Способ переработки низконапорных углеводородных газов и жидких углеводородов

Авторы патента:

F25J3/06 - частичной конденсацией (F25J 3/08 имеет преимущество; ректификацией F25J 3/02)

Владельцы патента RU 2610078:

Курочкин Андрей Владиславович (RU)

Изобретение относится к способам переработки низконапорных газов и конденсатов (жидких углеводородов), образующихся при транспортировке газа, и может быть использовано в нефтегазовой промышленности. Газ сжимают на первой ступени совместно с газом деэтанизации смеси пропана и бутана технических и охлаждают в условиях дефлегмации с получением конденсата и сжатого газа, который осушают и очищают, охлаждают, сжимают на второй ступени совместно с газом деэтанизации пропановой фракции и охлаждают в условиях дефлегмации газом низкотемпературной сепарации с получением конденсата и сжатого газа. Последний редуцируют и сепарируют с получением газа низкотемпературной сепарации, который нагревают, сжимают и выводят в качестве товарного газа, и конденсата, который деэтанизируют с получением газа деэтанизации и пропановой фракции. Жидкие углеводороды деэтанизируют совместно с конденсатом первой ступени и нагретым конденсатом второй ступени с получением газа деэтанизации и смеси пропана и бутана технических. При использовании изобретения обеспечивается повышение степени извлечения углеводородов С₃₊, расширение ассортимента продукции, совместная переработка низконапорных углеводородных газов и жидких углеводородов. 4 з.п. ф-лы, 1 ил.

Известен 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 и низкотемпературную сепарацию газа за счет его двухстадийного охлаждения подготовленным газом и сторонним хладагентом с конденсацией жидкой фазы (флегмы) с противоточным контактом газа и флегмы после каждой стадии охлаждения.

Основным недостатком известного способа является низкий выход подготовленного газа. Кроме того, способ не может быть использован для подготовки низконапорного газа и жидких углеводородов.

Наиболее близок по технической сущности к предлагаемому изобретению способ компримирования газа [RU 2524790, опубл. 10.08.2014 г., МПК F25J 3/00], включающий сжатие газа с получением компрессата, нагрев компрессатом флегмы в условиях стабилизации последней с получением конденсата и газа стабилизации, смешение охлажденного компрессата с газом стабилизации и охлаждение смеси в условиях дефлегмации с получением сжатого газа и флегмы.

Недостатками данного способа являются низкая степень извлечения углеводородов C₃₊ из-за низкой четкости разделения легких и тяжелых компонентов газа, а также ограниченный ассортимент продукции. Кроме того, способ не может быть использован для подготовки жидких углеводородов.

Задачей изобретения является повышение степени извлечения углеводородов C₃₊, расширение ассортимента продукции, совместная переработка низконапорных углеводородных газов и жидких углеводородов.

Технический результат - совместная переработка низконапорных углеводородных газов и жидких углеводородов и повышение степени извлечения углеводородов C₃₊ за счет двухступенчатого компримирования газа совместно с газами деэтанизации с охлаждением компрессата в условиях дефлегмации, а также деэтанизации конденсатов первой и второй ступеней совместно с жидкими углеводородами, расширение ассортимента продукции за счет получения товарного газа, пропановой фракции и смеси пропана и бутана технических.

Указанный технический результат достигается тем, что в предлагаемом способе, включающем сжатие газа и охлаждение компрессата в условиях дефлегмации с получением конденсата и сжатого газа, особенностью является то, что газ компримируют в две ступени, на первой - совместно с газом деэтанизации смеси пропана и бутана технических, на второй - совместно с газом деэтанизации пропановой фракции, компрессаты предварительно охлаждают сторонним хладагентом, а на второй ступени охлаждение компрессата в условиях дефлегмации осуществляют газом низкотемпературной сепарации, при этом сжатый газ первой ступени очищают и/или осушают и охлаждают конденсатом второй ступени, а сжатый газ второй ступени редуцируют и сепарируют с получением газа низкотемпературной сепарации, который после нагрева выводят в качестве товарного, и конденсата, который деэтанизируют с получением пропановой фракции и газа деэтанизации, кроме того, жидкие углеводороды деэтанизируют совместно с конденсатами первой и второй ступеней с получением смеси пропана и бутана технических и газа деэтанизации.

