Способ подготовки углеводородного газа к транспорту



Способ подготовки углеводородного газа к транспорту
Способ подготовки углеводородного газа к транспорту

 

B01D53/00 - Разделение (разделение твердых частиц мокрыми способами B03B,B03D; с помощью пневматических отсадочных машин или концентрационных столов B03B, другими сухими способами B07; магнитное или электростатическое отделение твердых материалов от твердых материалов или от текучей среды, разделение с помощью электрического поля, образованного высоким напряжением B03C; центрифуги, циклоны B04; прессы как таковые для выжимания жидкостей из веществ B30B 9/02; обработка воды C02F, например умягчение ионообменом C02F 1/42; расположение или установка фильтров в устройствах для кондиционирования, увлажнения воздуха, вентиляции F24F 13/28)

Владельцы патента RU 2593300:

Общество с ограниченной ответственностью "Газпром добыча Уренгой" (RU)

Изобретение относится к газонефтяной промышленности, в частности к сбору и обработке природного углеводородного газа по технологии абсорбционной осушки, и может применяться в процессах промысловой подготовки к транспорту продукции газовых и газоконденсатных месторождений. Сущность изобретения: подают газ из скважин газовых залежей на сепарацию, вводят регенерированный абсорбент в газовый поток после сепарации, выводят насыщенный влагой абсорбент из газового потока, проводят вторичную сепарацию газа, вводят в газовый поток газ газоконденсатных залежей, подготовленный низкотемпературной сепарацией, компримируют и охлаждают смесевой газовый поток в две ступени и выводят газ из установки. Технический результат заключается в сокращении расхода гликоля, подаваемого на осушку, в сокращении потерь гликоля с осушенным газом, в транспортировке газа в однофазном состоянии на 1-ю ступень компримирования. 1 ил., 1 табл.

 

Изобретение относится к газонефтяной промышленности, в частности к сбору и обработке природного углеводородного газа по технологии абсорбционной осушки, и может применяться в процессах промысловой подготовки к транспорту продукции газовых и газоконденсатных месторождений.

Известен способ подготовки углеводородного газа к транспорту методом абсорбционной осушки (см. Г.А. Ланчаков, В.А. Ставицкий, О.П. Кабанов, Н.А. Цветков и др. «Оптимизация подготовки газа валанжинских залежей Уренгойского НГКМ», Газовая промышленность. - 2005. - №3 - с. 48-50), технологическая схема которого включает подачу газа со скважин газовых залежей на сепарацию, компримирование и охлаждение газа, ввод регенерированного абсорбента в газовый поток, вывод насыщенного влагой абсорбента из газового потока, ввод в газовый поток газа газоконденсатных залежей, подготовленного низкотемпературной сепарацией, компримирование и охлаждение газа, вывод газа из установки.

Недостатком данного способа является то, что давление в оборудовании установки низкотемпературной сепарации зависит от входного давления на компрессоре 2-й ступени сжатия установки абсорбционной осушки газа. При снижении входного давления на установке подготовки газа низкотемпературной сепарацией ниже определенного уровня происходит рост температуры в низкотемпературных сепараторах, уменьшение извлечения конденсата из конденсатсодержащего газа и ухудшение качества подготовленного газа.

Наиболее близким аналогом (Н.А. Цветков. «Разработка энергосберегающих технологий подготовки газа валанжинских залежей уренгойского месторождения в компрессорный период эксплуатации». Дисс. на соискание ученой степени к.т.н. Уфа. 2007, с. 71) к предлагаемому техническому решению является способ абсорбционной осушки газа на установке комплексной подготовки газа, который, в отличие от аналога, предусматривает подачу газа из скважин газовых залежей на сепарацию, ввод в газовый поток газа газоконденсатных залежей, подготовленный низкотемпературной сепарацией, компримирование и охлаждение смесевого газового потока, ввод регенерированного абсорбента в газовый поток, вывод насыщенного влагой абсорбента из газового потока, компримирование и охлаждение смесевого газового потока и вывод смесевого газового потока из установки.

