Установка редуцирования природного газа с получением газомоторных топлив

Авторы патента:

F25J1/00 - Способы и устройства для сжижения или отверждения газов или их смесей

Владельцы патента RU 2758962:

Общество с ограниченной ответственностью научно-исследовательский и проектный институт "ПЕГАЗ" (RU)

Изобретение относится к устройствам для получения газомоторных топлив за счет использования перепада давления между магистральным и распределительным трубопроводами при редуцировании природного газа и может быть использовано в газовой промышленности. Предложена установка, включающая блок осушки, холодильник, холодильную машину, два детандера, рекуперационный теплообменник, дефлегматор, сепаратор и блок фракционирования. При работе установки природный газ высокого давления осушают и разделяют на два потока, первый поток подают на охлаждение в рекуперационном теплообменнике, второй охлаждают в теплообменнике, соединенном с холодильной машиной. Потоки объединяют, редуцируют с помощью первого детандера и направляют в нижнюю часть дефлегматора, где подвергают дефлегмации за счет противоточного охлаждения подаваемым из сепаратора газом низкого давления, который затем нагревают в рекуперационном теплообменнике, смешивают с газом регенерации адсорбента, подаваемым из блока осушки, и выводят с установки. Полученный газ дефлегмации подают во второй детандер, где редуцируют и совместно с газами, направляемыми из блока фракционирования, подают в сепаратор. Из низа сепаратора выводят широкую фракцию легких углеводородов, которую смешивают с флегмой, подаваемой из низа дефлегматора, и подвергают фракционированию с получением сжиженного природного газа и пропан-бутановой фракции. Техническим результатом является увеличение выхода газомоторных топлив и расширение их ассортимента. 1 ил.

Известен способ сжижения природного газа (СНГ) и установка для его реализации (варианты) [RU 2438081, опубл. 27.12.2011 г., МПК F25J 1/00], в одном из вариантов включающая линию газа высокого давления, разделяющуюся на линию продукционного газа и линию технологического газа с блоком осушки, предварительным теплообменником и детандером, соединенную с линией обратного газа с образованием линии газа низкого давления с предварительным и основным теплообменниками. Линия продукционного газа оснащена компрессором, кинематически связанным с детандером, блоками осушки и очистки, а также предварительным и основным теплообменниками, дроссельным вентилем и сепаратором с линиями обратного газа и слива СПГ.

Недостатком известной установки является низкий выход СПГ.

Наиболее близок к предлагаемому изобретению способ производства сжиженного природного газа и комплекс для его реализации [RU 2541360, опубл. 10.02.2015 г., МПК F25J 1/00], который включает расположенные на линии газа высокого давления блок осушки с линиями ввода продувочного газа и вывода газа регенерации, компрессор и холодильник, расположенные на линии продукционного газа блок очистки от углекислоты, предварительный и основной (рекуперационный) теплообменники, дроссель (редуцирующее устройство), сепаратор и хранилище для СПГ с криогенным насосом, а также детандер технологического газа.

Недостатком известного комплекса является низкий выход СПГ из-за термодинамической неэффективности использования энергии редуцирования технологического газа для сжатия газа высокого давления, а также из-за установки дросселя в качестве редуцирующего устройства. Кроме того, в качестве газомоторных топлив комплекс вырабатывает только СПГ.

Задачей предлагаемого изобретения является увеличение выхода газомоторных топлив и расширение их ассортимента.

Техническим результатом является увеличение выхода газомоторных топлив за счет установки холодильной машины, кинематически или электрически связанной с детандерами, а также за счет установки детандера взамен дросселя. Расширение ассортимента газомоторных топлив достигается за счет оснащения установки блоком фракционирования.