При необходимости по меньшей мере часть смеси пропана и бутана технических подвергают фракционированию с получением пропан-бутана автомобильного и бензина газового стабильного. При необходимости состав смеси пропана и бутана технических регулируют путем смешения по меньшей мере с частью пропановой фракции. При необходимости взамен пропановой фракции получают пропан автомобильный или пропан-бутан автомобильный, для чего пропановую фракцию смешивают с по меньшей мере частью смеси пропана и бутана технических. При низкой температуре жидких углеводородов целесообразно по меньшей мере часть их смешивать с конденсатом второй ступени.

Деэтанизацию осуществляют, например, путем фракционирования в колонном аппарате с пленочными, насадочными или тарельчатыми контактными устройствами. Осушку осуществляют, например, адсорбцией, а очистку (от метанола и/или сероводорода и меркаптанов и/или углекислоты) - адсорбцией или абсорбцией, образующиеся при этом отходящие газы рециркулируют на первую ступень компримирования или используют в качестве топливного газа. При компримировании на каждой ступени может быть использовано несколько компрессоров, соединенных последовательно или параллельно. Оптимальные температурно-барические условия переработки зависят от состава и характеристики сырьевых потоков и определяют расчетом.

Двухступенчатое компримирование газа совместно с газами деэтанизации, предварительное охлаждение компрессатов сторонним хладагентом, охлаждение компрессата второй ступени в условиях дефлегмации газом низкотемпературной сепарации и низкотемпературная сепарация сжатого газа второй ступени обеспечивает отсутствие отходов и повышение степени извлечения углеводородов C₃₊. Деэтанизация конденсата низкотемпературной сепарации и жидких углеводородов совместно с конденсатами первой и второй ступени позволяет получить пропановую фракцию и смесь пропана и бутана технических, за счет чего расширить ассортимент продукции.

На чертеже представлена схема осуществления предлагаемого способа, согласно которому газ 1 сжимают на первой ступени 2 совместно с газом деэтанизации смеси пропана и бутана технических 3 и охлаждают в условиях дефлегмации с получением конденсата 4 и сжатого газа 5, который осушают и очищают в блоке 6, охлаждают в теплообменнике 7, сжимают на второй ступени 8 совместно с газом деэтанизации пропановой фракции 9 и охлаждают в условиях дефлегмации газом низкотемпературной сепарации 10 с получением конденсата 11 и сжатого газа 12. Последний редуцируют с помощью устройства 13 и сепарируют в сепараторе 14 с получением газа низкотемпературной сепарации 10, который нагревают, сжимают компрессором 15 и выводят в качестве товарного газа 16, и конденсата 17, который деэтанизируют в отпарной колонне 18 с получением газа деэтанизации 9 и пропановой фракции 19. Жидкие углеводороды 20 деэтанизируют в колонне 21 совместно с конденсатом первой ступени 4 и конденсатом второй ступени 11, нагретым в теплообменнике 7, с получением газа деэтанизации 3 и смеси пропана и бутана технических 22.

Кроме того, пунктиром показаны возможные варианты осуществления способа. По меньшей мере часть смеси пропана и бутана технических 22 при необходимости фракционируют в колонне 23 с получением пропан-бутана автомобильного 24 и бензина газового стабильного 25 и/или смешивают с по меньшей мере частью пропановой фракции 19. При смешении пропановой фракции 19 с по меньшей мере частью смеси пропана и бутана технических 22 в качестве товарного продукта взамен пропановой фракции получают пропан автомобильный или пропан-бутан автомобильный. По меньшей мере часть жидких углеводородов 20 может быть направлена на смешение с конденсатом второй ступени.

При осуществлении предлагаемого способа 78,1 тыс. нм³/час газа состава, % об.: азот 2,2; углекислый газ 1,6; метан 73,4; этан 5,6; пропан 8,7; бутаны 5,5; пентаны 2,1; C₆₊ - остальное, при 35°С и 0,25 МПа сжимают на первой ступени до 1,6 МПа совместно с 3,4 тыс. нм³/час газа деэтанизации смеси пропана и бутана технических и охлаждают в условиях дефлегмации, охлаждают сначала конденсатом второй ступени, затем охлаждают в условиях дефлегмации газом низкотемпературной сепарации до минус 33,8°C с получением 40,1 т/час конденсата и 72,3 тыс. нм³/час сжатого газа, который редуцируют и сепарируют с получением 65,0 тыс. нм³/час газа низкотемпературной сепарации, выводимого после нагрева в качестве товарного газа по СТО Газпром 089-2010, и 10,3 т/час конденсата, который деэтанизируют в отгонной колонне с получением газа и 4,5 т/час пропановой фракции марки "А" по ТУ 0272-023-00151638-99. 36,0 т/час жидких углеводородов состава, % масс: метан 3,4; этан 5,5; пропан 32,1; бутаны 37,1; пентаны 14,7; С₆₊ - остальное, при 10°С и 2,5 МПа деэтанизируют совместно с в насадочной колонне с получением газа и 63,5 т/час смеси пропана и бутана технических по ГОСТ 20448-90. Степень извлечения углеводородов С₃₊ в расчете на газ составила 97,8%, в расчете на все сырье - 98,9%.

