Установка для редуцирования природного газа и получения газомоторных топлив (варианты)

Изобретение относится к устройствам для получения газа низкого давления и газомоторных топлив и может быть использовано в газовой промышленности. Линия газа высокого давления разделена на две линии. На одной установлены компрессор, холодильник и первый детандер, на другой - рекуперационный теплообменник с линиями ввода/вывода газа низкого давления. Далее линии соединены в одну линию, на которой установлен второй детандер и дефлегматор, соединенный с сепаратором линией подачи газа низкого давления и линией подачи газа дефлегмации, на которой установлен третий детандер, а с рекуперационным теплообменником - линией ввода газа низкого давления. Дефлегматор снабжен линией подачи флегмы в линию подачи широкой фракции легких углеводородов из сепаратора в блок фракционирования, включающий линии вывода сжиженного природного газа и пропан-бутановой фракции и линию подачи газа фракционирования в сепаратор. Во втором варианте дефлегматор снабжен линией подачи флегмы в блок фракционирования и соединен линией ввода газа низкого давления с рекуперационным теплообменником, а линией подачи газа дефлегмации - с третьим детандером, который оснащен линией подачи газа низкого давления в дефлегматор. Технический результат - увеличение выхода газомоторных топлив и расширение их ассортимента. 2 н.п. ф-лы, 2 ил.

 

Изобретение относится к устройствам для получения газа низкого давления и газомоторных топлив за счет использования перепада давления между магистральным и распределительным трубопроводами и может быть использовано в газовой промышленности.

Известен способ сжижения природного газа (СПГ) 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 всего газа высокого давления, а также из-за установки дросселя в качестве редуцирующего устройства. Кроме того, в качестве газомоторных топлив вырабатывается только СПГ.

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

Техническим результатом является увеличение выхода газомоторных топлив за счет установки компрессора части газа высокого давления, кинематически или электрически связанного со всеми детандерами, что позволяет дополнительно охладить газ высокого давления, а также за счет установки детандера взамен дросселя. Расширение ассортимента газомоторных топлив достигается за счет оснащения установки блоком фракционирования для получения СПГ и пропан-бутановой фракции.

Предложено два варианта установки.

Указанный технический результат в первом варианте 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, последовательно установленные компрессор, холодильник и детандер, а также рекуперационный теплообменник, редуцирующее устройство и сепаратор, особенность заключается в том, что линия газа высокого давления разделена на две линии, на одной установлены компрессор, холодильник и первый детандер, на другой - рекуперационный теплообменник с линиями ввода/вывода газа низкого давления, далее линии соединены в одну линию, на которой установлен второй детандер и дефлегматор, соединенный с сепаратором линией подачи газа низкого давления и линией подачи газа дефлегмации, на которой в качестве редуцирующего устройства установлен третий 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. Второй вариант установки отличается отсутствием сепаратора и соединением линии подачи газа фракционирования с линией подачи газа низкого давления после третьего детандера.

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 линию вывода 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 компрессора части газа высокого давления, кинематически или электрически связанного со всеми детандерами, позволяет использовать энергию редуцирования технологических потоков для дополнительного охлаждения газа за счет выведения из системы тепла, выделяющегося при сжатии, 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, за счет чего расширить ассортимент газомоторных топлив.

Установка в обоих вариантах включает блок осушки 1, компрессор 2, детандеры 3-5, холодильник 6, рекуперационный теплообменник 7, дефлегматор 8 и блок фракционирования 9. Первый вариант установки включает также сепаратор 10. Установка может быть оборудована блоком очистки от углекислого газа 11, а на байпасе установки может быть установлена газораспределительная станция 12 (показано пунктиром).

При работе первого варианта установки (фиг. 1) природный газ, поступающий по линии 13 из трубопровода высокого давления, осушают в блоке 1 (ввод продувочного газа не показан) и разделяют на два потока, первый поток по линии 14 подают на охлаждение в теплообменник 7, второй поток сжимают компрессором 2, охлаждают в теплообменнике 6, редуцируют с помощью детандера 3 и подают в линию 14. Объединенный поток редуцируют с помощью детандера 4 и направляют в нижнюю часть дефлегматора 8, где подвергают дефлегмации за счет противоточного охлаждения подаваемым по линии 15 из сепаратора 10 газом низкого давления, который затем нагревают в теплообменнике 7, смешивают с газом регенерации адсорбента, подаваемым из блока 1 по линии 16, и выводят с установки. Полученный газ дефлегмации по линии 17 подают в детандер 5, где редуцируют и затем совместно с газом фракционирования, направляемым по линии 18 из блока 9, подают в сепаратор 10. Из низа сепаратора 10 по линии 19 выводят широкую фракцию легких углеводородов, которую смешивают с флегмой, подаваемой из низа дефлегматора 8 по линии 20, и подвергают фракционированию в блоке 9 с получением сжиженного природного газа и пропан-бутановой фракции, выводимых по линиям 21 и 22, соответственно. Работа второго варианта (фиг. 2) отличается тем, что из потока газа после детандера 5 широкую фракцию легких углеводородов не выделяют, в блок 9 на фракционирование по линии 20 направляют только флегму, а газ фракционирования по линии 18 подают на смешение с газом низкого давления в линию 15. При необходимости в обоих вариантах установки объединенный газовый поток перед детандером 4 очищают от углекислого газа в блоке 11 (показано пунктиром).

