Установка деэтанизации магистрального газа (варианты)

Авторы патента:

C10L3/10 - обработка природного или синтетического природного газа

Владельцы патента RU 2739738:

Курочкин Андрей Владиславович (RU)

Изобретение относится к криогенным установкам и может быть использовано в газовой промышленности. Предложено два варианта установки деэтанизации магистрального газа, включающей блок осушки, промежуточный сепаратор, дефлегматор, сепаратор, деметанизаторы низкого и высокого давления, деэтанизатор, первый и второй рекуперационные теплообменники, холодильник, компрессор и редуцирующие устройства. При работе первого варианта установки магистральный газ осушают, затем одну его часть сжимают, охлаждают в холодильнике, первом рекуперационном теплообменнике, редуцируют и подают в деметанизатор, а другую часть охлаждают во втором рекуперационном теплообменнике, редуцируют и разделяют в промежуточном сепараторе с получением остатка, выводимого после редуцирования, и газа, направляемого в дефлегматор, из которого после редуцирования выводят флегму и газ дефлегмации, который разделяют в сепараторе совместно с метансодержащим газом на остаток и газ, который нагревают в тепломассообменном блоке дефлегматора, первом рекуперационном теплообменнике и, после смешения с газом регенерации, подаваемым из блока осушки, выводят. В деметанизатор низкого давления подают остатки сепарации и флегму и отходящий газ, а выводят: с верха - метансодержащий газ, из средней части - поток циркулирующего орошения, который нагревают во втором рекуперационном теплообменнике и возвращают, а с низа - деметанизированный конденсат, который направляют в деметанизатор высокого давления для разделения на отходящий газ и углеводородную фракцию, подаваемую в деэтанизатор для разделения на этановую и пропан-бутановую фракции. Второй вариант отличается подачей редуцированного первого потока осушенного магистрального газа в промежуточный сепаратор. Изобретение позволяет повысить выход углеводородов С₂₊. 2 н. и 6 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к криогенным установкам и может быть использовано в газовой промышленности для деэтанизации магистрального природного газа.

Известна установка комплексной подготовки газа [RU 2624710, опубл. 05.07.2017 г., МПК F25J 3/00, С07С 7/00, C10G 5/06], включающая входной сепаратор, рекуперационные теплообменники, редуцирующие устройства, дефлегматор, блок низкотемпературной сепарации и блок стабилизации.

Недостатком установки является низкий выход углеводородов С₂₊ из-за недостаточного охлаждения газа.

Наиболее близка к предлагаемому изобретению установка для деэтанизации природного газа (варианты) [RU 2668896, опубл. 04.10.2018 г., МПК C10G 5/06, F25J 3/00, B01D 53/48], включающая линию магистрального газа, разделенную на две линии, компрессор, холодильник, три детандера (редуцирующих устройства), соединенных с компрессором, рекуперационный теплообменник, дефлегматор с тепломассообменным блоком и линией подачи флегмы в деметанизатор (блок фракционирования), соединенный линией подачи газа дефлегмации, оборудованной редуцирующим устройством, с сепаратором, оснащенным линией подачи метансодержащего газа из блока фракционирования, линией вывода широкой фракции легких углеводородов (остатка сепарации) и линией вывода газа с тепломассообменным блоком и рекуперационным теплообменником.

Недостатком данной установки является низкий выход углеводородов С₂₊ из-за высокой температуры газа, а также из-за уноса углеводородов С₂₊ из блока фракционирования с метансодержащим газом вследствие высокого содержания метана во фракционируемой смеси.

Задача изобретения - повышение выхода углеводородов С₂₊.

Техническим результатом является повышение выхода углеводородов С₂₊ за счет снижения температуры газа путем установки второго рекуперационного теплообменника и за счет снижения уноса углеводородов С₂₊ при фракционировании путем установки деметанизатора низкого давления.

Предложено два варианта установки.