В аналогичных условиях согласно прототипу получены подготовленный газ и нестабильный конденсат, а степень извлечения углеводородов C₃₊ в расчете на газ составила 81,7%.

Приведенный пример показывает, что предлагаемый способ обеспечивает повышение степени извлечения углеводородов C₃₊, расширение ассортимента продукции, предусматривает совместную переработку низконапорных углеводородных газов и жидких углеводородов и может быть использован в нефтегазовой промышленности.

1. Способ переработки низконапорных углеводородных газов и жидких углеводородов, включающий сжатие газа и охлаждение компрессата в условиях дефлегмации с получением конденсата и сжатого газа, отличающийся тем, что газ компримируют в две ступени, на первой - совместно с газом деэтанизации смеси пропана и бутана технических, на второй - совместно с газом деэтанизации пропановой фракции, компрессаты предварительно охлаждают сторонним хладагентом, а на второй ступени охлаждение компрессата в условиях дефлегмации осуществляют газом низкотемпературной сепарации, при этом сжатый газ первой ступени очищают и/или осушают и охлаждают конденсатом второй ступени, а сжатый газ второй ступени редуцируют и сепарируют с получением газа низкотемпературной сепарации, который после нагрева выводят в качестве товарного, и конденсата, который деэтанизируют с получением пропановой фракции и газа деэтанизации пропановой фракции, кроме того, жидкие углеводороды деэтанизируют совместно с конденсатами первой и второй ступеней с получением смеси пропана и бутана технических и газа деэтанизации смеси пропана и бутана технических.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что по меньшей мере часть смеси пропана и бутана технических подвергают фракционированию с получением пропан-бутана автомобильного и бензина газового стабильного.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что смесь пропана и бутана технических смешивают с по меньшей мере частью пропановой фракции.

4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что по меньшей мере часть смеси пропана и бутана технических смешивают с пропановой фракцией с получением пропана автомобильного или пропан-бутана автомобильного.

5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что по меньшей мере часть жидких углеводородов смешивают с конденсатом второй ступени.

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

Установка подготовки и переработки газовых углеводородных смесей // 2597321

Изобретение относится к переработке нефтяных и природных газов. Установка содержит трубопровод подвода сырья, узел компримирования газовой углеводородной смеси, по крайней мере, один мембранный разделитель, соединенный с потребителем, и выход потока, проникшего через мембрану, соединенный с помощью устройства, регулирующего давление, с выходом углеводородного компрессата и через узел низкотемпературного охлаждения с сепаратором.

Способ подготовки попутного нефтяного газа // 2593571

Изобретение относится к способам подготовки углеводородных газов. Способ подготовки попутного нефтяного газа включает сжатие газа, охлаждение смеси компрессата с газом стабилизации в условиях дефлегмации с получением сжатого газа и флегмы.

Фракционирующий холодильник-конденсатор // 2576934

Изобретение относится к конструкции сепарационных устройств и может быть использовано для выделения тяжелых компонентов из многокомпонентных паров и газов в нефтегазовой промышленности.

Расширение этилена для низкотемпературного охлаждения при рекуперации отходящего газа получения полиэтилена // 2569085

Изобретение относится к способу и системе для выделения углеводородов, содержащихся в отходящем потоке процесса полимеризации. Способ включает снижение давления потока этилена от давления не менее 3,4 МПа до давления не более 1,4 МПа, охлаждение отходящего газа, включающего мономер, путем теплообмена с потоком этилена пониженного давления с получением первого конденсата, включающего часть мономера, захваченного первым легким газом, выделение первого конденсата и первого легкого газа, отделение первого конденсата от первого легкого газа, компримирование потока этилена пониженного давления до давления не менее 2,4 МПа и пропускание компримированного потока этилена в реактор полимеризации.

Способ и устройство для сжижения топочного газа от устройств горения // 2558729

Изобретение относится к способу получения CO2 из топочного газа. Топочный газ частично конденсируют в двух ступенях разделения. Каждую ступень разделения охлаждают с помощью расширенного отходящего газа и расширенного жидкого CO2.