Указанный технический результат достигается тем, что в предлагаемой установке, включающей выходную линию газа низкого давления и входную линию газа высокого давления, на которой установлен блок осушки с линиями ввода продувочного газа и вывода газа регенерации, холодильник и детандер, содержащая также рекуперационный теплообменник, редуцирующее устройство и сепаратор, особенность заключается в том, что линия газа высокого давления разделена на две линии, на одной установлены холодильник с холодильной машиной, на другой - рекуперационный теплообменник с линиями ввода/вывода газа низкого давления, далее линии соединены в одну линию, на которой установлен первый детандер и дефлегматор, соединенный с сепаратором линией подачи газа низкого давления и линией подачи газа дефлегмации, на которой в качестве редуцирующего устройства установлен второй детандер, а с рекуперационным теплообменником - линией ввода газа низкого давления, оснащенный линией подачи флегмы в линию подачи широкой фракции легких углеводородов из сепаратора в блок фракционирования, оборудованный линиями вывода сжиженного природного газа и пропан-бутановой фракции и линией подачи газа фракционирования в сепаратор, при этом холодильная машина кинематически или электрически связана с детандерами.

На байпасе установки может быть расположена газораспределительная станция. Установка может быть оборудована приборами коммерческого учета газа и жидких продуктов. При высоком содержании углекислого газа и низком содержании тяжелых углеводородов в газе высокого давления целесообразно оснастить установку блоком очистки газа от углекислоты, например, адсорбционного типа.

Установка оборудована блоком осушки с регенерируемым адсорбентом и подачей газа регенерации в поток газа низкого давления. Блок фракционирования может быть выполнен, например, в виде ректификационной колонны. В качестве остальных элементов установки могут быть установлены любые устройства соответствующего назначения, известные из уровня техники.

Размещение холодильника с холодильной машиной, кинематически или электрически связанной с детандерами, позволяет использовать для привода холодильной машины энергию редуцирования технологических потоков и достигать дополнительного охлаждения газа, что увеличивает выход газомоторных топлив, так же, как и замена дросселя детандером. Оснащение установки блоком фракционирования позволяет получить сжиженный природный газ и пропан-бутановую фракцию и за счет этого расширить ассортимент газомоторных топлив.

Установка, показанная на схеме, включает блок осушки 1, холодильник 2, холодильную машину 3, детандеры 4 и 5, рекуперационный теплообменник 6, дефлегматор 7, сепаратор 8 и блок фракционирования 9. Установка может быть оборудована блоком очистки от углекислого газа 10, а на байпасе установки может быть установлена газораспределительная станция 11 (показано пунктиром).

При работе установки природный газ высокого давления, поступающий по линии 12, осушают в блоке осушки 1 (ввод продувочного газа не показан) и разделяют на два потока, первый поток по линии 13 подают на охлаждение в теплообменник 6, второй охлаждают в холодильнике 2, соединенном с холодильной машиной 3, и подают в линию 13. Объединенный поток редуцируют с помощью детандера 4 и направляют в нижнюю часть дефлегматора 7, где подвергают дефлегмации за счет противоточного охлаждения подаваемым по линии 14 из сепаратора 8 газом низкого давления, который затем нагревают в теплообменнике 6, смешивают с газом регенерации адсорбента, подаваемым из блока 1 по линии 15, и выводят с установки. Полученный газ дефлегмации по линии 16 подают в детандер 5, где редуцируют и совместно с газами фракционирования, направляемыми по линии 17 из блока 9, подают в сепаратор 8. Из низа сепаратора 8 по линии 18 выводят широкую фракцию легких углеводородов, которую смешивают с флегмой, подаваемой из низа дефлегматора 7 по линии 19, и подвергают фракционированию в блоке 9 с получением сжиженного природного газа и пропан-бутановой фракции, выводимых по линиям 20 и 21, соответственно. При необходимости объединенный газовый поток перед детандером 4 очищают от углекислого газа в блоке 10 (показано пунктиром).

Таким образом, предлагаемая установка позволяет увеличить выход газомоторных топлив и расширить их ассортимент и может найти применение в газовой промышленности.