Технический результат в первом варианте достигается тем, что в установке, включающей линию магистрального газа, разделенную после блока осушки на две линии, компрессор, холодильник, детандеры, соединенные с компрессором, рекуперационный теплообменник, дефлегматор с тепломассообменным блоком и линией подачи флегмы, соединенный линией подачи газа дефлегмации, оборудованной редуцирующим устройством, с сепаратором, оснащенным линиями подачи метансодержащего газа, вывода остатка и газа сепарации с тепломассообменным блоком и рекуперационным теплообменником, а также блок фракционирования, особенность заключается в том, что установка оснащена редуцирующими устройствами, по меньшей мере одно из которых выполнено в виде детандера, на первой линии магистрального газа после холодильника установлены первый рекуперационный теплообменник, редуцирующее устройство и деметанизатор низкого давления, на второй линии магистрального газа установлены второй рекуперационный теплообменник, редуцирующее устройство и промежуточный сепаратор, оснащенный линией вывода остатка, оборудованной редуцирующим устройством, и линией вывода газа, на которой установлен дефлегматор, кроме того, деметанизатор низкого давления оснащен линией подачи деметанизированного конденсата, соединен с линиями вывода остатка сепарации, подачи флегмы, остатка промежуточной сепарации и метансодержащего газа, а также соединен со вторым рекуперационным теплообменником линиями ввода/вывода циркулирующего орошения, при этом блок фракционирования включает по меньшей мере деметанизатор высокого давления, соединенный с деметанизатором низкого давления линиями подачи деметанизированного конденсата и отходящего газа, и деэтанизатор, оснащенный линиями вывода этановой и пропан-бутановой фракций.

Второй вариант отличается соединением первой линии магистрального газа с промежуточным сепаратором.

В обоих вариантах деметанизатор может быть оснащен линией вывода сжиженного природного газа. Компрессор может быть оснащен линией подачи дополнительной энергии для увеличения мощности привода. На линии магистрального газа может быть установлен блок очистки от углекислого газа.

По меньшей мере одно из редуцирующих устройств выполнено в виде детандера, а остальные - в виде детандера, дроссельного вентиля или газодинамического устройства. Компрессор соединен с детандером(ами) с помощью кинематической и/или электрической, и/или магнитной, и/или гидравлической связи. Деметанизаторы и деэтанизатор могут быть выполнены в виде ректификационных колонн, а блок осушки - в виде адсорбционной установки. В качестве остальных элементов установки могут быть размещены любые устройства соответствующего назначения, известные из уровня техники.

Размещение второго рекуперационного теплообменника позволяет снизить температуру газа и повысить выход углеводородов С₂₊, при этом соединение деметанизатора низкого давления со вторым рекуперационным теплообменником линией ввода/вывода циркуляционного орошения позволяет подать тепло в деметанизатор, уменьшить количество метана, подаваемого в блок фракционирования и снизить благодаря этому этого потери углеводородов С₂₊ с отходящим газом.

Установка в обоих вариантах включает блок осушки 1, промежуточный сепаратор 2, дефлегматор 3, сепаратор 4, деметанизаторы низкого и высокого давления 5 и 6, деэтанизатор 7, первый и второй рекуперационные теплообменники 8 и 9, холодильник 10, компрессор 11 и редуцирующие устройства 12-16 (условно показаны детандеры).

