Способ подготовки углеводородного газа к транспорту

 

Изобретение относится к трубопроводному транспорту, предназначено для использования в газовой и нефтяной промышленности. Цель изобретения - повьшение эффективности за счет снижения расхода летучего ингибитора гидратообразования (ИГ). Способ включает ступенчатую сепарацию , охлаждение углеводородного газа (УГ) между ступенями сепарации введение в поток УГ водорастворимого летучего ИГ, выведение из сепараторов жидкости и разделение ее на углеводородную и водную фазы. Водную фазу представляющую собой водный раствор ИГ, подают в поток УГ, направляемого на одну из предыдущих ступеней сепарации.Способ позволяет снизить расход свежего и затраты на регенерацию обводненного ИГ.ГчИл. сл со сл о 4 vl

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1350447

Ai (51) 4 F 17 D 1/05

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4072598/23-08 (22) 30 ° 05.86 (46) 07.11.87. Бюл. У 41 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт природных газов (72) А.Г.Бурмистров, В.А.Истомин, В.П.Лакеев, P.Ñ.Ñóëåéìàíîâ, А.Н.Кульков, Н.P.Êîëóøåâ и В.А.Станицкий (53) 621.643(088.8) (56) Макогон Ю.Ф. Газовые гидраты, предупреждение их образования и использование. — М.: Недра, 1985, с. 79-80, с.123-129 ° (54) СПОСОБ ПОДГОТОВКИ УГЛЕВОДОРОДНОГО ГАЗА К ТРАНСПОРТУ (57) Изобретение относится к трубопроводному транспорту, предназначено для использования в газовой и нефтяной промышленности. Цель изобретения — повышение эффективности за счет снижения расхода летучего ингибитора гидратообразования (ИГ).

Способ включает ступенчатую сепарацию, охлаждение .углеводородного гаэа (УГ) между ступенями сепарации введение в поток УГ водорастворимого летучего ИГ, выведение из сепара-. торов жидкости и разделение ее на углеводородную и водную фазы. Водную фазу представляющую собой водный раствор ИГ, подают в поток УГ, направляемого на одну из предыдущих ступеней сепарации. Способ позволяет снизить расход свежего и затраты на Е регенерацию обводненного ИГ.1,ил.

1350447

Изобретение относится к области подготовки к транспорту углеводородного газа, например природного или попутного нефтяного, и может быть использовано в газовой и нефтяной промышленности.

Цель изобретения — повышение эффективности способа за счет снижения расхода ингибитора. 30

На чертеже приведена схема установки, реализующая предлагаемый способ.

В качестве ингибитора гидратообразования используют летучее водорас- 1В творимое органическое вещество,например метанол, этанол, ацетон,эфироальдегидная фракция (побочный продукт производства синтетического этанола из этилена) и др.

Организация процесса предусматри-вает подачу водного раствора ингибитора в гаэ. При этом происходит испарение из указанного раствора летучего ингибитора и частичное насыщение 25 газа. За счет этого снижается расход свежего ингибитора, вводимого далее в газ. Одновременно происходит снижение концентрации его в водной фазе, в отдельных случаях — до значения, при котором регенерация его экономически нецелесообразна,а сброс его в пласт допустим.

Следовательно, способ предусматривает циклическое (многократное)

35 использование летучего ингибитора гидратообразования в системе подготовки газа за счет его испарения из жидкой фазы в поток газа на первых ступенях сепарации и конденсации на последующих. При этом эффективно используются физико-химические особенности растворимости летучего органического вещества в сжатом природ ном газе: сильная зависимость от

45 температуры и увеличение растворимости с ростом давления (при Р ) 5-7

MIIa) .

Необходимость в подаче свежего ингибитора связана с компенсацией

50 уноса его с газом (поступающим в газопровод), конденсатом и водой (поступающий в систему промстоков).

Способ осуществляется следующим образом.

Углеводородный газ с температу55 рой 15-45 С и давлением 9,0-13 MIIa поступает на первую ступень в сепаратор 1, где происходит отделение газовой фазы от воды и конденсата.

Газ далее направляется на вторую ступень сепарации и проходит рекуперативный теплообменник 2, где происходит его охлаждение за счет теплообмена с холодным отсепарированным газом (направляемым в магистральный газопровод), и поступает в сепаратор

3. В газовый поток, выходящий из второй ступени сепарации и поступающий в низкотемпературную ступень, вводят ингибитор гидрообразования (высококонцентрированные метанол, этанол, ацетон и др). MecTG ввода ингибитора определяется, исходя из термодинамических условий гидратообразования, которые реализуются в данном случае в теплообменнике 4 и сепараторе 5.