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

1. Установка для редуцирования природного газа и получения 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, последовательно установленные компрессор, холодильник и детандер, а также рекуперационный теплообменник, редуцирующее устройство и сепаратор, отличающаяся тем, что линия газа высокого давления разделена на две линии, на одной установлены компрессор, холодильник и первый детандер, на другой - рекуперационный теплообменник с линиями ввода/вывода газа низкого давления, далее линии соединены в одну линию, на которой установлен второй детандер и дефлегматор, соединенный с сепаратором линией подачи газа низкого давления и линией подачи газа дефлегмации, на которой в качестве редуцирующего устройства установлен третий 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.

2. Установка для редуцирования природного газа и получения 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, последовательно установленные компрессор, холодильник и детандер, а также рекуперационный теплообменник и редуцирующее устройство, отличающаяся тем, что линия газа высокого давления разделена на две линии, на одной установлены компрессор, холодильник и первый детандер, на другой - рекуперационный теплообменник с линиями ввода/вывода газа низкого давления, далее линии соединены в одну линию, на которой установлен второй детандер и дефлегматор, оснащенный линией подачи флегмы в блок фракционирования, соединенный линией ввода газа низкого давления с рекуперационным теплообменником, а линией подачи газа дефлегмации - с третьим детандером, который установлен в качестве редуцирующего устройства и оснащен линией подачи газа низкого давления в дефлегматор, при этом блок фракционирования оборудован линиями вывода сжиженного природного газа и пропан-бутановой фракции и линией подачи газа фракционирования в линию подачи газа низкого давления.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к газовой промышленности, конкретно к технологиям сжижения природного газа (СПГ). Установка сжижения природного газа в условиях газораспределительной станции (ГРС) включает узел очистки газа, турбодетандерный агрегат, компрессор основного цикла и установку сжижения природного газа с внедренным детандером и флэш-циклом, резервуарный парк склада СПГ, узел отпуска товарного СПГ, факельную установку.

Изобретение относится к криогенной технике. Установка включает блоки осушки и очистки газа, теплообменники, детандер, компрессор, редуцирующее устройство и сепаратор.

Изобретение может быть использовано для обеспечения экспорта природного газа. Комплекс сжижения, хранения и отгрузки природного газа включает следующие звенья: звено сепарации и замера природного газа, звено очистки природного газа от ртути и метанола, звено очистки природного газа от кислых примесей, звено осушки и очистки природного газа от меркаптанов, звено сжижения природного газа, звено хранения и компаундирования компонентов хладагента, звено компримирования хладагента, звено хранения сжиженного природного газа, звено отгрузки сжиженного природного газа, звено компримирования отпарного газа.

Изобретение относится к химической технологии и может быть использовано при удалении диоксида углерода из содержащих его газовых смесей, а также при получении жидкого диоксида углерода и сухого льда.

Изобретение относится к устройству для охлаждения и/или сжижения при низкой температуре рабочей текучей среды, содержащей гелий или состоящей из чистого гелия. Устройство (1) содержит рабочий контур, снабженный компрессорной станцией (2) и холодильной камерой (3).

Изобретение относится к способам сжижения потока углеводородов. Стадия а: пропускание исходного газа одновременно с потоком охлаждающей смеси через теплообменник с тем, чтобы получить по меньшей мере частично сжиженный поток углеводородов с температурой менее -140°С.

Изобретение относится к области сжижения природного газа. Сжижающая система (1) для природного газа включает первый расширитель (3), который производит энергию посредством использования природного газа под давлением в качестве газообразного материала, первый охлаждающий блок (11, 12), дистилляционный блок (15), первый компрессор (4) для сжатия газообразного материала, из которого частично или полностью удалены тяжелые компоненты посредством дистилляционного блока, за счет использования энергии, производимой в первом расширителе, и сжижающий блок (21).