Установка редуцирования природного газа с получением газомоторных топлив, включающая выходную линию газа низкого давления и входную линию газа высокого давления, на которой установлен блок осушки с линиями ввода продувочного газа и вывода газа регенерации, холодильник и детандер, содержащая также рекуперационный теплообменник, редуцирующее устройство и сепаратор, отличающаяся тем, что линия газа высокого давления разделена на две линии, на одной установлены холодильник с холодильной машиной, на другой - рекуперационный теплообменник с линиями ввода/вывода газа низкого давления, далее линии соединены в одну линию, на которой установлен первый детандер и дефлегматор, соединенный с сепаратором линией подачи газа низкого давления и линией подачи газа дефлегмации, на которой в качестве редуцирующего устройства установлен второй детандер, а с рекуперационным теплообменником - линией ввода газа низкого давления, оснащенной линией подачи флегмы в линию подачи широкой фракции легких углеводородов из сепаратора в блок фракционирования, оборудованный линиями вывода сжиженного природного газа и пропан-бутановой фракции и линией подачи газа фракционирования в сепаратор, при этом холодильная машина кинематически или электрически связана с детандерами.

Похожие патенты:

Установка для сжижения газа // 2757553

Изобретение относится к криогенной технике. Установка сжижения газа содержит теплообменник, вихревой охладитель, сепарационное и регулирующее устройства, размещенные в трехсекционной емкости-криостате.

Установка комплексной подготовки газа с выработкой спг и повышенным извлечением газового конденсата (варианты) // 2757211

Изобретения относятся к установкам комплексной подготовки газа с выработкой сжиженного природного газа (СПГ). Описана установка, включающая входной сепаратор, промежуточный и дополнительный сепараторы, сепаратор СПГ, рекуперативный теплообменник и рекуперативный теплообменник блока СПГ, холодильник и холодильники блока СПГ, детандер и детандер блока СПГ, соединенные с компрессором и компрессором блока СПГ соответственно, деметанизатор, редуцирующие устройства, а также блок фракционирования, блок осушки и очистки газа.

Установка редуцирования природного газа с выработкой газомоторных топлив (варианты) // 2757207

Изобретение относится к установкам редуцирования природного газа с выработкой газомоторных топлив устройствам для получения газа низкого давления. Описаны установки, включающие выходную линию газа низкого давления и входную линию газа высокого давления, на которой установлен блок осушки, соединенный линией вывода газа регенерации с линией газа низкого давления, после которого линия газа высокого давления разделена на две линии: на одной установлены компрессор, холодильник и детандер, на другой - рекуперационный теплообменник с линиями ввода/вывода газа низкого давления, далее линии соединены в одну линию, на которой установлен дефлегматор с линией вывода флегмы, тепломассообменная секция которого соединена с рекуперационным теплообменником и сепаратором линией газа низкого давления, кроме того, сепаратор соединен линией подачи газа дефлегмации, оснащенной редуцирующим устройством, с дефлегматором, а линиями подачи газа фракционирования и широкой фракции легких углеводородов - с блоком фракционирования, оборудованным линиями вывода сжиженного природного газа и пропан-бутановой фракции, при этом компрессор соединен с детандерами посредством кинематической или электрической связи, в качестве сепаратора установлен деметанизатор, соединенный с дефлегматором линией подачи флегмы с редуцирующим устройством, а по меньшей мере одно редуцирующее устройство выполнено в виде детандера.

Способ транспортировки нефти с высоким газовым фактором с использованием контролируемого потока гидратов // 2757196

Изобретение относится к нефтегазовой промышленности и может найти применение при добыче и транспортировке нефти с высоким газовым фактором без её разгазирования посредством намеренного получения газовых гидратов и создания контролируемого потока гидрат-содержащей нефти. Изобретение касается способа транспортировки нефти с высоким газовым фактором с использованием контролируемого потока гидратов, в котором рассчитывают равновесное условие гидратообразования с помощью компьютерной программы; сравнивают рассчитанное равновесное условие гидратообразования с условием транспортировки нефти с высоким газовым фактором; подбирают степень смещения температуры, необходимую для расширения области стабильности гидрата по всему градиенту Р,Т-условий транспортировки нефти; подбирают подходящий термодинамический промотор гидратообразования, в том числе его концентрацию для подобранной степени смещения температуры; добавляют подобранный термодинамический промотор гидратообразования для смещения равновесной температуры; добавляют кинетический промотор гидратообразования для ускорения образования газовых гидратов; при необходимости добавляют антиагломерант для предотвращения агломерации частиц гидрата.