В третьей (низкотемпературной) ступени сепарации газ проходит охлаждение в теплообменнике 4, дросселируется на штуцере 6 и поступает в сепаратор 5. Термодинамические условия в сепараторе: температура 30—

20 С давление 7-8 МПа.Отсепарированный и охлажденный сухой газ через теплообменники 4 и 2 направляется в газопровод,. а углеводородная жидкость из сепаратора 5 — в конденсатопровод.

Отделившуюся водную фазу, представляющую собой довольно концентрированный раствор ингибитора (5080%-ныи водный раствор), подают в поток газа перед теплообменником 2.

Если образование гидратов термодинамически возможно на более ранних

* ступенях сепарации,то на них тоже подают раствор ингибитора.

Более разбавленный водный раствор ингибитора (концентрация 10-30% в зависимости от конкретных условий), выделенный в сепараторе 3 второй ступени, подают в сепаратор 1.

Для улучшения процесса отдувки и более полного насыщения газовой фазы ингиботором целесообразно дооборудовать верхнюю часть сепаратора тарельчатыми устройствами или установить секцию с насадкой (например, из колец Рашига), куда и подавать водный раствор ингибитора из сепаратора 2. Обедненный после отдувки ингибитора водный раствор стекает в сепаратор 1, где концентрация ингибитора еще более снизится вследствие смещения с отделившейся от газа вдагой. з 13504

Как вариант предлагаемого способа возможна подача водного раствора ингибитора из никотемпературного сепаратора 5 непосредственно в сепаратор

1 первой ступени.

Пример.Природный гаэ, состоящий в основном из метана и содержащий

7 Mow.X C, проходит .промысловую подготовку по известному и предлага- 10 емому способам.

Параметры установки подготовки газа следующие. В сепараторе 1:Р =

12 МПа, t = 40 С; в сепараторе

3:P = 12 ИПа, t = 34 С, в,низкотемпературном сепараторе 5 :P = 8 MIIa, t = -20 С. ,При термодинамических параметрах установки гидратообразование может иметь место только на участке после теплообменника 4.

С учетом состава и температуры газа концентрация метанола в водном растворе для предупреждения гидратообраэования на этом участке должна 25 быть не менее 55 мас.7.Для обеспечения надежного безгидратного режима, в газ перед теплообменником 4 вводят (1,48 кг метанола на 1000 м газа (концентрация метанола 96 мас.7), что обеспечивает концентрацию отработанного метанола в сепараторе 5

60 мас.X. Раствор этой концентрации (по известному способу) сжигают ввиу отсутствия в настояющее время усановки регенерации метанола.

По предлагаемому способу весь водометанольный раствор из сепаратора 5 вводят в поток газа перед теплообменником 3. Метанол из жидкой 40 фазы частично переходит в газовую фазу, и при выходе из сепаратора 3

47 его содержание в газе составляет

0,79 кг/1.000 мз.

В сепараторе 3 отделяют жьщкую водную фазу с концентрацией метанола

11 мас.X вводят в верхнюю часть сепаратора 1, снабженную секцией с насадкой иэ колец Рашига. Высота слоя насадки 1,2 м. Концентрация метанола в вОдном .растворе после прохождения насадки О, 1 мас.X. Концентрация метанола в водном растворе в нижней части сепаратора (после смешения с выделившейся в сепараторе водой) составляет менее 0,03 мас.X.

Как и в известном способе, перед теппообменником 4 требуется подача свежего метанола.

Расход метанола в предлагаемом способе уменьшается и составляет

1,48 — О, 79 и О, 7 кг/1000 м р где 0,79 кг/1000 м — количество мез танола, поступающего с газом из сепаратора 3.

Формула изобретения

Способ подготовки углеводородного газа к транспорту, включающий ступенчатую сепарацию, охлаждение газового потока между ступенями сепарации, введение в поток газа водорастворимого летучего органического ингибитора гидратообразования,выведение из сепараторов жидкости, разделение ее на углеводородную и водную фазы, отличающийся тем,что, с целью повьппения эффективности за счет снижения расхода ингибитора гидратообразования,, вьделенную водную фазу направляют в поток газа, поступающий на одну из предыдущих ступеней сепарации.

1350447

Составитель И.Петоян

Техред N.Õîäàíè÷ Корректор М.лароши

Редактор Н.Гунько

Заказ 5247/38 Тираж 453 Поцписное

ВНИИПИ Государственного комитета. СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4