В этом способе за счет подачи подготовленного газа с установки низкотемпературной сепарации перед компрессором 1-й ступени дожимной компрессорной станции, предусмотрена возможность поддерживать более низкие давления в оборудовании установки низкотемпературной сепарации с обеспечением требуемой температуры в низкотемпературных сепараторах, необходимым выходом конденсата из конденсатсодержащего газа и качеством подготовленного газа при более низких входных давлениях.

Недостатком данного способа является то, что при смешивании газа газового промысла, не прошедшего подготовку, и газа газоконденсатного промысла, прошедшего подготовку низкотемпературной сепарации, смесевой газ не соответствует требованиям СТО Газпром 089-2010 «Газ горючий природный, поставляемый и транспортируемый по магистральным газопроводам» и требуется его дальнейшая подготовка на установке абсорбционной осушки. Из-за увеличения объема газа, поступающего в абсорбер, необходимо увеличить подачу гликоля, что приводит к увеличению эксплуатационных затрат при его регенерации и росту потерь гликоля с осушенным газом в паровой фазе и капельном виде. Кроме этого при температурах смешанного газа ниже минус 6°C выделяется водная фаза, которая поступает с газом на 1-ю ступень дожимной компрессорной станции.

Целью изобретения является предотвращение необходимости подготовки смесевого газа из газов газовых и газоконденсатных месторождений абсорбционной осушкой, что снизит эксплуатационные затраты за счет сокращения количества гликоля используемого при осушке газа, сокращения потерь гликоля с осушенным газом. Кроме этого необходимо предотвращение образования водной фазы в газовом потоке, поступающем на 1-ю ступень компримирования дожимной компрессорной станции.

Поставленная цель достигается следующим образом.

Способ абсорбционной осушки газа на установке комплексной подготовки газа который, в отличие от аналога, предусматривает подачу газа из скважин газовых залежей на сепарацию, ввод в газовый поток газа газоконденсатных залежей, подготовленного низкотемпературной сепарацией, компримирование и охлаждение смесевого газового потока, ввод регенерированного абсорбента в газовый поток, вывод насыщенного влагой абсорбента из газового потока, компримирование и охлаждение смесевого газового потока и вывод смесевого газового потока из установки, отличающийся тем, что ввод регенерированного абсорбента в газовый поток и вывод насыщенного влагой абсорбента из газового потока осуществляют после сепарации газа газовых залежей, после чего газовый поток направляется на повторную сепарацию.

Предлагаемое изобретение поясняется фиг. 1.

На иллюстрации обозначены следующие элементы:

1 - трубопровод;

2 - сепаратор;

3 - трубопровод;

4 - трубопровод;

5 - абсорбер;

6 - трубопровод;

7 - трубопровод;

8 - трубопровод;

9 - сепаратор;

10 - трубопровод;

11 - трубопровод;

12 - смеситель;

13 - трубопровод;

14 - сепаратор;

15 - трубопровод;

16 - трубопровод;

17 - трубопровод;

18 - компрессор;

19 - трубопровод;

20 - охладитель;

21 - трубопровод;

22 - компрессор;

23 - трубопровод;

24 - охладитель;

25 - трубопровод.

Газ с кустов скважин (условно не показаны) газовых залежей по трубопроводу 1 подают на установку абсорбционной осушки газа в сепаратор 2, где из него выделяют механические примеси и жидкую фазу. Механические примеси и жидкую фазу из сепаратора 2 по трубопроводу 3 выводят из установки. Газовую фазу из сепаратора 2 по трубопроводу 4 подают в абсорбер 5. Регенерированный гликоль по трубопроводу 6 подают в абсорбер 5 и после поглощения влаги из газа насыщенный влагой гликоль по трубопроводу 7 выводят из установки. Осушенный газ из абсорбера 5 поступает по трубопроводу 8 в сепаратор 9 для отделения от газа капель насыщенного влагой гликоля. Насыщенный влагой гликоль из сепаратора 9 по трубопроводу 10 выводят из установки. Газ из сепаратора 9 по трубопроводу 11 направляют в смеситель 12.

