Установка подготовки этансодержащего газа к транспорту в северных широтах

Изобретение относится к установке подготовки этансодержащего газа к транспорту в северных широтах и может быть использовано на предприятиях газовой промышленности. Установка подготовки этансодержащего газа к транспорту в северных широтах включает трубопровод подачи деметанизированной фракции, ректификационную колонну, трубопровод отвода жидкой деэтанизированной фракции, трубопровод отвода этановой фракции, конденсатор, кипятильник, сепаратор, трубопровод подачи топливного газа потребителю, при этом трубопровод отвода жидкой этановой фракции соединяют с емкостью-сатуратором, подключенным дополнительными трубопроводами к трубопроводу подачи топливного газа потребителю и трубопроводу подачи газовой метан-этановой смеси на предприятие газохимии. Технический результат - устранение конденсации этана в трубопроводе при эксплуатации. 1 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 табл.

 

Установка подготовки этансодержащего газа к транспорту в северных широтах может быть использована на предприятиях газовой промышленности.

Основная особенность развития газовой промышленности РФ заключается в том, что большая часть природного газа сформирована и добывается на месторождениях Крайнего Севера, а его потребители расположены в средних широтах на удалении тысяч километров. При этом потребление природного газа не ограничивается использованием в качестве промышленного и коммунального топлива: помимо основного компонента – метана – в нем содержатся значительные, учитывая объем добычи, количества более тяжелых углеводородов, являющихся ценным сырьем газохимической промышленности – в первую очередь этана. Если на начальной стадии разработок мощных газовых северных месторождений (Уренгойского, Ямбургского, Медвежьего, Заполярного, Бованенковского) природный газ отбирали из верхних сеноманских залежей с содержанием этана до 0,3 % мол., то по мере углубления скважин содержание этана резко возрастает и колеблется от 4,5 до 6 % мол. для валанжинских залежей и свыше 8 % мол. для наиболее глубокой ачимовской залежи. Такой обогащенный этаном природный газ невыгодно транспортировать газохимическому потребителю на дальние расстояния, поскольку значительная его часть используется в качестве топлива предприятиями и населенными пунктами, расположенными вдоль трассы трубопровода, что приводит к значительным потерям этана. Для интенсивного развития газохимической промышленности необходимо доставлять на ее предприятия весь добываемый этан, выделяя его из природного газа непосредственно на промыслах.

Возможно извлечение этана из природного газа на установке для реализации способа получения этана из газового конденсата в промысловых условиях, включающего разделение газового конденсата в ректификационной колонне на три потока, два газовых – метановый и этановый, и один жидкий – деэтанизированный конденсат, при этом этановый газовый поток выделяют боковым погоном ректификационной колонны, который расположен на уровне газовой фазы, содержащей этан, свободный от метана, последующую конденсацию этанового потока, и выделение из сконденсированного этанового потока жидкого этана (патент на изобретение RU № 2482103 С1, МПК C07C 7/04, C10G 7/02, B01D 53/00, заявлен 21.02.2012 г., опубликован 20.05.2013 г.). Недостатками данного изобретениями являются:

• нерациональный расход энергии для получения жидкого этана, который после транспортировки потребителю на газохимическое предприятие потребует испарения с теми же затратами энергии, как и на конденсацию;

• затрудненный транспорт жидкого этана из-за возможности образования газовых пробок при испарении жидкого этана в трубопроводе во время падения давления или роста температуры, приводящих к пульсациям в трубопроводе и насосах, которые создают промежуточный дополнительный напор жидкости в трубопроводе.

