Установка подготовки и переработки нефтяного газа
Владельцы патента RU 2385181:
Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский и проектный институт по переработке газа (ОАО "НИПИгазпереработка") (RU)
Изобретение может быть использовано в газовой, нефтяной, нефтеперерабатывающей, нефтехимической и химической отраслях промышленности. Установка включает блок адсорбционной осушки газа 1, трубопровод выхода осушенного газа I, контактный аппарат 2 с ингибитором гидратообразования, трубопровод подвода части потока осушенного газа II в контактный аппарат 2 и трубопровод выхода потока осушенного газа III, обогащенного парами ингибитора гидратообразования. На трубопроводе выхода осушенного газа I последовательно установлены теплообменники 3, 4, 5, низкотемпературный сепаратор 6 и устройство 7 для глубокого охлаждения газа. В качестве устройства 7 для глубокого охлаждения газа может быть использован турбодетандер или дроссель. Трубопровод подвода части потока осушенного газа II в контактный аппарат 2 соединен с трубопроводом выхода осушенного газа I перед входом в теплообменник 3. Трубопровод выхода потока осушенного газа III, обогащенного парами ингибитора гидратообразования, соединен с трубопроводом выхода газа IV из низкотемпературного сепаратора 6 перед входом в устройство 7 для глубокого охлаждения газа. Изобретение позволяет повысить качество ингибирования гидратообразования, сократить расход ингибитора гидратообразования и содержание метанола в получаемой продукции, а также снизить эксплуатационные затраты. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.
Изобретение относится к технике глубокой осушки и низкотемпературной переработки нефтяных газов и может быть использовано в газовой, нефтяной, нефтеперерабатывающей, нефтехимической и химической отраслях промышленности.
Известна установка подготовки газа, описанная в способе глубокой осушки газов (см. авторское свидетельство СССР №847559, B01D 53/26, опубл. 07.08.1989 г.), включающая блок адсорбционной осушки газа, содержащий адсорберы с клиноптилолитом, соединенные с трубопроводом выхода осушенного газа, контактный аппарат, в котором содержится определенный объем ингибитора гидратообразования (метанола), трубопровод подвода потока осушенного газа в контактный аппарат и трубопровод выхода потока осушенного газа, обогащенного парами ингибитора гидратообразования, из контактного аппарата.
Общими признаками известной и предлагаемой установок являются:
- блок адсорбционной осушки газа, соединенный с трубопроводом выхода осушенного газа;
- контактный аппарат, в котором содержится определенный объем ингибитора гидратообразования;
- трубопровод подвода потока осушенного газа в контактный аппарат;
- трубопровод выхода потока осушенного газа, обогащенного парами ингибитора гидратообразования, из контактного аппарата.
Недостатком известной установки является повышенное содержание в газовом потоке ингибитора гидратообразования вследствие того, что обработке метанолом подлежит весь поток осушенного газа. Поэтому для обеспечения качественного ингибирования гидратообразования всего потока осушенного газа требуется повышенное количество метанола. Это приводит к повышенному содержанию метанола в получаемой продукции (ШФЛУ и сжиженные газы) и не позволяет получить хорошего качества сырье для дальнейшей переработки.
Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемой установке является установка глубокой осушки и очистки углеводородных газов (см. патент РФ №2240859, B01D 53/26, B01D 53/02, опубл. 27.11.2004 г.). Установка включает блок адсорбционной осушки газа, соединенный с трубопроводом выхода осушенного газа. На трубопроводе выхода осушенного газа установлен фильтр, а на трубопроводе выхода газа из фильтра установлен клапан перепуска газа. Установка также содержит контактный аппарат с барботажным устройством, в котором содержится определенный объем ингибитора гидратообразования (метанола), трубопровод подвода части потока осушенного газа в контактный аппарат и трубопровод выхода потока осушенного газа, обогащенного парами ингибитора гидратообразования, из контактного аппарата. При этом трубопровод выхода газа из фильтра соединен с барботажным устройством контактного аппарата перед клапаном перепуска газа, а трубопровод выхода потока осушенного газа, обогащенного парами ингибитора гидратообразования, из контактного аппарата соединен с трубопроводом выхода газа из фильтра после клапана перепуска.