Подготовленный газ с установки низкотемпературной сепарации (условно не показана) газоконденсатных залежей по трубопроводу 13 подают на установку абсорбционной осушки газа в сепаратор 14, где из него выделяют механические примеси и жидкую фазу, при ее наличие. Механические примеси и жидкую фазу, при ее наличие, из сепаратора 14 по трубопроводу 15 выводят из установки. Газовую фазу из сепаратора 14 по трубопроводу 16 подают в смеситель 12.

Смесовой газ по трубопроводу 17 подают в компрессор 1-й ступени 18. После сжатия газа в компрессоре 1-й ступени 18 газ по трубопроводу 19 направляют в охладитель 1-й ступени 20. Из охладителя 1-й ступени 20 газ по трубопроводу 21 направляют для сжатия в компрессор 2-й ступени 22. После сжатия газа в компрессоре 2-й ступени 22 газ по трубопроводу 23 направляют в охладитель 2-й ступени 24 и выводят газ из установки по трубопроводу 25.

Для оценки эффективности предложенного способа по сравнению с прототипом были проведены исследования с помощью технологических моделей установок подготовки газа в программной системе «ГазКондНефть». На технологическую линию установки абсорбционной осушки газа (УКПГ-8 Уренгойского месторождения) подавали пластовую продукцию газового месторождения в количестве 1 млн м3/сут и подготовленный газ из пластовой продукции газоконденсатного месторождения методом низкотемпературной сепарации при давлении в низкотемпературном сепараторе 4,0 МПа и температуре минус 30°C. Давление пластовой продукции газового месторождения на входе в установку составляло 1,5 МПа, а температура 2°C. Давление подготовленного газа с установки низкотемпературной сепарации на входе в установку абсорбционной осушки составляло 1,5 МПа, а температура минус 15°C. Температура точки росы по воде составляла минус 30,3°C. Доля газа с установки низкотемпературной сепарации в общем объеме газа на установке абсорбционной осушки изменялась от 20 до 66,7%.

После компрессора и охладителя 1-й ступени сжатия давление и температура составляли соответственно 3,3 МПа и 25°C. После компрессора и охладителя 2-й ступени сжатия давление и температура составляли соответственно 5,5 МПа и 25°C. Эффективность абсорбера осушки газа составляла 1,8 теоретических тарелок. Капельный унос из абсорбера и сепаратора принят соответственно 3 и 100 г/1000 м3 газа.

В качестве регенерированного абсорбента был принят диэтиленгликоль с концентрацией 99,1% масс. Расход гликоля подбирался для обеспечения температуры точки росы смесевого газа по влаге минус 14°C при давлении 4,0 МПа, что соответствует требованиям СТО Газпром 089-2010 «Газ горючий природный, поставляемый и транспортируемый по магистральным газопроводам» к качеству газа в летний период. Расчет удельной подачи и удельных потерь гликоля проведен для газа из газовых залежей, так как его объем во всех случаях был неизменным.

Результаты проведенных исследований по обработке газовой смеси по прототипу и по предлагаемому техническому решению приведены в таблице 1. В существующей технологии температура точки росы газа по воде, поступающего в смеситель, составляет для существующей технологии 1,9°C, а для предлагаемой технологии она изменяется от минус 2,5°C до минус 12,1°C. Благодаря подаче на установку абсорбционной осушки подготовленного низкотемпературной сепарацией газа газоконденсатных залежей расход диэтиленгликоля при этом снижается с 28-42 кг/1000 м3 газа до 2,2-7,0 кг/1000 м3.

В существующей технологии общие потери гликоля с осушенным газом при увеличении объема подачи газа с установки низкотемпературной сепарации увеличиваются с 7,4 до 16,9 г/1000 м3. В предлагаемой технологии потери гликоля с осушенным газом не зависят от объема подачи газа с установки низкотемпературной сепарации и составляют 3,9-4,1 г/1000 м3.

