Способ подготовки углеводородного газа



 


Владельцы патента RU 2582715:

Курочкин Андрей Владиславович (RU)

Изобретение относится к способам подготовки углеводородного газа к однофазному транспорту путем низкотемпературной конденсации и может быть использовано в нефтегазовой промышленности. Предложен способ, согласно которому сырой газ разделяют в сепарационной зоне дефлегматора на водный конденсат, углеводородный конденсат и газ, который подвергают контактированию с ингибитором гидратообразования или абсорбентом влаги и флегмой, стекающей из вышерасположенной дефлегматорной секции, и далее охлаждают подготовленным газом в условиях дефлегмации. Частично охлажденный и освобожденный от флегмы газ далее контактирует с флегмой, стекающей из вышерасположенной дефлегматорной секции, и охлаждается сторонним хладагентом в условиях дефлегмации, и после нагрева в дефлегматорной секции выводится с установки. При необходимости на одну из стадий охлаждения газа или контактирования в качестве абсорбента подают часть полученного углеводородного конденсата, а также осуществляют входную сепарацию газа. Технический результат - снижение энергозатрат и металлоемкости оборудования. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к способам подготовки углеводородного газа к однофазному транспорту путем низкотемпературной конденсации и может быть использовано в нефтегазовой промышленности.

Известен способ подготовки углеводородного газа [RU 2202079, МПК F25J 3/00, опубл. 10.04.2003 г.], 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, редуцирование и низкотемпературную сепарацию полученной смеси.

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

Наиболее близок по технической сущности к предлагаемому изобретению способ подготовки углеводородного газа [RU 2460759, МПК C10G 5/06, C10G 5/04, С07С 7/00, С07С 7/11, F25J 3/00, F25J 3/08, опубл. 10.09.2012 г.], включающий проводимые в одном аппарате первичную сепарацию, рекуперативное охлаждение газа и охлаждение газа сторонним хладоагентом, конденсацию жидкой фазы (флегмы) при охлаждении газа, и тепломассопередачу (контактирование) газа и флегмы в противотоке после каждой ступени охлаждения. При подготовке влажного газа в отдельном аппарате осуществляют его предварительную осушку ингибиторами или сорбентами влаги. Возможна подача части полученного конденсата в качестве абсорбента на стадию охлаждения газа сторонним хладоагентом.

Недостатками данного способа являются:

- противоточное контактирование газа и флегмы только после ступеней охлаждения, что не позволяет осуществить эффективное фракционирование потоков и приводит к большим энергозатратам на охлаждение газа сторонним хладоагентом,

- необходимость предварительной осушки при подготовке влажного газа, осуществляемой в отдельном аппарате с помощью ингибиторов или сорбентов, что увеличивает металлоемкость оборудования.

Задача изобретения - снижение энергозатрат и металлоемкости оборудования.

При осуществлении предложенного способа в качестве технического результата достигается:

- снижение энергозатрат на охлаждение сторонним хладоагентом за счет охлаждения газа в условиях дефлегмации, что обеспечивает эффективное фракционирование потоков и снижает содержание тяжелых компонентов в газе,

- снижение металлоемкости оборудования при подготовке влажного газа за счет осуществления подготовки газа в одном аппарате путем подачи ингибитора гидратообразования или абсорбента влаги на одну из стадий охлаждения или контактирования.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном способе, включающем проводимые в одном аппарате первичную сепарацию, рекуперативное охлаждение газа и охлаждение газа сторонним хладоагентом, конденсацию флегмы и противоточное контактирование газа и флегмы после охлаждения, особенностью является то, что охлаждение газа осуществляют в условиях его дефлегмации, а по меньшей мере на одну из стадий охлаждения или контактирования подают ингибитор гидратообразования или абсорбент влаги.

С целью предотвращения загрязнения теплообменник поверхностей и для обеспечения стабильной работы оборудования при подготовке загрязненного сырого газа и при возможности пробковых режимов подачи сырья дополнительно осуществляют входную сепарацию газа.

При необходимости снижения объема газов низкого давления, образующихся при стабилизации полученного конденсата, возможна подача части последнего в качестве абсорбента на одну из стадий охлаждения или контактирования газа.

Место подачи и расход ингибитора гидратообразования или абсорбента влаги определяется расчетом в зависимости от температурно-барических условий подготовки и состава газа.

Охлаждение газа в условиях дефлегмации, которая обеспечивает условия для тепломассообмена между стекающей холодной пленкой флегмы, обогащенной легкими компонентами газа, и движущимся снизу вверх относительно теплым газом, обогащенным тяжелыми компонентами, позволяет осуществить их эффективное фракционирование, за счет чего уменьшить содержание тяжелых компонентов в товарном газе, снизить температуру его точки росы и уменьшить энергозатраты на охлаждение газа сторонним хладоагентом. Дефлегмацию газа осуществляют, например, путем конденсации флегмы в узлах охлаждения газа, оснащенных тепломассообменными элементами с большим вертикальным измерением наружных поверхностей.

