Способ подготовки топливного газа

Изобретение относится к способу подготовки сжатого топливного газа, для газотурбинных энергетических установок и может быть использовано в нефтегазовой промышленности и энергетике. Способ включает сжатие, охлаждение и сепарацию газа. Газ перед сжатием повергают абсорбции циркулирующим абсорбентом высокого давления с получением абсорбента низкого давления. Смешивают с газом выветривания и балансовым абсорбентом высокого давления. Сжимают, полученный компрессат охлаждают и сепарируют с получением конденсата, который редуцируют и сепарируют с получением газа выветривания и стабильного конденсата, а также сжатого газа, который подвергают абсорбции охлажденным абсорбентом низкого давления с получением топливного газа и абсорбента высокого давления, разделяемого на циркулирующий и балансовый. Изобретение позволяет снизить потери углеводородов С₅₊ с топливным газом и получать стабильный конденсат. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к способам подготовки сжатого топливного газа, в частности для газотурбинных энергетических установок и может быть использовано в нефтегазовой промышленности и энергетике.

Известен способ подготовки газа с помощью блочнокомплектной турбокомпрессорной установки для транспортировки углеводородного газа [RU 2464448, опубл. 20.10.2012 г., МПК F04D 25/00], включающий многоступенчатое сжатие, охлаждение и сепарацию газа с получением сжатого газа и конденсата на каждой ступени компримирования.

Недостатками известного способа являются большие потери тяжелых компонентов газа (углеводородов С₅₊) со сжатым газом.

Наиболее близок по технической сущности к предлагаемому изобретению способ компримирования газа [RU 2524790, опубл. 10.08.2014 г., МПК F25J 3/00], включающий сжатие газа, предварительное охлаждение компрессата нестабильным конденсатом в условиях стабилизации последнего с получением газа стабилизации, его смешение с охлажденным компрессатом, охлаждение смеси в условиях дефлегмации и ее сепарацию с получением сжатого газа и конденсата, направляемого на стабилизацию.

Основным недостатком данного способа также являются большие потери углеводородов С₅₊ с топливным газом, а также получение нестабильного конденсата.

Задачей изобретения является снижение потерь углеводородов С₅₊ и получение стабильного конденсата.

При осуществлении предложенного способа в качестве технического результата достигается снижение потерь углеводородов С₅₊ путем двухступенчатой абсорбции газа перед компримированием и после охлаждения и сепарации компрессата абсорбентами высокого и низкого давления, соответственно, и рециркуляции газа выветривания на стадию компримирования.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном способе, включающем сжатие, охлаждение и сепарацию газа, особенностью является то, что газ перед сжатием повергают абсорбции циркулирующим абсорбентом высокого давления с получением абсорбента низкого давления, смешивают с газом выветривания и балансовым абсорбентом высокого давления, сжимают, полученный компрессат охлаждают и сепарируют с получением конденсата, который редуцируют и сепарируют с получением газа выветривания и стабильного конденсата, а также сжатого газа, который подвергают абсорбции охлажденным абсорбентом низкого давления с получением топливного газа и абсорбента высокого давления, разделяемого на циркулирующий и балансовый.

При необходимости часть стабильного конденсата смешивают с газом, направляемым на сжатие, что уменьшает энергозатраты на сжатие газа за счет поглощения жидкостью теплоты сжатия. Часть абсорбента низкого давления может выводится в качестве товарного продукта.

Абсорбция может быть осуществлена, например, с помощью смесителя с сепаратором, насадочного, тарельчатого или пленочного абсорбера или фракционирующего абсорбера. Охлаждение и сепарация может быть осуществлена, например, с помощью холодильника и сепаратора.

Абсорбция циркулирующим абсорбентом высокого давления, осуществляемая перед сжатием газа при низком давлении, позволяет поглотить из газа тяжелые компоненты, возвратить углеводороды С₅₊, содержащиеся в абсорбенте, в поток газа и получить абсорбент низкого давления, обогащенный тяжелыми компонентами газа.

Смешение газа с балансовым абсорбентом высокого давления позволяет предотвратить накопление тяжелых компонентов в цикле. Смешение газа с газом выветривания позволяет предотвратить потери легких компонентов газа с конденсатом и получить стабильный конденсат. Абсорбция сжатого газа охлажденным абсорбентом низкого давления позволяет поглотить из сжатого газа углеводороды C₅₊ и снизить их потери.

Согласно предлагаемому способу газ 1 подвергают абсорбции циркулирующим абсорбентом высокого давления 2 в блоке абсорбции 3 с получением абсорбента низкого давления 4 и газа, который смешивают с балансовым абсорбентом высокого давления 5, газом выветривания 6 и сжимают в компрессоре 7, компрессат 8 охлаждают, сепарируют в блоке 9 и получают сжатый газ 10 и конденсат 11, который редуцируют, сепарируют в блоке 12 и получают газ выветривания 6 и стабильный конденсат 13. Сжатый газ 10 подвергают абсорбции в блоке абсорбции 15 абсорбентом низкого давления 4, охлажденным в холодильнике 14, и получают топливный газ 16 и абсорбент высокого давления 17. Часть конденсата 13 может быть подана на вход компрессора 7, а часть абсорбента низкого давления 4 может выводится в качестве товарного продукта (показано пунктиром).

При осуществлении способа 10,0 тыс кг/час газа, содержащего 11% об. углеводородов С₅₊, неконденсируемые газы и углеводороды С_4- - остальное, при 124,2°С и 0,4 МПа подают в абсорбер, где подвергают абсорбции 3,0 т/час циркулирующего абсорбента высокого давления и получают 2,54 т/час абсорбента низкого давления и газ, который в смеси с 0,06 т/час балансового абсорбента высокого давления и 59 нм³/час газа выветривания сжимают до 1,3 МПа, охлаждают до 35°С и подают в низ фракционирующего абсорбера, на верх которого подают охлажденный до 35°С абсорбент низкого давления и выводят 6,96 тыс нм³/час топливного газа, содержащего 36,0 кг/час углеводородов С₅₊ и конденсат, который редуцируют до 0,4 МПа и сепарируют с получением газа выветривания и 3,91 т/час стабильного конденсата с давлением насыщенного пара по Рейду 53,0 кПа.

Согласно прототипу в аналогичных условиях получено 7,0 тыс нм³/час топливного газа, содержащего 371 кг/час углеводородов С₅₊ и нестабильный конденсат с давлением насыщенного пара по Рейду 234 кПа.

Приведенный пример показывает, что предлагаемый способ позволяет снизить потери углеводородов С₅₊, получить стабильный конденсат и может быть использован в нефтегазовой промышленности и энергетике.

1. Способ подготовки топливного газа, включающий сжатие, охлаждение и сепарацию газа, отличающийся тем, что газ перед сжатием повергают абсорбции циркулирующим абсорбентом высокого давления с получением абсорбента низкого давления, смешивают с газом выветривания и балансовым абсорбентом высокого давления, сжимают, полученный компрессат охлаждают и сепарируют с получением конденсата, который редуцируют и сепарируют с получением газа выветривания и стабильного конденсата, а также сжатого газа, который подвергают абсорбции охлажденным абсорбентом низкого давления с получением топливного газа и абсорбента высокого давления, разделяемого на циркулирующий и балансовый.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что часть стабильного конденсата смешивают с газом, направляемым на сжатие.