Общими признаками известной и предлагаемой установок являются:
- блок адсорбционной осушки газа, соединенный с трубопроводом выхода осушенного газа;
- контактный аппарат, в котором содержится определенный объем ингибитора гидратообразования;
- трубопровод подвода части потока осушенного газа в контактный аппарат;
- трубопровод выхода потока осушенного газа, обогащенного парами ингибитора гидратообразования, из контактного аппарата.
Недостатком известной установки является снижение содержания в газовом потоке ингибитора гидратообразования при разделении в низкотемпературном сепараторе за счет растворения высококонцентрированного метанола в углеводородном конденсате. При этом оставшееся в газовом потоке количество метанола будет недостаточным для обеспечения качественного ингибирования гидратообразования в устройстве для глубокого охлаждения газа. Это приводит к необходимости дополнительной подачи метанола и, соответственно, к увеличению его расхода и содержания в получаемой продукции (ШФЛУ и сжиженные газы), что, в свою очередь, приводит к повышению эксплуатационных затрат.
Техническая задача заключается в повышении качества ингибирования гидратообразования, сокращении расхода ингибитора гидратообразования и содержания метанола в получаемой продукции, а также в снижении эксплуатационных затрат.
Поставленная задача достигается тем, что в установке подготовки и переработки нефтяного газа, включающей блок адсорбционной осушки газа, соединенный с трубопроводом выхода осушенного газа, контактный аппарат, в котором содержится определенный объем ингибитора гидратообразования, трубопровод подвода части потока осушенного газа в контактный аппарат и трубопровод выхода потока осушенного газа, обогащенного парами ингибитора гидратообразования, из контактного аппарата, на трубопроводе выхода осушенного газа последовательно установлены теплообменники, низкотемпературный сепаратор и устройство для глубокого охлаждения газа, трубопровод подвода части потока осушенного газа в контактный аппарат соединен с трубопроводом выхода осушенного газа перед входом в теплообменники, а трубопровод выхода потока осушенного газа, обогащенного парами ингибитора гидратообразования, из контактного аппарата соединен с трубопроводом выхода газа из низкотемпературного сепаратора перед входом в устройство для глубокого охлаждения газа.
Кроме того, в качестве устройства для глубокого охлаждения газа установлен турбодетандер.
Кроме этого, в качестве устройства для глубокого охлаждения газа установлен дроссель.
Соединение трубопровода выхода потока осушенного газа, обогащенного парами ингибитора гидратообразования, из контактного аппарата с трубопроводом выхода газа из низкотемпературного сепаратора позволяет обеспечить дозированную подачу метанола в основной поток осушенного газа, обеспечив при этом качественное ингибирование гидратообразования в устройстве для глубокого охлаждения газа без подачи дополнительного количества метанола. Это позволяет сократить расход подаваемого ингибитора гидратообразования, тем самым снизив эксплуатационные затраты.
Кроме того, сокращение расхода подаваемого ингибитора гидратообразования позволяет снизить до минимально необходимой величины содержание метанола в получаемой продукции (ШФЛУ и сжиженные газы). Поскольку сжиженные газы имеют ограничение по содержанию в них метанола, а ШФЛУ и продукты ее переработки являются сырьем для нефтехимического производства и присутствие в них метанола нежелательно ввиду того, что метанол является ядом для большинства катализаторов нефтехимии, поэтому предлагаемая совокупность признаков позволяет получить хорошего качества сырье для дальнейшей переработки.
Использование в качестве устройства для глубокого охлаждения газа турбодетандера позволяет достичь глубокого извлечения целевых углеводородов С3+выше.
Использование в качестве устройства для глубокого охлаждения газа дросселя имеет место в случаях, когда не требуется глубокое извлечение целевых углеводородов С3+выше.
На чертеже представлена принципиальная технологическая схема установки подготовки и переработки нефтяного газа.
