Способ подготовки попутного нефтяного газа

Авторы патента:

F25J3/02 - ректификацией, т.е. путем непрерывного обмена тепла и материала между потоком пара и потоком жидкости (F25J 3/08 имеет преимущество)

Владельцы патента RU 2592131:

Курочкин Андрей Владиславович (RU)

Изобретение относится к способам подготовки углеводородных газов. Способ подготовки попутного нефтяного газа включает низкотемпературную сепарацию газа за счет его последовательного охлаждения подготовленным газом и сторонним хладоагентом с конденсацией флегмы. Газ предварительно смешивают с газом стабилизации, компримируют с охлаждением компрессата в условиях дефлегмации за счет охлаждения сторонним хладоагентом с получением первого конденсата, затем компримируют в условиях дефлегмации за счет охлаждения сторонним хладоагентом и газом низкотемпературной сепарации с получением второго конденсата, смешивают с газом выветривания, редуцируют и сепарируют с получением газа и конденсата низкотемпературной сепарации. Второй конденсат редуцируют и сепарируют с получением газа выветривания и выветренного конденсата. Выветренный конденсат смешивают с первым конденсатом и нагретым конденсатом низкотемпературной сепарации. Полученную смесь стабилизируют с получением стабильного конденсата и газа стабилизации с использованием в качестве хладоагента конденсата низкотемпературной сепарации, а также внешних хладоагента и теплоносителя. Техническим результатом является повышение выхода подготовленного газа, получение стабильного конденсата и подготовка попутного нефтяного газа низкого давления. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к способам подготовки углеводородных газов путем низкотемпературной сепарации и может быть использовано для подготовки попутного нефтяного газа в нефтегазовой 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 получение нестабильного конденсата.

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 осушку (при необходимости) и низкотемпературную сепарацию газа за счет его последовательного охлаждения подготовленным газом и сторонним хладоагентом с конденсацией жидкой фазы (флегмы), в условиях контактирования в противотоке газа с флегмой после каждой стадии охлаждения.

Недостатками данного способа являются низкий выход подготовленного газа из-за потерь легких компонентов газа с углеводородным конденсатом и получение нестабильного конденсата. Кроме того, способ непосредственно не может быть использован для подготовки попутного нефтяного газа без предварительного его сжатия.

Задача изобретения - повышение выхода подготовленного газа, получение стабильного конденсата и подготовка попутного нефтяного газа низкого давления.

При осуществлении предложенного способа в качестве технического результата достигается повышение выхода подготовленного газа и получение стабильного конденсата за счет стабилизации конденсата и рециркуляции выделенного при этом газа, а также за счет охлаждения газа в условиях дефлегмации, подготовка попутного нефтяного газа низкого давления путем двухступенчатого компримирования его смеси с газом стабилизации.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном способе, включающем низкотемпературную сепарацию газа за счет его последовательного охлаждения подготовленным газом и сторонним хладоагентом с конденсацией флегмы, особенностью является то, что газ предварительно смешивают с газом стабилизации, компримируют с охлаждением компрессата в условиях дефлегмации за счет охлаждения сторонним хладоагентом с получением первого конденсата, затем компримируют в условиях дефлегмации за счет охлаждения сторонним хладоагентом и газом низкотемпературной сепарации с получением второго конденсата, смешивают с газом выветривания, редуцируют и сепарируют с получением газа и конденсата низкотемпературной сепарации, кроме того, второй конденсат редуцируют и сепарируют с получением газа выветривания и выветренного конденсата, который смешивают с первым конденсатом, нагретым конденсатом низкотемпературной сепарации, а полученную смесь стабилизируют с получением стабильного конденсата и газа стабилизации с использованием в качестве хладоагента конденсата низкотемпературной сепарации, а также внешних хладоагента и теплоносителя.

При необходимости перед одной из ступеней компримирования осуществляют осушку газа (например, адсорбцией) и/или его очистку от сероводорода и меркаптанов (например, абсорбцией).

Компримирование с охлаждением компрессата в условиях дефлегмации осуществляют, например, в соответствии с [RU 2524790, опубл. 10.08.2014 г., МПК F25J 3/00]. Стабилизацию осуществляют, например, в двухсекционной пленочной колонне с дефлегмационной секцией, охлаждаемой конденсатом низкотемпературной сепарации и сторонним хладоагентом, и отгонной секцией, обогреваемой сторонним теплоносителем. Каждая ступень компримирования газа может включать более чем одну ступень сжатия.