При работе первого варианта установки (фиг. 1) магистральный газ, подаваемый по линии 17, осушают в блоке 1, затем одну его часть сжимают компрессором 11, охлаждают в холодильнике 10, теплообменнике 8, редуцируют в устройстве 12 и подают в деметанизатор 5, а другую, подаваемую по линии 18, охлаждают в теплообменнике 9, редуцируют в устройстве 13 и разделяют в сепараторе 2 с получением остатка, выводимого по линии 19 после редуцирования в устройстве 16, и газа, направляемого в дефлегматор 3, из которого по линии 20 выводят флегму после редуцирования в устройстве 15, а по линии 21 - газ дефлегмации. Газ дефлегмации редуцируют в устройстве 14 и разделяют в сепараторе 4 совместно с метансодержащим газом, подаваемым по линии 22, на остаток, выводимый по линии 23, и газ, который выводят по линии 24, нагревают в тепломассообменном блоке дефлегматора 3, теплообменнике 8 и, после смешения с газом регенерации, подаваемым из блока 1 по линии 25, выводят по линии 26. В деметанизатор 5 по линиям 19, 20 и 23 подают остатки сепарации и флегму, по линии 27 - отходящий газ, а выводят: с верха по линии 22 - метансодержащий газ, из средней части по линии 28 - поток циркулирующего орошения, который нагревают в теплообменнике 9 и возвращают, а с низа по линии 29 - деметанизированный конденсат, который направляют в деметанизатор 6 для разделения на отходящий газ и углеводородную фракцию, подаваемую по линии 30 в деэтанизатор 7 для разделения на этановую и пропан-бутановую фракции, выводимые по линиям 31 и 32. Второй вариант (фиг. 2) отличается подачей редуцированного первого потока осушенного магистрального газа в сепаратор 2. Пунктиром показаны: возможная связь редуцирующих устройств 12-16 с компрессором 11, отбор сжиженного природного газа по линии 33 и подача по линии 34 энергии со стороны для увеличения мощности компрессора.

Таким образом, предлагаемая установка позволяет увеличить выход углеводородов С₂₊ и может найти применение в газовой промышленности.

1. Установка деэтанизации магистрального газа, включающая линию магистрального газа, разделенную после блока осушки на две линии, компрессор, холодильник, детандеры, соединенные с компрессором, рекуперационный теплообменник, дефлегматор с тепломассообменным блоком и линией подачи флегмы, соединенный линией подачи газа дефлегмации, оборудованной редуцирующим устройством, с сепаратором, оснащенным линиями подачи метансодержащего газа, вывода остатка и газа сепарации с тепломассообменным блоком и рекуперационным теплообменником, а также блок фракционирования, отличающаяся тем, что установка оснащена редуцирующими устройствами, по меньшей мере одно из которых выполнено в виде детандера, на первой линии магистрального газа после холодильника установлены первый рекуперационный теплообменник, редуцирующее устройство и деметанизатор низкого давления, на второй линии магистрального газа установлены второй рекуперационный теплообменник, редуцирующее устройство и промежуточный сепаратор, оснащенный линией вывода остатка, оборудованной редуцирующим устройством, и линией вывода газа, на которой установлен дефлегматор, кроме того, деметанизатор низкого давления оснащен линией подачи деметанизированного конденсата, соединен с линиями вывода остатка сепарации, подачи флегмы, остатка промежуточной сепарации и метансодержащего газа, а также соединен со вторым рекуперационным теплообменником линиями ввода/вывода циркулирующего орошения, при этом блок фракционирования включает по меньшей мере деметанизатор высокого давления, соединенный с деметанизатором низкого давления линиями подачи деметанизированного конденсата и отходящего газа, и деэтанизатор, оснащенный линиями вывода этановой и пропан-бутановой фракций.

2. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что деметанизатор оснащен линией вывода сжиженного природного газа.

3. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что компрессор оснащен линией подачи дополнительной энергии для увеличения мощности привода.

4. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что на линии магистрального газа установлен блок очистки от углекислого газа.

5. Установка деэтанизации магистрального газа, включающая линию магистрального газа, разделенную после блока осушки на две линии, компрессор, холодильник, детандеры, соединенные с компрессором, рекуперационный теплообменник, дефлегматор с тепломассообменным блоком и линией подачи флегмы, соединенный линией подачи газа дефлегмации, оборудованной редуцирующим устройством, с сепаратором, оснащенным линиями подачи метансодержащего газа, вывода остатка и газа сепарации с тепломассообменным блоком и рекуперационным теплообменником, а также блок фракционирования, отличающаяся тем, что установка оснащена редуцирующими устройствами, по меньшей мере одно из которых выполнено в виде детандера, на первой линии магистрального газа после холодильника установлены первый рекуперационный теплообменник, редуцирующее устройство и промежуточный сепаратор, на второй линии магистрального газа установлены второй рекуперационный теплообменник, редуцирующее устройство и промежуточный сепаратор, оснащенный линией вывода остатка, оборудованной редуцирующим устройством, и линией вывода газа, на которой установлен дефлегматор, кроме того, деметанизатор низкого давления оснащен линией подачи деметанизированного конденсата, соединен с линиями вывода остатка сепарации, подачи флегмы, остатка промежуточной сепарации и метансодержащего газа, а также соединен со вторым рекуперационным теплообменником линиями ввода/вывода циркулирующего орошения, при этом блок фракционирования включает по меньшей мере деметанизатор высокого давления, соединенный с деметанизатором низкого давления линиями подачи деметанизированного конденсата и отходящего газа, и деэтанизатор, оснащенный линиями вывода этановой и пропан-бутановой фракций.