Известна также установка разделения этан-пропановой фракции, включающая трубопровод подачи этан-пропановой фракции в ректификационную колонну, снабженную отводом газа деэтанизации в верхней части, отводом пропановой фракции в нижней части и узлом орошения, содержащим теплообменное устройство, соединенное по первому теплоносителю с отводом газа деэтанизации, емкость с отводом несконденсировавшегося газа деэтанизации и отводом конденсата, насос, трубопровод подачи пропановой фракции, соединенный через дополнительно установленные теплообменник и расширительное устройство с теплообменным устройством узла орошения по второму теплоносителю и далее с дополнительно установленным компрессором, при этом выход пропановой фракции из компрессора соединен с нижней частью ректификационной колонны и снабжен дополнительным отводом пропановой фракции, а отвод несконденсировавшегося газа деэтанизации из емкости узла орошения соединен с теплообменником и далее с потребителем (патент на полезную модель RU № 145165 U1, МПК C07C 7/04, C07C 9/08, С07С 9/09, заявлен 25.03.2014 г., опубликован 10.09.2014 г.). Недостатком данной полезной модели является жидкофазная подача этановой фракции потребителю в виде конденсата продукта, отводимого с верха ректификационной колонны 2 – при отсутствии метанола в сырье установки или отводимого с верха ректификационной колонны 20 – при его наличии, кроме того:

• установка нерационально расходует энергию для получения жидкого этана, который после транспортировки потребителю на газохимическое предприятие потребует испарения с теми же затратами энергии, как и на конденсацию;

• транспорт жидкого этана затруднен из-за возможности образования газовых пробок при испарении жидкого этана в трубопроводе во время падения давления или роста температуры, приводящих к пульсациям в трубопроводе и насосах, которые создают промежуточный дополнительный напор жидкости в трубопроводе.

Известен также способ транспорта углеводородов, преимущественно этана, от газоперерабатывающего завода к потребителю по магистральному трубопроводу, включающий его сжижение, сжатие, перемещение по трубопроводу под действием перепада давления и регазификацию в конце трубопровода перед подачей потребителю, при этом этан на выходе из газоперерабатывающего завода подогревают до критической температуры, затем сжимают в компрессоре до давления выше критического на величину гидравлического сопротивления трубопровода, после чего переводят в сверхкритическое состояние высокой плотности путем охлаждения, реализующийся на установке, состоящей из деэтанизатора, компрессора, холодильников и связывающих их трубопроводов (авторское свидетельство SU № 1051357 А1, МПК F17D 1/07, F17D 1/08, заявлено 24.06.1982 г., опубликовано 30.10.1983 г.). Недостатком данного изобретения является перевод транспортируемого далее по трубопроводу этана в сверхкритическое состояние, поскольку поступающий из деэтанизатора этан не является абсолютно чистым, а содержит несколько процентов метана, образуя таким образом этановую фракцию, которую перевести в сверхкритческое состояние намного сложнее и дороже, чем чистый этан из-за разницы в критической температуре метана (минус 82,1 °С) и этана (32 °С), что требует переохлаждения этановой фракции с дополнительными энергозатратами. Кроме того, транспорт этановой фракции в критическом состоянии по трубопроводу на большие расстояния связан с неизбежными рисками перехода флюида из критического состояния в парожидкостное, чья транспортировка весьма затруднительна.

Задачей заявляемого изобретения является создание установки подготовки этансодержащего газа к транспорту в северных широтах, адаптирующей его к перемещению и дальнейшей переработке на предприятии газохимии.

Поставленная задача решается за счет того, что установка подготовки этансодержащего газа к транспорту в северных широтах включает трубопровод подачи деметанизированной фракции, ректификационную колонну, трубопровод отвода жидкой деэтанизированной фракции, трубопровод отвода этановой фракции, конденсатор, кипятильник, сепаратор, трубопровод подачи топливного газа потребителю, при этом трубопровод отвода жидкой этановой фракции соединяют с емкостью-сатуратором, подключенным дополнительными трубопроводами к трубопроводу подачи топливного газа потребителю и трубопроводу подачи газовой метан-этановой смеси на предприятие газохимии.

Благодаря дозированной подаче товарного газа в емкость-сатуратор по дополнительному трубопроводу из трубопровода подачи топливного газа потребителю происходит образование газовой метан-этановой смеси, далее поступающей в трубопровод подачи газовой метан-этановой смеси на предприятие газохимии.

Формирование газовой метан-этановой смеси для транспортировки вместо чистого этана позволяет устранить риски конденсации этана в трубопроводе при эксплуатации во время снижения температуры окружающей среды. Как показано в таблице 1, сформированной расчетным путем, разбавление этана метаном в количестве 9,52 % мол. позволяет снизить температуру начала конденсации метан-этановой смеси до 25 °С, а соответствующее разбавление в количестве 34,7 % мол. – до 5 °С.