Двухступенчатое компримирование газа с охлаждением компрессата в условиях дефлегмации позволяет получить стабилизированные первый и второй конденсаты, за счет чего уменьшить содержание в них легких компонентов и увеличить объемный выход подготовленного газа, а также уменьшить содержание тяжелых углеводородов в компрессатах, за счет чего получить максимально возможное количество стабильного конденсата с образованием минимального объема рециркулируемого газа стабилизации.

Согласно предлагаемому способу попутный нефтяной газ 1 смешивают с газом стабилизации 2, сжимают в компрессорной первой ступени 3 с охлаждением компрессата внешним хладоагентом (не показан) в условиях дефлегмации с получением первого конденсата 4 и компрессата 5, который сжимают в компрессорной второй ступени 6, с охлаждением компрессата внешним хладоагентом (не показан) и газом низкотемпературной сепарации 7 с получением второго конденсата 8 и компрессата 9, который смешивают с газом выветривания 10, редуцируют с помощью устройства 11 и сепарируют в сепараторе 12 с получением газа 7 и конденсата 13 низкотемпературной сепарации. Второй конденсат 8 редуцируют с помощью устройства 14 и сепарируют в выветривателе 15 с получением газа выветривания 10 и выветренного конденсата 16, который смешивают с первым конденсатом 4, нагретым конденсатом низкотемпературной сепарации 13 и подают в зону питания двухсекционной пленочной колонны 17, дефлегматорную секцию которой охлаждают конденсатом низкотемпературной сепарации 13 и внешним хладоагентом 18, а отгонную секцию нагревают внешним теплоносителем 19. С верха колонны выводят газ стабилизации 2, с низа колонны - стабильный газовый конденсат 20, а из компрессорной станции 6 - подготовленный газ 21. При необходимости перед одной из ступеней компримирования в блоке 22 (показано пунктиром) осуществляют осушку газа и/или его очистку от сероводорода и меркаптанов.

При осуществлении предлагаемого способа 16,9 тыс. нм³/час газа состава, % об.: азот 1,5; углекислый газ 0,7; метан 80,8; этан 6,4; пропан 3,4; бутаны 2,5; пентаны 1,6; C₆₊ - остальное, при 33°C и 0,5 МПа смешивают с 0,25 тыс. нм³/час газа стабилизации и сжимают с охлаждением компрессата в условиях дефлегмации с получением 0,82 т/час первого конденсата и 16,7 тыс.нм³/час компрессата, который при 40°C и 2,1 МПа сжимают с охлаждением компрессата в условиях дефлегмации с получением 2,06 т/час второго конденсата и 16,0 тыс. нм³/час компрессата, который при минус 5,5°C и 3,7 МПа редуцируют до 2,1 МПа, смешивают с 0,07 тыс. нм³/час газа выветривания и сепарируют при минус 15,3°C с получением 0,18 т/час конденсата и 15,9 тыс. нм³/час газа низкотемпературной сепарации с температурой точки росы минус 4,8°C, который после нагрева выводят в качестве подготовленного газа. Второй конденсат редуцируют до 2,1 МПа и сепарируют с получением газа и конденсата выветривания, последний смешивают с первым конденсатом и с нагретым конденсатом низкотемпературной сепарации и стабилизируют с получением 2,51 т/час товарного конденсата с давлением насыщенных паров по Рейду 67 кПа, соответствующего нормативному, и газа стабилизации.

В аналогичных условиях согласно прототипу получено 15,5 тыс. нм³/час подготовленного газа и 3,25 т/час нестабильного конденсата с давлением насыщенных паров по Рейду 3747 кПа.

Приведенный пример показывает, что предлагаемый способ позволяет осуществлять подготовку попутного нефтяного газа низкого давления, увеличить выход подготовленного газа и получить стабильный конденсат.

1. Способ подготовки попутного нефтяного газа, включающий низкотемпературную сепарацию газа за счет его последовательного охлаждения подготовленным газом и сторонним хладоагентом с конденсацией флегмы, отличающийся тем, что газ предварительно смешивают с газом стабилизации, компримируют с охлаждением компрессата в условиях дефлегмации за счет охлаждения сторонним хладоагентом с получением первого конденсата, затем компримируют в условиях дефлегмации за счет охлаждения сторонним хладоагентом и газом низкотемпературной сепарации с получением второго конденсата, смешивают с газом выветривания, редуцируют и сепарируют с получением газа и конденсата низкотемпературной сепарации, кроме того, второй конденсат редуцируют и сепарируют с получением газа выветривания и выветренного конденсата, который смешивают с первым конденсатом, нагретым конденсатом низкотемпературной сепарации, а полученную смесь стабилизируют с получением стабильного конденсата и газа стабилизации с использованием в качестве хладоагента конденсата низкотемпературной сепарации, а также внешних хладоагента и теплоносителя.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что перед одной из ступеней компримирования осуществляют осушку газа и/или его очистку от сероводорода и меркаптанов.