6. Установка по п. 5, отличающаяся тем, что деметанизатор оснащен линией вывода сжиженного природного газа.

7. Установка по п. 5, отличающаяся тем, что компрессор оснащен линией подачи дополнительной энергии для увеличения мощности привода.

8. Установка по п. 5, отличающаяся тем, что на линии магистрального газа установлен блок очистки от углекислого газа.

Изобретение относится к устройствам для нагрева углеводородных газов и может быть применено для беспламенного нагрева природного газа в газовой промышленности. Беспламенный нагреватель включает мембранное устройство 1, установленное на линии 6 подачи нагреваемого углеводородного газа и оснащенное линией подачи очищенного газа и линией вывода смеси тяжелых углеводородных компонентов газа с парами воды, конвертор 4, представляющий собой реактор низкотемпературной каталитической паровой конверсии, оснащенный линией 11 вывода конвертированного газа, и реактор 5 селективного каталитического окисления водорода с линией 12 ввода воздуха и линией 13 вывода газопаровой смеси, на которой расположены рекуперационный теплообменник 3 и дефлегматор 2, соединенный с линией подачи очищенного газа и оснащенный линией 9 подачи водного конденсата, линией 8 вывода нагретого газа и линией 7 подачи газа дефлегмации в линию подачи нагреваемого углеводородного газа.

Способ кондиционирования газа и система для извлечения конденсирующегося пара из подаваемого газа // 2738376

Изобретение описывает способ для извлечения конденсирующегося пара из подаваемого газа, содержащий стадии, на которых: i)охлаждают подаваемый газ на первой поверхности (41) конденсации, причем указанную первую поверхность конденсации регулируют по температуре до первой температуры для конденсации части конденсирующегося пара в подаваемом газе, так что подаваемый газ разделяют на предварительную конденсированную фракцию и технологический газ, причем удаляют предварительную конденсированную фракцию на первой поверхности конденсации с помощью механического скребкового средства (56, 66); и ii) охлаждают технологический газ на второй поверхности (42) конденсации, причем вторую поверхность конденсации регулируют по температуре до второй температуры для конденсации дополнительной части остающегося конденсирующегося пара в технологическом газе, так что технологический газ разделяют на последующую конденсированную фракцию и получаемый газ, причем удаляют последующую конденсированную фракцию на поверхности конденсации с помощью механического скребкового средства (56, 66); причем предварительная сконденсированная фракция имеет более высокую температуру точки конденсации, чем последующая конденсированная фракция; и причем предварительная конденсированная фракция имеет более высокую вязкость, чем последующая конденсированная фракция при любой заданной температуре ниже второй температуры, причем способ дополнительно содержит стадии, на которых: а) собирают удаленную последующую конденсированную фракцию на первом местоположении (92с), причем первое местоположение регулируют по температуре до второй температуры; и b) собирают удаленную предварительную конденсированную фракцию на втором местоположении, причем второе местоположение регулируют по температуре до первой температуры.

Способ кондиционирования газа и система для извлечения конденсирующегося пара из подаваемого газа // 2738376

Абсорбирующий раствор на основе гидроксильных производных 1,6-гександиамина и способ удаления кислотных соединений из газообразного отходящего потока // 2735544

Изобретение относится к способам удаления кислотных соединений из газообразного отходящего потока. Изобретение может быть применено для обработки газа промышленного происхождения или природного газа.

