Устройство промежуточной сепарации газа (варианты)

Изобретение относится к устройствам для подготовки природного газа путем низкотемпературной сепарации и может быть использовано в нефтегазовой промышленности. Предложено два варианта устройства. Устройство по варианту 1 включает дефлегматор с дефлегматорной секцией, два редуцирующих устройства и два рекуперационных теплообменника. Дефлегматор по варианту 2 дополнительно оборудован отгонной секцией. При работе устройства по варианту 1 газ входной сепарации разделяют на две части, одну из которых охлаждают в первом рекуперационном теплообменнике товарным газом, а другую, во втором рекуперационном теплообменнике - редуцированным конденсатом, смешивают и через редуцирующее устройство направляют в дефлегматор ниже дефлегматорной секции, где охлаждают в условиях дефлегмации газом низкотемпературной сепарации и затем выводят после нагрева в первом рекуперационном теплообменнике в качестве товарного газа. Из верха дефлегматора газ направляют на низкотемпературную сепарацию, а из низа выводят конденсат, редуцируют его для охлаждения, нагревают во втором рекуперационном теплообменнике и направляют на стабилизацию. Работа устройства по варианту 2 отличается тем, что в отгонную секцию подают теплоноситель. Технический результат: повышение качества товарного газа и увеличение выхода конденсата. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к устройствам для подготовки природного газа путем низкотемпературной сепарации и может быть использовано в нефтегазовой промышленности.

Известна установка низкотемпературной сепарации газа [Бекиров Т.М., Ланчаков Г.А. Технология обработки газа и конденсата. М.: ООО "Недра-Бизнесцентр", 1999. с. 290], включающая в качестве устройства промежуточной сепарации два рекуперативных теплообменника и сепаратор.

Недостатками известного устройства являются низкий выход товарного газа и низкое качество конденсата из-за неэффективности работы сепаратора в качестве устройства для фракционирования компонентов газа.

Наиболее близок к предлагаемому изобретению способ низкотемпературной сепарации газа [RU 2543867, опубл. 10.03.2015 г., МПК C10G 5/06, F25J 3/00], реализуемый с помощью установки, которая в качестве устройства промежуточной сепарации включает дефлегматор с блоком тепломассообменных элементов, оборудованным линиями ввода газа и конденсата низкотемпературной сепарации в качестве хладагентов, и вывода товарного газа и нагретого конденсата, оснащенный линиями подачи газа входной сепарации, вывода газа и конденсата.

Недостатком данного устройства является низкий выход конденсата и низкое качество газа вследствие высокого содержания в газе тяжелых компонентов при повышенных температуре и давлении в устройстве промежуточной сепарации из-за отсутствия узлов для предварительного охлаждения и редуцирования газа входной сепарации.

Задачей изобретения является повышение качества товарного газа и увеличение выхода конденсата.

Техническим результатом является повышение качества товарного газа и увеличение выхода конденсата за счет размещения на линии подачи газа входной сепарации редуцирующего устройства и рекуперационных теплообменников, что позволяет понизить температуру и давление в устройстве. Предложено два варианта устройства промежуточной сепарации.

Указанный технический результат по первому варианту достигается тем, что в известном устройстве промежуточной сепарации, включающем дефлегматор с блоком тепломассообменных элементов, оборудованным линиями ввода газа низкотемпературной сепарации и вывода товарного газа, оснащенный линиями подачи газа входной сепарации, вывода газа и конденсата, особенностью является то, что на линии вывода конденсата установлено редуцирующее устройство, а на линии подачи газа входной сепарации размещены редуцирующее устройство и рекуперационные теплообменники "часть газа входной сепарации/товарный газ" и "часть газа входной сепарации/редуцированный конденсат".

Особенностью второго варианта устройства является оборудование дефлегматора дополнительной отгонной секцией, расположенной ниже линии подачи газа входной сепарации и оснащенной линиями ввода/вывода теплоносителя.

В качестве редуцирующего устройства может быть использовано любое устройство аналогичного назначения, известное из уровня техники.

Установка редуцирующего устройства на линии вывода конденсата позволяет понизить температуру конденсата и снизить температуру в дефлегматоре. Установка редуцирующего узла и рекуперационных теплообменников "часть газа входной сепарации/товарный газ" и "часть газа входной сепарации/редуцированный конденсат" на линии подачи газа входной сепарации позволяет понизить температуру и давление в дефлегматоре, увеличить четкость фракционирования компонентов газа, повысить качество товарного газа и увеличить выход конденсата. Оборудование дефлегматора отгонной секцией, расположенной ниже линии подачи газа входной сепарации, позволяет стабилизировать конденсат и увеличить выход товарного газа за счет отгонки легких компонентов из конденсата.

Устройство показано на прилагаемом чертеже и по варианту 1 включает дефлегматор 1 с дефлегматорной секцией 2, редуцирующие устройства 3 и 4, рекуперационные теплообменники "часть газа входной сепарации/товарный газ" 5 и "часть газа входной сепарации/редуцированный конденсат" 6. Дефлегматор 1 по варианту 2 дополнительно оборудован отгонной секцией 7 (показано пунктиром).

При работе устройства по варианту 1 газ входной сепарации, подаваемый по линии 8, разделяют на две части, одну из которых охлаждают в теплообменнике 5 товарным газом, подаваемым по линии 9, а другую, в теплообменнике 6 - редуцированным конденсатом, подаваемым по линии 10, смешивают и через редуцирующее устройство 3 направляют в дефлегматор 1 ниже дефлегматорной секции 2, где охлаждают в условиях дефлегмации газом низкотемпературной сепарации, который по линии 11 подают из блока низкотемпературной сепарации (не показан) и затем, после нагрева в теплообменнике 5, выводят по линии 9 в качестве товарного газа. Из верха дефлегматора 1 по линии 12 газ дефлегмации направляют на низкотемпературную сепарацию, а из низа по линии 10 выводят конденсат, редуцируют его для охлаждения с помощью устройства 4, нагревают в теплообменнике 6 и направляют на стабилизацию. Работа устройства по варианту 2 отличается тем, что в отгонную секцию 7 по линиям 13 вводят/выводят теплоноситель.

Таким образом, предложенное устройство позволяет повысить качество товарного газа, увеличить выход конденсата и может быть использовано в промышленности.

1. Устройство промежуточной сепарации газа, включающее дефлегматор с блоком тепломассообменных элементов, оборудованным линиями ввода газа низкотемпературной сепарации и вывода товарного газа, оснащенный линиями подачи газа входной сепарации, вывода газа и конденсата, отличающееся тем, что на линии вывода конденсата установлено редуцирующее устройство, а на линии подачи газа входной сепарации размещены редуцирующее устройство и рекуперационные теплообменники "часть газа входной сепарации/товарный газ" и "часть газа входной сепарации/редуцированный конденсат".

2. Устройство промежуточной сепарации газа, включающее дефлегматор с блоком тепломассообменных элементов, оборудованным линиями ввода газа низкотемпературной сепарации и вывода товарного газа, оснащенный линиями подачи газа входной сепарации, вывода газа и конденсата, отличающееся тем, что на линии вывода конденсата установлено редуцирующее устройство, на линии подачи газа входной сепарации размещены редуцирующее устройство и рекуперационные теплообменники "часть газа входной сепарации/товарный газ" и "часть газа входной сепарации/редуцированный конденсат", а дефлегматор оборудован отгонной секцией, расположенной ниже линии подачи газа входной сепарации и оснащенной линиями ввода/вывода теплоносителя.