В существующей технологии температура смесевого газа на входе в компрессор первой ступени ниже температуры точки росы газа по воде при содержании газа с установки низкотемпературной сепарации в объеме 20-55,6%. Вследствие этого в компрессор 1-й ступени сжатия будет попадать жидкая фаза, что снижает надежность его эксплуатации. Выделения жидкой фазы в смесевом газе, поступающем в компрессор 1-й ступени сжатия, не происходит при содержании газа с установки низкотемпературной сепарации в объеме 55,6-66,7%.

В предлагаемой новой технологии температура газа на входе в компрессор 1-й ступени выше температуры точки росы газа по влаге при любом объеме подаваемого газа с установки низкотемпературной сепарации. Вследствие этого жидкая фаза перед компрессором 1-й ступени сжатия выделяться не будет.

Результаты технологического моделирования свидетельствуют, что предложенный способ сокращается расход гликоля, подаваемого на установку абсорбционной осушки в 6-14 раз, а потери гликоля с газом уменьшаются более чем в 4 раза. При этом обеспечивается однофазный транспорт газа в компрессор 1-й ступени дожимной компрессорной станции, что повышает надежность его работы.

Эффективность предложенного технического решения подтверждается предварительными технико-экономическими результатами внедрения на УКПГ-1АС, 2, 5, 8 Уренгойского месторождения.

Способ сбора и подготовки углеводородного газа к транспорту абсорбционной осушкой, который включает сепарацию газа, ввод в газовый поток подготовленного газа с установки низкотемпературной сепарации, компримирование и охлаждение газа, ввод в газовый поток регенерированного абсорбента, вывод из газового потока насыщенного влагой абсорбента, компримирование и охлаждение газа и вывод его из установки, отличающийся тем, что после сепарации газа производится осушка и повторная сепарация газа, а подачу абсорбента сокращают более чем в 6 раз.



 

Похожие патенты:

Настоящее изобретение относится к области газохимии и касается очистки газовых потоков от кислых примесей, в частности углекислого газа. Изобретение касается способа очистки газового потока, содержащего углекислый газ.

Изобретение относится к газонефтяной промышленности, в частности к сбору и обработке природного углеводородного газа по технологии абсорбционной осушки, и может применяться в процессах промысловой подготовки к транспорту продукции газовых месторождений.

Описан способ термического дожигания отходящих газов, образующихся при получении акролеина в газофазном процессе, и термического дожигания отходящих газов, образующихся при получении синильной кислоты в газофазном процессе, отличающийся тем, что отходящие газы из процесса получения акролеина и отходящие газы из процесса получения синильной кислоты подают на совместное термическое дожигание.

Изобретение относится к устройству очистки промышленных газов. Устройство включает последовательно установленные электрофильтр, фильтрующий аппарат и аппарат химической очистки газов, далее в параллель включены камеры низкотемпературного катализа и установка искусственного гидравлического сопротивления, при этом в камере низкотемпературного катализа создается область с высокочастотным, импульсным или пульсирующим электрическим разрядом, в которую поступает первоначально очищенный газ, который затем идет в область с катализатором.

Изобретение откосится к оборудованию для проведения адсорбционных процессов в системе газ (пар) - адсорбент. Технический результат - повышение степени очистки газового потока от целевого компонента за счет увеличения площади контакта адсорбента с целевым компонентом. Это достигается тем, что в кольцевом адсорбере, содержащем цилиндрический корпус с крышкой и днищем, выполненными эллиптической формы, причем в крышке смонтированы загрузочный и смотровой люки, причем загрузочный люк соединен с бункером-компенсатором, расположенным в крышке, а штуцер для подачи исходной смеси, сушильного и охлаждающего воздуха расположен в нижней части корпуса, в которой закреплены опоры для базы под внешний и внутренний перфорированные цилиндры, причем выгрузка отработанного адсорбента осуществляется через разгрузочный люк, установленный в нижней части корпуса, который закреплен в, по меньшей мере, трех установочных лапах, а штуцер для отвода паров и конденсата при десорбции и для подачи воды расположен в днище, в котором закреплен штуцер для отвода очищенного газа и отработанного воздуха и для подачи водяного пара, причем он закреплен через коллектор, имеющий два канала, причем в одном из которых расположена заслонка для процесса десорбции, с барботером, барботер выполнен тороидальной формы по всей высоте перфорированных цилиндров, а штуцер для предохранительного клапана установлен в верхней части корпуса, а процесс адсорбции и десорбции протекает при следующих оптимальных соотношениях составляющих аппарат элементов: коэффициент перфорации тороидальной поверхности барботера лежит в оптимальном интервале величин: K=0,5…0,9; отношение высоты H цилиндрической части корпуса к его диаметру D находится в оптимальном соотношении величин: H/D=2,0…2,5; отношение высоты H цилиндрической части корпуса к толщине S его стенки находится в оптимальном соотношении величин: H/S=580…875, при этом адсорбент выполнен по форме в виде шариков, а также сплошных или полых цилиндров, зерен произвольной поверхности, получающейся в процессе его изготовления, а также в виде коротких отрезков тонкостенных трубок или колец равного размера по высоте и диаметру: 8, 12, 25 мм.