Способ и система для извлечения труднодоступного газа из подводных сред, его преобразования в клатраты и безопасной транспортировки для потребления // 2733386

Изобретение относится к вариантам способа извлечения природного газа из коллекторов углеводородов для нефти и газа в подземной среде. Один из вариантов способа включает: (a) при необходимости, бурение скважины в дне океана для извлечения углеводородов в виде природного газа или смеси нефти и природного газа; (b) извлечение углеводородов в виде природного газа или смеси нефти и природного газа; (c) отделение нефти от природного газа в сепараторе; (d) при необходимости, транспортировку, прокачку или подачу по трубопроводу нефти к поверхности океана; (e) очистку природного газа от обломочного материала; (f) транспортировку, прокачку или подачу по трубопроводу природного газа в подводную установку для преобразования газа в клатратный гидрат; (g) преобразование природного газа с получением из него твердых гидратов; (h) сбор твердых гидратов в транспортный контейнер, подходящий для транспортировки твердых гидратов к поверхности океана.

Композиция для удаления серосодержащего соединения // 2732571

Изобретение относится к способу удаления серосодержащего соединения, включающего приведение в контакт композиции, содержащей в качестве активного ингредиента α,β-ненасыщенный альдегид, представленного следующей общей формулой (1), с жидкостью или парами, при этом серосодержащее соединение представляет собой сероводород, соединение, содержащее группу -SH, или их смесь, где содержание α,β-ненасыщенного альдегида составляет от 1 до 99,9 мас.%, где R1 и R2 каждый независимо обозначает алкильную группу, имеющую от 1 до 10 атомов углерода, или арильную группу, имеющую от 6 до 12 атомов углерода, или же они соединены друг с другом, образуя алкиленовую группу, имеющую от 2 до 6 атомов углерода; а R3 обозначает атом водорода или алкильную группу, имеющую от 1 до 5 атомов углерода, или связан с R1, образуя алкиленовую группу, имеющую от 2 до 6 атомов углерода.

Новые полиамины, способ их синтеза и их применение для селективного удаления h2s из газового потока, содержащего co2 // 2732132

Изобретение относится к новым азотсодержащим соединениям, относящимся к семейству полиаминов, к вариантам способа получения азотсодержащих соединений и их применению в способе селективного удаления H2S из газового потока.

Установка деэтанизации магистрального газа по технологии нтдр (варианты) // 2727505

Изобретение относится к двум вариантам установки низкотемпературной дефлегмации с ректификацией. По одному из вариантов объектом является установка деэтанизации магистрального газа по технологии низкотемпературной дефлегмации с ректификацией НТДР с линиями газа высокого и низкого давления, включающая блок осушки, рекуперационный теплообменник, детандеры, соединенные с компрессором посредством кинематической или электрической связи, дефлегматор, оснащенный линиями вывода флегмы и газа дефлегмации с детандером, сепаратор с линиями подачи газа низкого давления, широкой фракции легких углеводородов, а также метансодержащего газа из блока фракционирования, отличающаяся тем, что в качестве сепаратора установлен деметанизатор, соединенный с дефлегматором линией подачи флегмы, оснащенной редуцирующим устройством, линия вывода газа дефлегмации соединена с линией подачи газа низкого давления, линия подачи широкой фракции легких углеводородов соединена со вторым рекуперационным теплообменником, размещенным на байпасной линии рекуперационного теплообменника после компрессионной холодильной машины, при этом линия подачи широкой фракции легких углеводородов после второго рекуперационного теплообменника соединена с деметанизатором.

Катализатор гидролиза с высоким содержанием металлов для каталитического восстановления серы в газовом потоке // 2735774

Изобретение относится к составу катализатора, пригодному для каталитического восстановления соединений серы в газовом потоке. Состав катализатора содержит сформированный агломерат совместно перемешанной смеси, содержащий псевдобемит, соединение кобальта и соединение молибдена, причем указанный сформированный агломерат обжигают для получения указанного состава катализатора, содержащего гамма-оксид алюминия, от 7,75 до 15 мас.% молибдена и от 2,85 до 6 мас.% кобальта, где каждый мас.% рассчитан от общей массы указанного состава катализатора и металла в качестве оксида независимо от его фактической формы.