Изобретение относится к криогенной технике, а именно к способам и устройствам получения компонентов газовых смесей методом ректификации. Способ низкотемпературного разделения газовой смеси заключается в том, что в колонну подают охлажденную разделяемую газовую смесь, подводят тепло к жидкой фракции высококипящего компонента разделяемой газовой смеси в кубе колонны от испарителя и электронагревателя, отводят тепло от разделяемой газовой смеси хладагентом в конденсаторе с образованием флегмы и газообразной фракции низкокипящего компонента и осуществляют контроль температуры по высоте колонны.

Способ концентрирования изотопов азота // 2583808

Изобретение относится к области технологии разделения стабильных изотопов азота 14N и 15N. Способ концентрирования изотопов азота включает проведение противоточного массообменного процесса с использованием молекулярного азота в качестве рабочего вещества, при этом газообразную смесь изотопов азота приводят в контакт с раствором нитрогенильного комплексного соединения переходного металла, способного к термическому отщеплению молекулярного азота и вступающего с ним в реакцию химического изотопного обмена с накоплением 15N в одной из фаз, a 14N - в другой.

Способ переработки природного углеводородного газа // 2580453

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

Способ отделения микрокомпонентов от фракции, содержащей по меньшей мере азот и гелий // 2579792

Изобретение относится к способу отделения микрокомпонентов от фракции, содержащей азот и гелий, где ее до обогащения гелием частично конденсируют, а затем частично сконденсированную фракцию частично направляют в одну ректификационную колонну и в ней разделяют на обогащенную гелием газообразную фракцию и обогащенную азотом жидкостную фракцию, которая содержит микрокомпоненты.

Способ отделения азота из природного газа // 2575337

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).

Способ и устройство для разделения смеси веществ перегонкой // 2573432

Группа изобретений относится к способу и устройству для разделения смеси веществ путем перегонки в системе перегонных колонн, а также к способу получения криптона и ксенона в этих колоннах.

Способ получения фракции чистого гелия // 2573083

Изобретение относится к способу получения фракции чистого гелия из исходной фракции, содержащей гелий, метан и азот. Исходную фракцию подвергают разделению N2/CH4 (А).

Способ сжижения природного газа путем непрерывного изменения состава по меньшей мере одной охлаждающей смеси // 2571697

Изобретение относится к способу сжижения природного газа путем непрерывного изменения состава по меньшей мере одной охлаждающей смеси. На одном этапе охлаждения природный газ охлаждают посредством теплообмена с одной охлаждающей смесью, циркулирующей в закрытом контуре охлаждения.

Способ переработки природного или попутного нефтяного газа // 2570736

Изобретение относится к производству этановой фракции, сжиженных углеводородных газов и к подготовке природного и попутного нефтяного газа для производства сжиженного природного газа и может быть реализовано на объектах нефтяной, нефтехимической и газовой промышленности.

Способ низкотемпературной переработки газа и установка для его осуществления (варианты) // 2570540

Изобретение относится к технике и технологии низкотемпературной переработки газа и может быть использовано на объектах нефте- и газоперерабатывающей промышленности.

Удаление тяжелых углеводородов из потока природного газа // 2599582

Изобретение относится к способу удаления тяжелых углеводородов из исходного потока природного газа. Способ включает стадии: охлаждение исходного потока природного газа; введение охлажденного исходного потока природного газа в систему разделения газ-жидкость и разделение охлажденного исходного потока природного газа на паровой поток природного газа, обедненного тяжелыми углеводородами, и на поток жидкости, обогащенной тяжелыми углеводородами; нагревание парового потока природного газа, обедненного тяжелыми углеводородами; пропускание по меньшей мере части парового потока природного газа, обедненного тяжелыми углеводородами, через один или несколько слоев адсорбционной системы для адсорбирования из него тяжелых углеводородов с получением таким образом потока природного газа, обедненного тяжелыми углеводородами; и охлаждение по меньшей мере части потока природного газа, обедненного тяжелыми углеводородами, с получением охлажденного потока природного газа, обедненного тяжелыми углеводородами. При этом паровой поток природного газа, обедненный тяжелыми углеводородами, нагревают, и по меньшей мере часть потока природного газа, обедненного тяжелыми углеводородами, охлаждают в экономайзере-теплообменнике путем косвенного теплообмена между исходным паровым потоком природного газа, обедненного тяжелыми углеводородами, и по меньшей мере части потока природного газа, обедненного тяжелыми углеводородами. Также изобретение относится к устройству. Предлагаемое изобретение позволяет лучше извлекать тяжелые углеводороды из потоков природного газа. 2 н. и 9 з.п. ф-лы, 4 ил., 2 табл., 1 пр.