Способ для сжижения топочного газа от сжигательных установок // 2557945

Изобретение относится к способу производства жидкого СО2 из газообразных продуктов сгорания. Топочный газ сжимают в первом компрессоре, затем охлаждают в первом охладителе и частично конденсируют на двух ступенях разделения.

Криогенное отделение со2 с использованием охлаждающей системы // 2554697

Группа изобретений относится к способу и системе для отделения CO2 из потока топочного газа. Описана охлаждающая система, предназначенная для конденсации двуокиси углерода (CO2), содержащая контур охлаждения, содержащий хладагент.

Способ промысловой подготовки углеводородного газа к транспорту // 2551704

Изобретение относится к газовой промышленности, а именно к способам промысловой подготовки углеводородного газа к транспорту в условиях многолетнемерзлых грунтов, включающим подачу газа от скважин на сепарацию, введение в газовый поток водорастворимого летучего ингибитора гидратообразования, охлаждение газового потока в рекуперативном теплообменнике и детандере, низкотемпературную сепарацию газа с его последующим охлаждением в рекуперативном теплообменнике.

Способ и установка подготовки газа деэтанизации к транспортировке по газопроводу // 2612235

Изобретение относится к системам переработки природного газа. Способ и установка подготовки газа деэтанизации к транспортировке по газопроводу включают стадии сжатия, охлаждения и сепарации охлажденного газа деэтанизации. Сырьевой газ деэтанизации последовательно пропускают через три газовых сепаратора и сепаратор конденсата. Газ деэтанизации после третьего газового сепаратора объединяют в смесителе с сухим магистральным углеводородным газом, содержащим преимущественно метан. Охлажденную смесь газов нагревают теплом сырьевого газа деэтанизации в рекуперативном теплообменнике. Далее подготовленный газ деэтанизации направляют в газопровод в качестве сырья для газохимического предприятия. Конденсат со второго и третьего газовых сепараторов смешивают, подогревают в первом рекуперативном теплообменнике потоком горячего газа деэтанизации после компрессора и разделяют в сепараторе конденсата. Выделившийся газ смешивают с сырьевым газом деэтанизации. Техническим результатом является удаление углеводородов до уровня, при котором предотвращается их конденсация в газопроводе в зимних условиях и условиях Крайнего Севера с одновременно низкой точкой росы по углеводородам и приемлемым содержанием этана. 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 4 табл., 1 ил.

Способ сбора и утилизации низконапорного газа при промысловой подготовке природного газа с низким конденсатным фактором // 2612448

Изобретение относится к нефтегазовой промышленности. Способ сбора и утилизации низконапорных газов при промысловой подготовке природного газа включает поступление конденсатосодержащего газа на установку низкотемпературной сепарации (НТС) для дегазации. Водометанольный раствор низкой концентрации сбрасывается в первый дегазатор и далее в промышленные стоки. Водометанольный раствор высокой концентрации сбрасывается во второй дегазатор и далее на рециркуляцию в установку НТС. Нестабильный конденсат направляют в установку стабилизации конденсата (УСК), где он проходит первый выветриватель, второй выветриватель и концевую сепарационную установку (КСУ). Стабилизацию осуществляют путем ступенчатого снижения давления. В выветривателях осуществляется нагрев конденсата. Низконапорные газы из дегазаторов, выветривателей и КСУ редуцируются до самого низкого рабочего давления среди данных аппаратов и совместно направляются в низконапорный коллектор и далее в качестве пассивного потока в эжектор. В эжектор направляют товарный газ после установки НТС. Выходной поток эжектора поступает на собственные технологические нужды. Техническим результатом является снижение технологических потерь углеводородов, а также улучшение экологических показателей. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Способ и устройство для удаления азота из криогенной углеводородной композиции // 2612974

Изобретение относится к способу и устройству для удаления азота из криогенной углеводородной композиции, содержащей азот- и метансодержащую жидкую фазу. Побочный пар из криогенной углеводородной композиции, находящейся при низком давлении от 0,1 до 0,2 МПа, сжимается до давления сепарации в диапазоне от 0,2 до 1,5 МПа. Такой сжатый пар является частично сжиженным за счет теплообмена сжатого пара с потоком вспомогательного хладагента и, тем самым, поступления тепла из сжатого пара в поток вспомогательного хладагента в режиме охлаждения. Сконденсированная фракция частично сжиженного сжатого пара подвергается сбросу давления и по меньшей мере ее часть повторно вводится в криогенную углеводородную композицию. Отходящий газ, состоящий из несконденсированной паровой фракции частично сжиженного сжатого пара, отводится из первого газожидкостного сепаратора. Режим охлаждения корректируется для регулирования теплотворной способности отводимой паровой фракции. Техническим результатом является обеспечение возможности регулирования теплотворной способности отводимой паровой фракции. 2 н. и 15 з.п. ф-лы, 4 ил., 5 табл.