Энерготехнологический комплекс для выработки тепловой и механической энергий и способ работы комплекса // 2756399

Изобретение относится к энергетике, а именно к экологически чистым и экономически выгодным способам и установкам для выработки тепловой и механической энергий. Энерготехнологический комплекс для выработки тепловой и механической энергий включает энергетическую установку (1), состоящую из камеры сгорания, парогазовой турбины, соединенной с генератором электрической энергии, линий подачи кислорода, природного газа, воды и диоксида углерода в камеру сгорания, а также линии охлаждения отработанных газов, выполненной с возможностью конденсации воды и диоксида углерода, установку (2) криогенного разделения воздуха, систему вентиляции угольной шахты (3), при этом система вентиляции угольной шахты (3) соединена линией (5) подачи воздуха из угольной шахты (3) с установкой (2) криогенного разделения воздуха.

Способ сжижения насыщенной углеводородами фракции // 2755970

Предложен способ сжижения насыщенного углеводородами потока, в частности потока природного газа. Сжижение насыщенного углеводородами потока происходит в противотоке с каскадом контуров смеси холодильных агентов, состоящим из трех контуров смеси холодильных агентов.

Дополненная установка по производству сжиженного природного газа и способ ее работы // 2754482

Изобретение относится к установке (1) по производству сжиженного природного газа для производства сжиженного природного газа. Установка (1) содержит две или более параллельных линии (A, B) обработки и сжижения, каждая из которых содержит ступень (14) охлаждения, предназначенную для приема потока (13) очищенного природного газа со стадии (12) обработки газа, блок (16) извлечения газоконденсатных жидкостей для извлечения жидкостей из природного газа (161), тем самым генерируя поток (162) легкого природного газа.

Способ автономного производства сжиженного природного газа и установка для его осуществления // 2753206

Изобретение относится к технологиям сжижения природного газа, а именно к технологии сжижения природного газа с использованием внешнего холодильного цикла, и может быть использовано на площадках, имеющих доступ к природному газу. Газ высокого давления подают в блок ртутной очистки, потом осушают и после осушки поток газа подают в первый теплообменный аппарат предварительного охлаждения, в котором охлаждают хладагентом в виде пропилена, или направляют по байпасной линии на очистку.

Система производства электроэнергии, сжиженного и компримированного природного газа на газораспределительной станции // 2753205

Изобретение относится к области теплоэнергетики, более точно, к системам производства электроэнергии, сжиженного и компримированного природного газа в условиях ГРС. Система подключена к ГРС, включаемой между магистральным газопроводом высокого давления и потребительским газопроводом, и включает детандер-генератор, три последовательно установленных кожухотрубных теплообменных аппарата, блок управляющего контроллера и блок сжижения природного газа.

Установка для сжижения газа // 2753007

Установка для сжижения газа относится к холодильной и криогенной технике и предназначена для сжижения испарившихся составляющих, например топлив в энергетических установках наземного базирования и транспортных средств. Установка для сжижения газа содержит теплообменник, выполненный в виде криогенного сосуда, заключенного в теплоизоляцию и кожух, жидкостный объем которого сообщен с трубопроводами подачи жидкого криогенного хладоагента и сжижаемого газа.

Установка по производству сжиженного природного газа // 2759082

Изобретение относится к установке получения сжиженного газа. Описана установка по производству сжиженного природного газа, включающая блоки осушки и очистки газа, предварительный и основной теплообменники, сепаратор, первый и второй детандеры и компрессор, соединенные посредством электрической и/или кинематической связи, в которой на линии продукционного газа последовательно расположены компрессор, холодильник, предварительный теплообменник, первая секция основного теплообменника, блок очистки, вторая секция основного теплообменника, первый детандер и сепаратор, оснащенный линией вывода СПГ и линией подачи обратного газа с основным теплообменником, которая соединена с линией подачи технологического газа после второго детандера, образуя линию подачи газа низкого давления, на которой расположен предварительный теплообменник. Технический результат - упрощение установки и увеличение выхода СПГ. 1 ил.