Установка содержит блок адсорбционной осушки газа 1, соединенный с трубопроводом I выхода осушенного газа, контактный аппарат 2, в котором содержится определенный объем ингибитора гидратообразования, трубопровод II подвода части потока осушенного газа в контактный аппарат 2 и трубопровод III выхода потока осушенного газа, обогащенного парами ингибитора гидратообразования, из контактного аппарата 2.
На трубопроводе I выхода осушенного газа последовательно установлены теплообменники 3, 4, 5, низкотемпературный сепаратор 6 и устройство 7 для глубокого охлаждения газа. Количество, вид и последовательность теплообменников 3, 4, 5 в зависимости от состава и жирности газа может меняться. В качестве теплообменников 3, 4, 5 могут использоваться рекуперативный теплообменник, пропановый холодильник или аппарат воздушного охлаждения. В качестве устройства 7 для глубокого охлаждения газа может быть использован турбодетандер (показан на чертеже) или дроссель.
Трубопровод II подвода части потока осушенного газа в контактный аппарат 2 соединен с трубопроводом I выхода осушенного газа перед входом в теплообменник 3.
Трубопровод III выхода потока осушенного газа, обогащенного парами ингибитора гидратообразования, из контактного аппарата 2 соединен с трубопроводом IV выхода газа из низкотемпературного сепаратора 6 перед входом в устройство 7 для глубокого охлаждения газа.
Установка работает следующим образом: нефтяной газ поступает в блок адсорбционной осушки газа 1, где на синтетических цеолитах осушается до температуры точки росы минус 60…минус 70°С. После блока адсорбционной осушки газа 1 поток осушенного газа с температурой 40°С и давлением 3,45 МПа разделяется на два потока: основной поток по трубопроводу I направляется в теплообменники 3, 4, 5, а вторая небольшая часть потока направляется по трубопроводу II в контактный аппарат 2.
Основной поток осушенного газа по трубопроводу 1 подается в последовательно установленные теплообменники 3, 4, 5, в которых происходит охлаждение газа до температуры минус 30…минус 65°С и конденсация углеводородов с образованием газожидкостной смеси. Охлажденный газожидкостный поток поступает в низкотемпературный сепаратор 6, где от газа отделяется углеводородный конденсат, который направляется на дальнейшую переработку.
Вторая небольшая часть осушенного газа по трубопроводу II подается в контактный аппарат 2, в котором содержится определенный объем ингибитора гидратообразования - метанола. Температура в контактном аппарате поддерживается на уровне 35…40°С. Газ барботирует через слой метанола, обогащается его парами и подается по трубопроводу III в трубопровод IV выхода газа из низкотемпературного сепаратора 6 перед входом в устройство 7 для глубокого охлаждения газа.
Объединенный поток газа подается в устройство 7 для глубокого охлаждения газа, в котором газ охлаждается до температуры минус 80…минус 110°С с образованием газожидкостной смеси. Полученная газожидкостная смесь направляется на дальнейшую переработку.
1. Установка подготовки и переработки нефтяного газа, включающая блок адсорбционной осушки газа, соединенный с трубопроводом выхода осушенного газа, контактный аппарат, в котором содержится определенный объем ингибитора гидратообразования, трубопровод подвода части потока осушенного газа в контактный аппарат, трубопровод выхода потока осушенного газа, обогащенного парами ингибитора гидратообразования, из контактного аппарата и запорно-регулирующую арматуру, отличающаяся тем, что на трубопроводе выхода осушенного газа последовательно установлены теплообменники, низкотемпературный сепаратор и устройство для глубокого охлаждения газа, трубопровод подвода части потока осушенного газа в контактный аппарат соединен с трубопроводом выхода осушенного газа перед входом в теплообменники, а трубопровод выхода потока осушенного газа, обогащенного парами ингибитора гидратообразования, из контактного аппарата соединен с трубопроводом выхода газа из низкотемпературного сепаратора перед входом в устройство для глубокого охлаждения газа.
2. Установка подготовки и переработки нефтяного газа по п.1, отличающаяся тем, что в качестве устройства для глубокого охлаждения газа установлен турбодетандер.
3. Установка подготовки и переработки нефтяного газа по п.1, отличающаяся тем, что в качестве устройства для глубокого охлаждения газа установлен дроссель.
