что газ предварительно смешивают с газом стабилизации, а охлаждение полученной смеси осуществляют в условиях ее дефлегмации, кроме того, хладоагент получают в холодильной машине, а конденсат стабилизируют с получением газа стабилизации с использованием тепла, выделяющегося при получении хладоагента.

Для предотвращения гидратообразования целесообразно подавать на одну из стадий охлаждения или контактирования ингибитор гидратообразования или абсорбент влаги, выводимый затем на регенерацию. Место подачи и расход ингибитора гидратообразования или абсорбента влаги определяется расчетом в зависимости от температурно-барических условий подготовки и состава газа.

При подготовке загрязненного газа и при возможности пробковых режимов его подачи целесообразно осуществлять предварительную сепарацию сырого газа, что предотвращает загрязнение теплообменных поверхностей и обеспечивает стабильную работу оборудования.

Стабилизация может быть осуществлена одним из известных способов, например путем отгонки легких компонентов в пленочном стабилизаторе, обогреваемом теплом, выделяемым холодильной машиной. Дефлегмацию газа осуществляют, например, путем конденсации флегмы в узлах охлаждения газа, оснащенных тепломассообменными элементами с большим вертикальным размером наружных поверхностей.

Охлаждение в условиях дефлегмации смеси газа с газом стабилизации обеспечивает условия для фракционирования стекающей пленки флегмы, обогащенной легкими компонентами, при контакте с газом, обогащенным тяжелыми компонентами и движущемся противотоком, что способствует уменьшению содержание тяжелых компонентов в товарном газе, снижению температуры его точки росы и уменьшению энергозатрат на охлаждение газа хладоагентом.

Стабилизация конденсата с использованием вторичного энергоресурса - тепла, выделяемого холодильной машиной, позволяет уменьшить содержание легких компонентов в конденсате, возвратить их в товарный газ путем рециркуляции газа стабилизации, за счет чего увеличить выход подготовленного газа.

Дополнительным эффектом является упрощение дальнейшей переработки стабилизированного конденсата со сниженным содержанием легких компонентов.

Способ поясняется чертежом.

Согласно предлагаемому способу сырой газ 1 смешивают с газом стабилизации 2, разделяют в сепарационной зоне 3 дефлегматора 4 на водный конденсат 5, углеводородный конденсат 6 и газ, который проходит через секцию 7, где контактирует с флегмой, стекающей из дефлегматорной секции 8, и секцию 8, где его охлаждают подготовленным газом 9 (рекуперативное охлаждение) в условиях дефлегмации. Частично охлажденный и дефлегмированный газ далее проходит через контактную секцию 10, где контактирует с флегмой, стекающей из дефлегматорной секции 11, секцию 11, где его охлаждают в условиях дефлегмации сторонним хладоагентом 12, получаемым в холодильной машине 13, и нагревают в трубном пространстве дефлегматорной секции 8 и выводят потребителю. При необходимости на одну из стадий охлаждения или контактирования подают ингибитор гидратообразования или абсорбент влаги 14 (показано пунктиром), а также осуществляют входную сепарацию сырого газа (на схеме не показано). Углеводородный конденсат 6 стабилизируют в устройстве 15 (условно показан пленочный стабилизатор), обогреваемом теплоносителем 16, получаемым в холодильной машине 13, с получением газа стабилизации 2 и стабилизированного конденсата 17.

При осуществлении предлагаемого способа 12,5 тыс. нм3/ч газа состава, % об.: азот 1,2; углекислый газ 3,3; метан 49,0; этан 12,9; пропан 17,1; бутан 11,0; пентан 3,1; гексан 1,3; гептан 0,5; октан 0,1; метанол 0,2; вода - остальное, при 20°C и 3,5 МПа смешивают с 728 нм3/ч газа стабилизации, сепарируют и подвергают двухступенчатой дефлегмации за счет охлаждения подготовленным газом и кипящим пропаном, получаемого в компрессионной холодильной машине, при противоточном контактировании газа и получаемой флегмы после каждой ступени дефлегмации с получением углеводородного конденсата и 8,04 тыс. нм3/ч подготовленного газа с температурой точки росы по воде -20,4°C и по углеводородам -10,0°C. На первую ступень дефлегмации подают 4,5 кг/ч метанола с концентрацией 90% масс. Углеводородный конденсат стабилизируют за счет тепла компримированного пропана, получаемого в холодильной машине, с получением 9,68 т/ч углеводородного конденсата с давлением насыщенных паров по Рейду 1487 кПа. Затраты холода на охлаждение пропаном составили 254 кВт.