Изобретение относится к способу сепарации высококипящих и низкокипящих компонентов из обогащенного углеводородами сырья. Сырье (1) частично конденсируют (Е1, Е2) и путем ректификации (Т1) отделяют обогащенную высококипящими компонентами жидкую фракцию (8) (стадия сепарации 1).

Изобретение относится к газовой промышленности, конкретно к технологиям производства сжиженного природного газа (СПГ) на газораспределительных станциях (ГРС). Комплекс сжижения природного газа на ГРС подключен к магистральному газопроводу и исполнен в виде соединенных между собой функциональных блоков, содержит блоки фильтрации, осушки, демеркуризации и очистки газа, криогенный блок, блоки энергообеспечения, турбоэлектрогенератора и турбодетандер-компрессорного аппарата, а также блок возврата паров и блок хранения.

Изобретение относится к газовой промышленности, конкретно к технологиям сжижения природного газа (СПГ). Способ получения сжиженного природного газа в условиях газораспределительной станции включает предварительную очистку газа, подогрев газа, расширение газа в турбодетандере, сжижение газа в рамках цикла сжижения природного газа с внедренным детандером и флэш-циклом, хранение газа в резервуарном парке.

Изобретение относится к газораспределению и криогенной технике и может быть использовано для получения газа низкого давления, сжиженного природного газа (СПГ) и компримированного природного газа (КПГ) на газораспределительных станциях за счет использования перепада давления между магистральным и распределительным трубопроводами и может быть использовано в газовой промышленности. Комплекс включает компрессор, который установлен на линии продукционного газа вместе с теплообменниками "сжатый продукционный газ/обратный газ" и "сжатый продукционный газ/газ низкого давления", после которых размещены блок очистки и теплообменник "сжатый продукционный газ/редуцированный технологический газ". Линия обратного газа после теплообменника "сжатый продукционный газ/обратный газ" соединена с линией редуцированного технологического газа, а также линиями ввода продувочного газа с блоками очистки и осушки, которые соединены линиями вывода газов регенерации с линией редуцированного технологического газа после предварительного теплообменника. На линии технологического газа после предварительного теплообменника в качестве детандера установлен детандер-генератор. Технический результат - увеличение выхода СПГ, снижение расхода электроэнергии и получение КПГ. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.

Холодильник включает охлаждающую часть для охлаждения объекта посредством теплообмена с хладагентом, детандер-компрессор и линию циркуляции хладагента для циркуляции хладагента через компрессор, детандер и охлаждающую часть. Компрессор включает компрессор нижней ступени, компрессор промежуточной ступени и компрессор верхней ступени, расположенные последовательно в линии циркуляции хладагента. Детандер-компрессор включает компрессор промежуточной ступени, детандер для адиабатического расширения и охлаждения хладагента, выпускаемого из компрессора верхней ступени, и первый двигатель, содержащий выходной вал, соединенный с компрессором промежуточной ступени и с детандером. Между компрессором промежуточной ступени и детандером расположен бесконтактный подшипник для поддержания выходного вала первого двигателя без контакта с упомянутым выходным валом. Холодильник снабжен корпусом для размещения компрессора промежуточной ступени, детандера и бесконтактного подшипника. Холодильник дополнительно содержит первый, второй и третий теплообменники, расположенные параллельно друг другу в продольном направлении. Техническим результатом изобретения является повышение охлаждающей способности холодильника. 2 н. и 12 з.п. ф-лы, 7 ил.

Изобретение относится к устройствам для получения газа низкого давления и газомоторных топлив и может быть использовано в газовой промышленности. Линия газа высокого давления разделена на две линии. На одной установлены компрессор, холодильник и первый детандер, на другой - рекуперационный теплообменник с линиями вводавывода газа низкого давления. Далее линии соединены в одну линию, на которой установлен второй детандер и дефлегматор, соединенный с сепаратором линией подачи газа низкого давления и линией подачи газа дефлегмации, на которой установлен третий детандер, а с рекуперационным теплообменником - линией ввода газа низкого давления. Дефлегматор снабжен линией подачи флегмы в линию подачи широкой фракции легких углеводородов из сепаратора в блок фракционирования, включающий линии вывода сжиженного природного газа и пропан-бутановой фракции и линию подачи газа фракционирования в сепаратор. Во втором варианте дефлегматор снабжен линией подачи флегмы в блок фракционирования и соединен линией ввода газа низкого давления с рекуперационным теплообменником, а линией подачи газа дефлегмации - с третьим детандером, который оснащен линией подачи газа низкого давления в дефлегматор. Технический результат - увеличение выхода газомоторных топлив и расширение их ассортимента. 2 н.п. ф-лы, 2 ил.

Наверх