В качестве одного из вариантов реализации установки подготовки этансодержащего газа к транспорту в северных широтах емкость-сатуратор также можно подключить дополнительным трубопроводом к трубопроводу подачи сырьевого природного газа.

На фигуре 1 представлена схема установки подготовки этансодержащего газа к транспорту в северных широтах с использованием следующих обозначений:

100 – ректификационная колонна;

200 – конденсатор;

300 – кипятильник;

400 – сепаратор;

500, 600 – насос;

700 – емкость-сатуратор;

1-16 – трубопроводы.

По трубопроводу 1 деметанизированная фракция, содержащая этан и более тяжелые углеводородные газы, с расположенной непосредственно на месторождении установки подготовки природного газа, где сырьевой природный газ подвергается низкотемпературному разделению после предварительного охлаждения, поступает в ректификационную колонну 100, с низа которой по трубопроводу 2 отводится жидкая деэтанизированная фракция, содержащая пропан и более тяжелые углеводороды с незначительной примесью этана, и подается в кипятильник 300. В кипятильнике 300 происходит нагрев и частичное испарение жидкой деэтанизированной фракции, образовавшиеся пары деэтанизированной фракции по трубопроводу 3 возвращаются в ректификационную колонну 100 в качестве парового орошения, а жидкая деэтанизированная фракция отводится из кипятильника 300 по трубопроводу 4 в систему сбора и транспортировки широкой фракции легких углеводородов.

С верха ректификационной колонны 100 по трубопроводу 5 отводится в конденсатор 200 этансодержащая фракция с незначительной примесью тяжелых углеводородов С3 и выше, поступающая после конденсации по трубопроводу 6 в сепаратор 400. Из сепаратора 400 несконденсировавшиеся в конденсаторе 200 пары по трубопроводу 9 отводятся в систему сбора природного газа, а жидкая этансодержащая фракция из сепаратора 400 частично поступает по трубопроводу 7 в насос 500, откуда подается по трубопроводу 8 в ректификационную колонну 100 в качестве жидкого орошения, а балансовая часть – по трубопроводу 10 в насос 600, откуда направляется по трубопроводу 11 в емкость-сатуратор 700. Из трубопровода подачи топливного газа потребителю 12, куда направляется выделенная низкотемпературным разделением метановая фракция после сжатия на дожимной компрессорной станции, по дополнительному трубопроводу 13 топливный газ в виде сжатой метановой фракции дозировано подается в емкость-сатуратор 700, где смешивается с жидкой этансодержащей фракцией, обеспечивая получение газовой метан-этановой смеси с концентрацией этана 50-90%, направляемой далее по трубопроводу 14 на предприятие газохимии. Кроме того, для возможности варьирования получения газовой метан-этановой смеси предусмотерно направление сырьевого природного газа в емкость-сатуратор 700 из трубопровода подачи сырьевого газа 15 по дополнительному трубопроводу 16. Полученная газовая метан-этановая смесь устраняет риски конденсации этана в трубопроводе 14, а на предприятии газохимии может быть сразу направлена в колонну деметанизации: полученный этан будет далее поступать в трубчатый змеевик печи пиролиза для выработки непредельных углеводородов, а метан может быть направлен в топливную сеть предприятия газохимии для использования, например, в качестве топлива печи пиролиза.

Таким образом, заявляемое изобретение решает поставленную задачу создания установки подготовки этансодержащего газа к транспорту в северных широтах, адаптирующей его к перемещению и дальнейшей переработке на предприятии газохимии.

1. Установка подготовки этансодержащего газа к транспорту в северных широтах, включающая трубопровод подачи деметанизированной фракции, ректификационную колонну, трубопровод отвода жидкой деэтанизированной фракции, трубопровод отвода этановой фракции, конденсатор, кипятильник, сепаратор, трубопровод подачи топливного газа потребителю, отличающаяся тем, что трубопровод отвода жидкой этановой фракции соединяют с емкостью-сатуратором, подключенным дополнительными трубопроводами к трубопроводу подачи топливного газа и трубопроводу подачи газовой метан-этановой смеси на предприятие газохимии.

2. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что емкость-сатуратор подключают дополнительным трубопроводом к трубопроводу подачи сырьевого природного газа.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к способу увеличения выхода из зоны изомеризации, который включает отделение части С6 циклических углеводородов от потока нафты, содержащего С4+ углеводороды, для получения потока, обедненного по С6 циклическим углеводородам; отделение изоC4 углеводородов, изоC5 углеводородов и изоC6 углеводородов от потока, обедненного по С6 циклическим углеводородам; и направление по меньшей мере одного потока, обогащенного по изоС4 углеводородам, изоC5 углеводородам, изоC6 углеводородам или их комбинации, в зону изомеризации.

Раскрыты способ и устройство для компактной установки для обработки для улучшения выделения C2 (или C3) и тяжелых углеводородных компонентов из углеводородного газового потока.

Предложен способ совместного получения циклогексана и гексанового растворителя из гексансодержащей фракции, выделенной из широкой фракции легких углеводородов, включающий выделение в колонне фракционирования гексансодержащей фракции, гидроочистку выделенной гексансодержащей фракции в объемном соотношении с водородом, равном 1:500-700, ректификацию гидроочищенной гексансодержащей фракции для выделения изогексановой фракции и гексанового растворителя, гидрирование гексанового растворителя.
Изобретение относится к способу дистилляционного отделения этилбензола от смеси, которая содержит этилбензол и по меньшей мере одно другое C8 ароматическое соединение, который включает дистилляцию указанной смеси в дистилляционной колонне в присутствии экстракционного растворителя.

Изобретение относится к способу рециркуляции нафтенов в реактор, а также к устройству. Способ предусматривает: проведение в реакторе реакции сырьевого потока реактора, содержащего изомеры ксилола, этилбензол, С8-нафтены и водород, на катализаторе изомеризации этилбензола при условиях в реакторе, причем по меньшей мере часть этилбензола в сырьевом потоке реактора превращается в изомеры ксилола так, что образуется выходящий поток реактора, содержащий изомеры ксилола и С8-нафтены; охлаждение и разделение выходящего потока реактора с образованием первого сконденсированного жидкого потока и первого парообразного потока; охлаждение и разделение первого парообразного потока с образованием второго сконденсированного жидкого потока и второго парообразного потока; подачу первого сконденсированного жидкого потока и второго сконденсированного жидкого потока в колонну с отбором бокового погона с получением потока бокового погона, содержащего С8-ароматические вещества и С8-нафтены; извлечение параксилола из потока бокового погона в секции извлечения параксилола, получая обедненный по параксилолу поток, причем обедненный по параксилолу поток содержит часть С8-нафтенов; и рециркуляцию обедненного по параксилолу потока в реактор.

Изобретение относится к способу снижения потребления энергии в процессе перегонки с использованием тепловой связи. Перегонная установка содержит первую ректификационную колонну, имеющую верхнюю секцию и нижнюю секцию, причем верхняя секция представляет собой секцию предварительного фракционирования; вторую ректификационную колонну, имеющую верхнюю секцию и нижнюю секцию, причем нижняя секция представляет собой основную секцию второй ректификационной колонны; первый приемный резервуар головного продукта, сообщающийся по текучей среде с секцией предварительного фракционирования первой ректификационной колонны и верхней секцией второй ректификационной колонны; парциальный конденсатор, сообщающийся по текучей среде с секцией предварительного фракционирования первой ректификационной колонны и первым приемным резервуаром головного продукта; боковой ребойлер, сообщающийся по текучей среде с секцией предварительного фракционирования первой ректификационной колонны; линию подачи парообразной боковой фракции, сообщающуюся по текучей среде с секцией предварительного фракционирования первой ректификационной колонны и основной секцией и ребойлером второй ректификационной колонны; линию подачи жидкости из нижней части, сообщающуюся по текучей среде с основной секцией второй ректификационной колонны и секцией предварительного фракционирования первой дистилляционной колонны.