Извлечение сжиженного природного газа из синтез-газа с использованием смешанного хладагента // 2604632

Изобретение относится к способам и устройству для извлечения потока сжиженного природного газа (СПГ) из потока углеводородсодержащего исходного газа с использованием единственного замкнутого цикла со смешанным хладагентом. В заявленном способе охлаждают исходный поток газа. Затем разделяют его в первой дистилляционной колонне с образованием первого метан-обогащенного нижнего потока и первого метан-обедненного верхнего потока. Далее фракционируют первый метан-обогащенный поток во второй дистилляционной колонне и образованием второго метан-обогащенного нижнего потока и второго метан-обедненного верхнего поток. Затем извлекают второй метан-обогащенный нижний поток. Обеспечивается эффективное извлечение метана из синтез-газа и других углеводородсодержащих газов несмотря на присутствие монооксида углерода и водорода в этих газах. 3 н. и 26 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 табл.

Способ и устройство для удаления азота из криогенной углеводородной композиции // 2607198

Изобретение относится к способу и устройству для удаления азота из криогенной углеводородной композиции. По меньшей мере первая порция криогенной углеводородной композиции подается в колонну отпаривания азота в виде первого потока сырья для колонны отпаривания азота. Обедненная азотом жидкость отводится из колонны отпаривания азота. Получение потока жидкого углеводородного продукта и технологического пара включает по меньшей мере стадию сброса давления обедненной азотом жидкости до давления мгновенного испарения. Технологический пар сжимают и селективно делят на отпарную порцию и неотпарную порцию. Поток отпарного пара, содержащий по меньшей мере отпарную порцию, поступает в колонну отпаривания азота. Паровая фракция отводится в виде отходящего газа, содержащего отводимую фракцию пара головного погона из колонны отпаривания азота и по меньшей мере перепускаемую порцию из неотпарной порции сжатого пара, которая обходит десорбционную секцию, расположенную в колонне отпаривания азота. Техническим результатом является предотвращение нарушения равновесия в колонне отпаривания азота и уменьшение потери пара. 2 н. и 15 з.п. ф-лы, 2 ил., 3 табл.

Способ и устройство для удаления азота из криогенной углеводородной композиции // 2607708

Изобретение относится к способу и устройству для удаления азота из криогенной углеводородной композиции. По меньшей мере первую часть криогенной углеводородной композиции подают в колонну десорбции азота. Колонна десорбции азота работает при давлении десорбции. В колонну десорбции азота подают десорбирующий пар, содержащий по меньшей мере десорбирующую часть сжатого технологического пара, который был получен из обедненной азотом жидкости, в которой было сброшено давление после отведения ее из колонны десорбции азота. Обратное орошение образуется с участием частично сконденсированного пара головного погона колонны десорбции азота с помощью передачи тепла от пара головного погона к потоку вспомогательного хладагента в количестве производительности по холоду. Отходящий газ, состоящий из несконденсированной паровой фракции из пара головного погона, отводится. Производительность по холоду корректируется для регулирования теплотворной способности отводимой паровой фракции. Техническим результатом является обеспечение возможности регулирования теплотворной способности отводимой паровой фракции. 2 н. и 18 з.п. ф-лы, 2 ил., 3 табл.

Способ переработки попутного нефтяного газа // 2610627

Изобретение относится к нефтяной промышленности. Способ переработки попутного нефтяного газа включает компримирование газа путем сжатия и охлаждения компрессата в условиях дефлегмации и стабилизации флегмы с получением сжатого газа и жидкого продукта. Газ смешивают с газами сепарации и компримируют в две ступени с редуцированием и сепарацией жидких продуктов с получением газов сепарации и стабильных жидких продуктов. Сжатый газ второй ступени подвергают низкотемпературной сепарации с получением конденсата и газа, который подают на вторую ступень в качестве хладоагента и выводят в качестве подготовленного газа. Сепарацию редуцированного жидкого продукта на второй ступени осуществляют совместно с конденсатом низкотемпературной сепарации. В качестве стабильного жидкого продукта на первой ступени получают газовый бензин, а на второй - пропан-бутановую фракцию. При необходимости перед одной из ступеней компримирования газ очищают от сероводорода и меркаптанов и/или осушают. Техническим результатом является расширение ассортимента, увеличение выхода и повышение качества жидких продуктов. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Способ подготовки попутного нефтяного газа // 2611212