Подача ингибитора гидратообразования или абсорбента влаги по меньшей мере на одну из стадий охлаждения или контактирования позволяет предотвратить образование газовых гидратов и/или осушить газ в необходимой степени, за счет чего получить газ требуемого качества. При этом не требуется дополнительных аппаратов, что снижает металлоемкость оборудования.

Дополнительным эффектом дефлегмации является увеличение выхода конденсата за счет снижения потерь тяжелых углеводородов с газом.

Способ иллюстрируется чертежом.

Согласно предлагаемому способу сырой газ 1 разделяют в сепарационной зоне 2 аппарата (дефлегматора) 3 на водный конденсат 4, углеводородный конденсат 5 и газ, который проходит через секцию 6, где контактирует с флегмой, стекающей из дефлегматорной секции 7, и поступает в секцию 7, где в условиях дефлегмации охлаждается подготовленным газом 8. Частично охлажденный и освобожденный от флегмы газ далее поступает в контактную секцию 9, где контактирует с флегмой, стекающей из дефлегматорной секции 10, и направляется в секцию 10, где в условиях дефлегмации охлаждается сторонним хладоагентом 11. Полученный подготовленный газ 8 нагревают в дефлегматорной секции 7 и выводят потребителю. При необходимости на одну из стадий охлаждения или контактирования подают ингибитор гидратообразования или абсорбент влаги 12, а также часть углеводородного конденсата 5 в качестве абсорбента (последнее показано пунктиром). При необходимости также дополнительно осуществляют входную сепарацию сырого газа (на схеме не показано).

Пример 1. 12,5 тыс. нм3/час 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°С и 3,5 МПа сепарируют и подвергают двухступенчатой дефлегмации за счет последовательного охлаждения подготовленным газом и кипящим пропаном при противоточном контактировании газа и получаемой флегмы после каждой ступени дефлегмации, с получением 2,59 т/час углеводородного конденсата и 7,44 тыс. нм3/час подготовленного газа с температурой точки росы по воде -20,4°С и по углеводородам -10,9°С. На первую ступень дефлегмации подают 5,0 кг/час метанола с концентрацией 90,8% масс. Затраты холода на охлаждение пропаном составили 222 кВт.

Пример 2. В условиях примера 1 газ подвергают подготовке, подавая на первую ступень дефлегмации 0,2 кг/час диэтиленгликоля с концентрацией 98% масс. и получают 2,59 т/час углеводородного конденсата и 7,42 тыс. нм3/час подготовленного газа с температурой точки росы по воде -21,0°С и по углеводородам -10,9°С. Затраты холода на охлаждение составили 220 кВт.

В аналогичных условиях согласно прототипу затраты холода на охлаждение пропаном составили от 500 до 630 кВт, а сырой газ предварительно осушали триэтиленгликолем в отдельном аппарате.

Приведенный пример свидетельствует, что предлагаемый способ позволяет снизить энергозатраты и металлоемкость оборудования.

1. Способ подготовки природного газа, включающий проводимые в одном аппарате первичную сепарацию, рекуперативное охлаждение газа и охлаждение газа сторонним хладагентом, конденсацию флегмы и противоточное контактирование газа и флегмы после охлаждения, отличающийся тем, что охлаждение газа осуществляют в условиях его дефлегмации, а по меньшей мере на одну из стадий охлаждения или контактирования подают ингибитор гидратообразования или абсорбент влаги.

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

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что часть полученного углеводородного конденсата подают в качестве абсорбента по меньшей мере на одну из стадий охлаждения или контактирования.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к способу подготовки топливного газа и может быть использовано в нефтегазовой промышленности и энергетике. Способ включает сжатие газа, его охлаждение и сепарацию.

Группа изобретений относится к способу и устройству переработки природного газа с использованием процесса низкотемпературной сепарации для удаления кислых компонентов.

Изобретение относится к способу подготовки сжатого топливного газа для газотурбинных энергетических установок и может быть использовано в нефтегазовой промышленности и энергетике.

Изобретение относится к способу подготовки топливного газа для газотурбинных энергетических установок и может быть использовано в нефтегазовой промышленности и энергетике.

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.

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 относится к способу подготовки сжатого топливного газа для газотурбинных энергетических установок и может быть использовано в нефтегазовой промышленности и энергетике.

Изобретение относится к способу подготовки топливного газа для газотурбинных энергетических установок и может быть использовано в нефтегазовой промышленности и энергетике.

Изобретение относится к способу подготовки сжатого топливного газа, для газотурбинных энергетических установок и может быть использовано в нефтегазовой промышленности и энергетике.

Изобретение относится к способам подготовки скважинной продукции газоконденсатных месторождений, а именно к способу низкотемпературной сепарации газа, и может быть использовано в газовой промышленности.

Изобретение относится к установке подготовки сжатого топливного газа, в частности для газотурбинных энергетических установок, и может быть использовано в нефтегазовой промышленности и энергетике.

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 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.
Наверх