В аналогичных условиях согласно прототипу получено 7,43 тыс. нм3/час подготовленного газа, а затраты холода на охлаждение пропаном составили 500-630 кВт.

Приведенный пример свидетельствует, что предлагаемый способ позволяет повысить выход подготовленного газа и снизить энергозатраты.

1. Способ подготовки природного газа, включающий сепарацию, рекуперативное охлаждение газа и его охлаждение сторонним хладоагентом с конденсацией флегмы, противоточное контактирование газа и флегмы после охлаждения, отличающийся тем, что газ предварительно смешивают с газом стабилизации, а охлаждение полученной смеси осуществляют в условиях ее дефлегмации, кроме того, хладоагент получают в холодильной машине, а конденсат стабилизируют с получением газа стабилизации с использованием тепла, которое выделяется при получении хладоагента.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что на стадию контактирования после рекуперативного охлаждения газа подают ингибитор гидратообразования или абсорбент влаги, выводимые затем на регенерацию.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что дополнительно осуществляют входную сепарацию газа.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к станции подготовки попутного нефтяного газа, включающей последовательно установленные по меньшей мере один узел компримирования и охлаждения с линией отвода сжатого газа и блок осушки с линиями отвода осушенного газа и газа регенерации.

Группа изобретений относится к химической, нефтяной, газовой и другим отраслям промышленности и предназначена для охлаждения влажного природного газа. В частности, изобретения могут использоваться в аппаратах воздушного охлаждения (далее - ABO), при эксплуатации которых в условиях холодного климата северных регионов могут образовываться гидраты газа.

Изобретение относится к технике подготовки углеводородного газа к переработке или транспорту. Установка подготовки углеводородного газа содержит соединенные трубопроводами компрессорную станцию, холодильник газа и сепаратор отделения газа от жидкости.

Изобретение относится к области теплотехники. Устройство для компримирования и осушки газа содержит многоступенчатый компрессор со ступенью низкого давления, ступенью высокого давления и нагнетательным патрубком и адсорбционный осушитель с зоной осушения и зоной регенерации, причем между ступенью низкого давления и ступенью высокого давления помещен промежуточный холодильник, и при этом устройство дополнительно снабжено теплообменником, имеющим главную камеру с входной частью и выходной частью для первой первичной текучей среды, а концы трубок теплообменника соединены с отдельной входной камерой и выходной камерой для каждого трубного пучка; и при этом первый трубный пучок образует охлаждающий контур промежуточного холодильника, служащий для разогрева газа из ступени высокого давления для регенерации адсорбционного осушителя.

(57) Изобретение относится к газовой и нефтяной отраслямпромышленности и может использоваться при подготовке газа нефтяных и газоконденсатных месторождений для снижения капитальных и эксплуатационных затрат.

Изобретение может быть использовано в установках, предназначенных для дегидратации газов, содержащих углекислый газ. Способ дегидратации газа, содержащего CO2, основан на получении двухфазной смеси при ее расширении и выделении из смеси жидкой фазы в сепараторе.

Изобретение относится к наземным средствам охлаждения и очистки гелия и может быть использовано, в частности, при создании систем заправки газообразным гелием бортовых баллонов ракетоносителей при их подготовке к пуску на стартовом комплексе.

Изобретение относится к конструкциям теплообменных аппаратов для ожижения паров смешанных - многокомпонентных продуктов при их охлаждении холодоносителем через промежуточные стенки труб.

Изобретение относится к технике получения сжиженных углеводородных газов и их очистки от метанола и может быть использовано в газовой, нефтяной, нефтеперерабатывающей, нефтехимической и химической отраслях промышленности.

Изобретение относится к технологии дополнительного максимально полного извлечения ценных компонентов из природного углеводородного газа и может быть использовано на предприятиях газоперерабатывающей промышленности.

Изобретение относится к процессам выделения метанола из минерализованных водометанольных растворов и может быть использовано в нефтегазовой промышленности. Способ включает ректификацию нагретого минерализованного водометанольного раствора во фракционирующей колонне, в которую также подают водометанольные пары с высоким содержанием метанола, пары водометанольного раствора с низким содержанием метанола в качестве парового орошения и метанол в качестве острого орошения.

Изобретения относятся к фракционной перегонке жидкостей и могут быть использованы в нефтепереработке, фармации, производстве опресненной воды, спиртных напитков.