Изобретение откосится к оборудованию для проведения адсорбционных процессов в системе газ (пар) - адсорбент. Технический результат - повышение степени очистки газового потока от целевого компонента и пыли за счет увеличения площади контакта адсорбента с целевым компонентом.

Изобретение относится к химической промышленности. Смесь концентрированного раствора серной кислоты и первого раствора серной кислоты прокачивают циркуляционным насосом (3) через систему трубопровода (4) к нагревателям (2).

Изобретение относится к медицине, а именно к очистке газонаркозных смесей от диоксида углерода в анестезиологии. Описан регенерируемый поглотитель и способ удаления диоксида углерода из газонаркозных смесей в реверсивном дыхательном контуре этим поглотителем при температуре 20-40°С, с последующей регенерацией поглотителя продувкой горячим воздухом с температурой 150-300°С.

Группа изобретений относится к способу работы двигателя внутреннего сгорания с искровым зажиганием. Способ имеет один цилиндр и один выхлопной трубопровод для вывода выхлопных газов из одного цилиндра.

Изобретение относится к оборудованию для химических и гидрометаллургических производств. Комбинированный выпарной аппарат, включающий вертикально установленные в нем теплообменные трубы с падающей и с поднимающейся пленкой, приемно-распределительную, растворную и выводную камеры, верхнюю и нижнюю трубные решетки, насос, отличается тем, что между верхней и нижней трубными решетками размещена промежуточная трубная решетка, образующая с нижней трубной решеткой приемно-распределительную камеру, снабженную патрубком для ввода циркулирующего раствора и соединенным с насосом, растворная камера расположена над верхней трубной решеткой и снабжена патрубком для вывода пара, теплообменные трубы с падающей пленкой выпариваемого раствора закреплены в верхней, промежуточной и нижней трубных решетках, теплообменные трубы с поднимающейся пленкой раствора закреплены в верхней и промежуточной трубных решетках, а их верхние концы выступают над верхней трубной решеткой, при этом трубы расположены на равном расстоянии друг от друга.

Изобретение относится к переработке жидких радиоактивных отходов (ЖРО). Установка для переработки ЖРО содержит узел их нейтрализации, соединенный со сборной емкостью, парогенератор, цилиндрический роторно-пленочный испаритель с рубашкой и со штуцерами ввода ЖРО, отвода концентрата и вторичного пара, ротор с закрепленными по всей его длине лопатками, распределяющими ЖРО по обогреваемой поверхности испарителя в виде тонкой пленки, линию слива конденсата первичного пара, сепаратор и конденсатор. При этом испаритель выполнен с соотношением внутреннего диаметра обогреваемой части и ее высоты, равным 1:(20-26), и штуцер отвода концентрата и вторичного пара расположен в нижней части испарителя. С целью начального сброса воздуха при запуске установки линия слива конденсата первичного пара снабжена воздухосборником с пристеночным контактным термометром для контроля наличия воздуха в линии подачи первичного пара. Технический результат - возможность переработки ЖРО, содержащих ядерные делящиеся материалы высокого обогащения по урану-235 и поверхностно-активные вещества, интенсификация процесса выпаривания. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.
Наверх