Изобретение относится к нефтегазовой промышленности. Способ подготовки попутного нефтяного газа включает компримирование газа путем сжатия и охлаждения компрессата хладагентом в условиях дефлегмации и стабилизации флегмы за счет нагрева компрессатом с получением подготовленного газа и конденсата. Газ сжимают в смеси с газом сепарации и циркулирующим конденсатом после его использования в качестве хладагента. Для нагрева используют по меньшей мере часть компрессата. Конденсат охлаждают, редуцируют и разделяют на циркулирующий конденсат и балансовый конденсат. Балансовый конденсат сепарируют с получением газа сепарации и товарного конденсата. Компрессат перед охлаждением в условиях дефлегмации дополнительно охлаждают внешним хладагентом. Техническим результатом является повышение качества конденсата. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Способ получения обработанного природного газа, фракции, обогащённой c3+- углеводородами, и, необязательно, потока, обогащённого этаном, а также относящаяся к данному способу установка // 2620601

Изобретение относится к способу одновременного получения обработанного природного газа, фракции обогащенной С3+ углеводородами и обогащенного этаном потока. Способ характеризуется тем, что включает следующие стадии: отбор рециркуляционного потока в верхнем потоке, выходящем из колонны выделения; установление определенного теплообменного взаимодействия между рециркуляционным потоком и по меньшей мере одной частью верхнего потока, выходящего из колонны выделения; повторное введение, после расширения, охлажденного и расширенного рециркуляционного потока в колонну выделения; отбор в кубе колонны выделения по меньшей мере одного кубового потока повторного кипячения и обеспечение теплообмена между потоком повторного кипячения и по меньшей мере одной частью исходного природного газа или/и с рециркуляционным потоком, при этом осуществление повторного кипячения кубовой жидкости обеспечивается за счет калорий, поглощаемых из исходного потока природного газа или/и рециркуляционного потока. Изобретение также относится к устройству. Предлагаемое изобретение позволяет снизить энергопотребление. 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 6 ил., 9 табл.

Способ обратного сжижения богатой метаном фракции // 2621572

Заявлен способ обратного сжижения богатой метаном фракции, в частности испаренного газа. При этом богатую метаном фракцию сжимают до давления, которое по меньшей мере на 20% превышает критическое давление подлежащей сжатию фракции, сжижают и переохлаждают. Далее разгружают до давления между 5 и 20 бар и разделяют на газообразную богатую азотом фракцию и жидкую обедненную азотом фракцию. Обедненную азотом фракцию разгружают до давления между 1,1 и 2,0 бар, при этом получающуюся газообразную фракцию без нагревания и сжатия подмешивают в богатую метаном фракцию. Получающаяся при разгрузке бедная азотом жидкая фракция продукта имеет содержание азота ≤1,5 мол.%. 4 з.п. ф-лы, 1 ил.

Способ и устройство для удаления азота из криогенной углеводородной композиции // 2622212

Азот удаляют из криогенной углеводородной композиции. Криогенная углеводородная композиция делится на первую часть и вторую часть, имеющую тот же самый состав и фазу, что и первая часть. Первая часть подается в колонну десорбции азота, работающую при давлении десорбции, из которой отводится обедненная азотом жидкость. Вторая часть подается в обедненную азотом жидкость или в поток жидкого углеводородного продукта или в технологический пар, которые получают из обедненной азотом жидкости при осуществлении по меньшей мере стадии сброса давления обедненной азотом жидкости до давления мгновенного испарения, которое ниже, чем давление десорбции. Вторая часть обходит колонну десорбции азота между делением потока и подачей второй части в обедненную азотом жидкость, или поток жидкого углеводородного продукта, или технологический пар. Изобретение направлено на уменьшение габаритов установки и на повышение надежности. 2 н. и 18 з.п. ф-лы. 2 ил.

Установка подготовки попутного нефтяного газа // 2624626

Изобретение раскрывает установку подготовки попутного нефтяного газа, включающую нагреватель и конвертор, оснащенный линией вывода конвертированного газа с рекуперационным устройством, при этом установка оборудована конвертором селективного метанирования попутного нефтяного газа с линией ввода парогазовой смеси и оснащена блоком подготовки воды, соединенным линией подачи подготовленной воды с линией подачи попутного нефтяного газа и оснащенным линиями вывода солевого концентрата, ввода воды и подачи дегазированного водного конденсата из дефлегматора, который установлен на линии ввода парогазовой смеси. Технический результат - повышение качества подготовленного газа, снижение энергопотребления и металлоемкости установки. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.