Способ комплексной подготовки газоконденсатных залежей с глубоким извлечением углеводородов с3+ и установка для его осуществления // 2615703

Изобретение относится к области газовой промышленности и может быть использовано при промысловой подготовке продукции газоконденсатных залежей. Способ промысловой подготовки продукции газоконденсатных залежей включает сепарацию пластовой смеси с получением сырого газа и нестабильного газового конденсата, адсорбционную осушку сырого газа и деэтанизацию нестабильного газового конденсата, глубокое охлаждение осушенного газа с получением товарного природного газа и широкой фракции легких углеводородов (ШФЛУ) и низкотемпературную деэтанизацию ШФЛУ. Установка содержит по меньшей мере один пробкоуловитель, выход которого для газа соединен через аппарат охлаждения с установкой адсорбционной осушки, а выход для конденсата соединен с емкостью-разделителем, выход которой для газа через первый газоперекачивающий агрегат также соединен с установкой адсорбционной осушки, выход которой соединен через охлаждающий канал первого и второго рекуперативных теплообменников и промежуточный сепаратор с дросселирующим устройством турбодетандерного агрегата, выход которого соединен с низкотемпературным сепаратором. Выходы промежуточного и низкотемпературного сепараторов для конденсата соединены через рекуперативный теплообменник с колонной низкотемпературной деэтанизации, с выходом которой по газу последовательно соединены дефлегматор, третий рекуперативный теплообменник, второй газоперекачивающий агрегат и линия отвода товарного осушенного газа. Выход для газа низкотемпературного сепаратора последовательно соединен с трубным пространством дефлегматора и с линией отвода товарного осушенного газа. Технический результат - снижение точки росы товарного газа и минимизация уноса углеводородов С3+ газами деэтанизации. 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

Установка улавливания легких фракций // 2623001

Изобретение относится к улавливанию легких фракций в резервуарных парках хранения легковоспламеняемых и горючих жидкостей и может найти применение в различных отраслях промышленности. Установка улавливания легких фракций включает компрессор и устройство для охлаждения и сепарации, установленные на линии подачи газовой смеси из резервуаров, в качестве компрессора установлена газодувка. Установка дополнительно включает узел адсорбции, содержащий по меньшей мере два адсорбера с блоками теплообменных элементов, размещенными в слое адсорбента, один из которых находится в режиме адсорбции, а другой - в режиме регенерации и охлаждения. Устройство для охлаждения и сепарации выполнено в виде двухсекционного дефлегматора с сепарационной зоной и зоной питания, при этом верхняя секция дефлегматора соединена линиями ввода/вывода хладагента с холодильной машиной, нижняя секция соединена линией ввода очищенной газовой смеси с адсорбером, находящимся в режиме адсорбции, и оснащена линией ее вывода. Сепарационная зона оснащена линией вывода конденсата, зона питания связана с компрессором, а верх дефлегматора - с адсорбером, находящимся в режиме адсорбции. Кроме того, адсорбер, находящийся в режиме регенерации, соединен с линиями вывода очищенной газовой смеси и подачи газовой смеси в компрессор, а его блок теплообменных элементов линией подачи теплоносителя соединен с холодильной машиной. Техническим результатом является исключение ограничений по объему сжимаемой газовой смеси и снижение энергозатрат и металлоемкости оборудования. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Способ комплексной подготовки газа // 2637517

Изобретение описывает способ комплексной подготовки газа, при котором газ входной сепарации подвергают дефлегмации за счет охлаждения газом низкотемпературной сепарации с получением газа дефлегмации и флегмы, которую смешивают с конденсатом входной сепарации, и выветривают с получением выветренного конденсата и газа выветривания, который совместно с редуцированным газом дефлегмации подвергают низкотемпературной сепарации с получением газа и конденсата, а при стабилизации смеси конденсатов получают газ стабилизации и стабильный конденсат, отличающийся тем, что сырой газ перед входной сепарацией редуцируют и смешивают с газом стабилизации с помощью эжектирующего устройства, газ входной сепарации охлаждают редуцированным выветренным конденсатом и предварительно нагретым газом низкотемпературной сепарации, а смесь конденсата входной сепарации и флегмы редуцируют и смешивают с конденсатом низкотемпературной сепарации с помощью эжектирующего устройства перед выветриванием. Технический результат - увеличение выхода стабильного конденсата и товарного газа. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.