Изобретение относится к способу разделения азотсодержащей загрузочной фракции с высоким содержанием углеводородов, предпочтительно природного газа. Способ разделения азотсодержащей загрузочной фракции с высоким содержанием углеводородов (1, 1') включает разделение загрузочной фракции (1, 1') путем ректификации (Т1, Т2) на обогащенную азотом фракцию (5) и на фракцию, обедненную азотом, с высоким содержанием углеводородов (10), причем ректификационное разделение осуществляют в ректификационной колонне, состоящей из предварительной разделительной колонны (Т1) и главной разделительной колонны (Т2), при этом из отобранной из предварительной разделительной колонны (Т1) и подведенной в главную разделительную колонну (Т2) фракции (7, 7', 7”) на главной разделительной колонне (Т2) выше места или мест загрузки отбирают жидкую фракцию (6) и как возврат подают на предварительную разделительную колонну (Т1).

Изобретение относится к нефтегазовой промышленности. Способ включает ректификацию нагретого минерализованного водометанольного раствора во фракционирующей колонне, в которую подают водометанольные пары с высоким содержанием метанола, метанол и пары водометанольного раствора с низким содержанием метанола.

Изобретение относится к способу очистки диалкилкарбонатов по меньшей мере в одной дистилляционной колонне, которая снабжена по меньшей мере одной укрепляющей секцией в верхней части колонны и по меньшей мере одной исчерпывающей секцией в нижней части колонны, причем в дистилляционной колонне для переработки содержащей диалкилкарбонат и алкиловый спирт смеси, отбираемой из верхней части переэтерификационной колонны, используют средство для нагревания внутреннего жидкостного потока, причем для нагревания внутреннего жидкостного потока частично или полностью используют энергию, получаемую из другого процесса химического синтеза.

Изобретение относится к области нефтепереработки, в частности к способу замедленного коксования, и направлено на вовлечение всего получаемого кубового остатка в процесс коксования с одновременным обеспечением получения тяжелого газойля коксования с низкой коксуемостью.
Изобретение относится к органической химии, а именно к способу получения петролейных эфиров - экстрагентов для растительных и эфирных масел. Способ получения петролейных эфиров включает разделение исходного углеводородного сырья на фракции путем ректификации, при этом в качестве исходного сырья используют бензин с температурой выкипания от 40 до 120°C и содержанием ароматических углеводородов до 5 мас.%, при этом ректификацию проводят в три последовательные стадии.

Изобретение относится к теплообменным аппаратам и может быть использовано в различных отраслях промышленности для передачи теплоты между потоками флюидов. Предложен теплообменник, включающий корпус с патрубками подвода и отвода теплоносителей.

Изобретение относится к теплообменным аппаратам и может быть использовано в различных отраслях промышленности для передачи теплоты между потоками флюидов. Предложен теплообменник, состоящий из корпуса с патрубками подвода и отвода теплоносителей.

Изобретение относится к области нефтепереработки. Установка первичной перегонки нефти содержит сообщенную с трубой подвода сырой нефти первую колонну, верхняя зона которой предназначена для отделения паров бензина для последующего охлаждения и конденсации, а нижняя зона которой предназначена для направления через нагревательное устройство отбензиненной нефти во вторую колонну, используемую для отвода бензина с верхней зоны и получения мазута в нижней части этой колонны, а также получения керосина и дизельной фракции в средней части колонны, способ отличается тем, что установка снабжена последовательно расположенными теплообменниками, расположенными на входе подвода сырой нефти в первую колонну для нагрева этой сырой нефти за счет рекуперации тепла, снимаемого последовательно с потоков бензина, керосина, дизельной фракции и мазута для повышения температуры сырой нефти до 250-260°С, электродегидратором для очистки сырой нефти от солей и воды, расположенным перед входом подогретой сырой нефти в теплообменник, использующий рекуперацию тепла, снимаемого с выходной трубы выдачи в виде готового продукта мазута, последовательно расположенными воздушным холодильником и нефтяным холодильником для охлаждения и конденсации отделенных паров бензина с верхней зоны первой колонны для получения конденсата с температурой +40-+60°С и направления его в рефлюксную емкость для отделения углеводородного газа и возврата по крайней мере части прямогонного бензина в виде холодного орошения в верхнюю зону первой колонны, последовательно расположенными воздушным холодильником и нефтяным холодильником для охлаждения и конденсации отделенных паров бензина с верхней зоны второй колонны для получения конденсата и направления его в рефлюксную емкость для отделения углеводородного газа и возврата по крайней мере части бензина в виде холодного орошения в верхнюю зону второй колонны, при этом указанные нефтяные холодильники сообщены с системой подвода холодной сырой нефти к установке. Технический результат - повышение уровня утилизации тепла, снижение капиталовложений за счет снижения затрат электроэнергии, воды, химических реагентов, топлива. 1 ил.
Наверх