Представлен способ получения ароматических углеводородов с применением оксигената в качестве исходного материала. Используют: реакцию с участием оксигената в одном реакторе ароматизации, получение и разделение продукта реакции ароматизации на сепарационной установке А, в которой осуществляют охлаждение, промывку щелочью и/или водой, получение потока газообразных углеводородов X и потока жидких углеводородов Y; получение неароматических углеводородов X1 после удаления газа и/или части оксигената на сепарационной установке В, в которой осуществляется короткоцикловая безнагревная адсорбция, ректификация (разгонка) и/или адсорбция; получение Х2, содержащего неароматические углеводороды, и потока Х3, содержащего ароматические углеводороды, после удаления газа, части оксигената из потока Х на сепарационной установке В, на которой осуществляется короткоцикловая безнагревная адсорбция, ректификация и/или адсорбция, реакцией в другом реакторе ароматизации и разделением на сепарационной установке А, в которой происходит охлаждение, промывка щелочью и/или промывка водой; получение смешанного потока M ароматических углеводородов с числом углеродных атомов в молекуле 7 или менее и потока N остальных углеводородов непрецизионной ректификацией, объединенного потоком Y и потоком Х3, содержащего ароматические углеводороды, на сепарационной установке С.

Изобретение относится к системам фракционирования для дегидрирования короткоцепочечных насыщенных углеводородов с получением соответствующих олефинов, в частности пропилена, широко используемого в потребительских и промышленных продуктах.

Изобретение относится к способу комплексной переработки побочных продуктов процесса выделения изопрена из фракции С5 пиролиза, содержащих пипериленовую и амиленовую фракции.

Изобретение относится к способу разделения углеводородного газа, содержащего, по меньшей мере, этан и С3 и более тяжелые компоненты на фракцию, содержащую преобладающую порцию этана и более легкие компоненты, и фракцию, содержащую преобладающую порцию С3 и более тяжелые компоненты, в котором (a) сырой газ обрабатывают в одном или более теплообменниках, а также на этапах расширения для обеспечения, по меньшей мере, одного частично конденсированного углеводородного газа, обеспечивая тем самым, по меньшей мере, один первый остаточный пар и, по меньшей мере, одну С2 или С3-содержащую жидкость, которая также содержит более легкие углеводороды; и (b) по меньшей мере, одну из С2 или С3-содержащих жидкостей направляют в дистилляционную колонну, в которой упомянутую жидкость разделяют на второй остаток, содержащий более легкие углеводороды, и С2 или С3-содержащий продукт.

Предлагается система очистки выхлопных газов, предназначенная для очистки потока выхлопных газов. В соответствии с настоящим изобретением, система очистки выхлопных газов содержит: первое устройство каталитического восстановления, предназначенное для восстановления оксидов азота NOx в потоке выхлопных газов с использованием соединений, содержащих одно или несколько из монооксида углерода CO и углеводородов HC, которые содержатся в потоке выхлопных газов, когда поток выхлопных газов достигает первого устройства каталитического восстановления; сажевый фильтр, который расположен ниже по потоку от первого устройства каталитического восстановления, чтобы улавливать и окислять сажевые частицы в потоке выхлопных газов; второе дозирующее устройство, расположенное ниже по потоку от сажевого фильтра и выполненное с возможностью подачи добавки, которая содержит аммиак или вещество, из которого аммиак может извлекаться и/или выделяться в поток выхлопных газов; и второе устройство каталитического восстановления, расположенное ниже по потоку от второго дозирующего устройства и предназначенное для восстановления оксидов азота NOx в потоке выхлопных газов с использованием упомянутой добавки.

Изобретение относится к способу и устройству низкотемпературного разделения воздуха. Способ и устройство служат в установке для разделения воздуха, которая содержит основной воздушный компрессор, основной теплообменник и систему дистилляционных колонн с колонной высокого давления и колонной низкого давления.

Объектом изобретения является контактор для колонны теплообмена и/или массообмена, содержащий набор из двух структурированных насадок, имеющих разную геометрическую площадь и имеющих параллельные главные направления.

Изобретение относится к аппаратам для проведения процесса удаления влаги из жидких высоковлажных термолабильных растительных эмульсий и может быть использовано в пищевой, масложировой, лакокрасочной промышленности и других отраслях, применяющих выпаривание влаги из термолабильных высоковязких жидких концентратов.

Изобретение относится к способу экстракции соединения ряда фосгена из исходного потока газа, включающему: обеспечение мембранного контакторного модуля, содержащего мембрану, которая имеет по меньшей мере две стороны: газовую сторону и жидкостную сторону; обеспечение возможности протекания исходного потока газа, содержащего соединение ряда фосгена на газовой стороне мембраны; и обеспечение возможности протекания потока жидкого экстрагента, подходящего для растворения соединения ряда фосгена, на жидкостной стороне мембранного контакторного модуля, чтобы поток жидкого экстрагента абсорбировал соединение ряда фосгена из исходного потока газа и обеспечивал второй поток жидкого экстрагента, обогащенный соединением ряда фосгена, причем исходный поток газа содержит соединение ряда фосгена и второе газообразное соединение, выбираемое из группы, состоящей из хлороводорода, угарного газа, углекислого газа, азота и/или хлора, а также любой их комбинации; в котором поток жидкого экстрагента имеет в отношении соединения ряда фосгена более высокую растворяющую способность, чем в отношении второго газообразного соединения; и в котором обеспечивается обедненный соединением ряда фосгена поток второго газа.

Изобретение относится к области нефтехимии и может быть использовано, в частности, в процессах получения олефиновых углеводородов, используемых в производствах синтетических каучуков, пластмасс, высокооктановых компонентов бензина и других органических продуктов.

Изобретение относится к машиностроению, в частности к транспортным системам с двигателями/моторами, работающими на различном топливе (например, бензине, мазуте и др.), качество работы и экологическая безвредность которых проверяется/диагностируется на стендах в лабораториях, на станциях технического обслуживания, в ангарах и др.

Предложен способ влажного обессеривания с применением суспензионного слоя. Указанный способ включает стадию, в которой десульфирующую суспензию смешивают с сероводородсодержащим газом для получения первой смеси, причем первую смесь пропускают снизу вверх в реакторе с суспензионным слоем, при этом контролируют, чтобы время выдержки первой смеси в реакторе составляло 5-60 минут, чтобы позволить десульфирующей суспензии в достаточной степени вступить в контакт и в реакцию с сероводородсодержащим газом, при этом сероводородсодержащий газ выбран из группы, состоящей из биогаза, коксового газа, попутного нефтяного газа, природного газа, нефтехимического газа или любой их смеси; и стадию, в которой вторую смесь выпускают из верхней части по меньшей мере одного реактора с суспензионным слоем, причем вторую смесь подвергают разделению на газ и жидкость для получения очищенного газа.

Изобретение относится к способу получения металлообменных микропористых материалов, выбранных из группы, состоящей из цеолита или материалов цеотипа, имеющего каркасную структуру MFI, ВЕА или СНА, или смесей указанных металлообменных кристаллических микропористых материалов, и способу удаления оксидов азота из выхлопного газа посредством селективного каталитического восстановления восстановителем в присутствии полученного катализатора.

Группа изобретений относится к области очистки газов и может быть использована в металлургической, химической промышленности, на тепловых электростанциях. Для уменьшения содержания материала частиц в отработанных газах из способа получения углеродной сажи сжигают отработанные газы с получением сгоревших отработанных газов, содержащих материал частиц.

Изобретение относится к установке подготовки этансодержащего газа к транспорту в северных широтах и может быть использовано на предприятиях газовой промышленности. Установка подготовки этансодержащего газа к транспорту в северных широтах включает трубопровод подачи деметанизированной фракции, ректификационную колонну, трубопровод отвода жидкой деэтанизированной фракции, трубопровод отвода этановой фракции, конденсатор, кипятильник, сепаратор, трубопровод подачи топливного газа потребителю, при этом трубопровод отвода жидкой этановой фракции соединяют с емкостью-сатуратором, подключенным дополнительными трубопроводами к трубопроводу подачи топливного газа потребителю и трубопроводу подачи газовой метан-этановой смеси на предприятие газохимии. Технический результат - устранение конденсации этана в трубопроводе при эксплуатации. 1 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 табл.

Наверх