Способ модернизации установки низкотемпературной сепарации газа

Авторы патента:

F25J3/00 - Способы и устройства для разделения компонентов газовых смесей, включая использование сжижения или отверждения

C10G5/00 - Извлечение жидких углеводородных смесей из газов, например из природного газа

B01D3/14 - фракционная перегонка

Владельцы патента RU 2683091:

Ассоциация инженеров-технологов нефти и газа "Интегрированные технологии" (RU)

Изобретение относится к способам модернизации установок низкотемпературной сепарации природного газа и может быть использовано в газовой промышленности. Предложен способ модернизации установки низкотемпературной сепарации газа, который заключается в установке на линии подачи газа входной сепарации в узел редуцирования дефлегматора, верхняя и нижняя части которого соединены с линией подачи газа низкотемпературной сепарации, а линия вывода флегмы соединена с линией подачи конденсата входной сепарации. Между точками подключения размещают отсекающие задвижки. Кроме того, часть теплообменников блока рекуперации холода соединяют с линией подачи редуцированной смеси конденсатов в блок дегазации конденсата после редуцирующего устройства и размещают между точками подключения отсекающую задвижку. Изобретение позволяет увеличить степень извлечения тяжелых углеводородов, повысить качество подготовки газа при снижении входного давления. 1 ил.

Изобретение относится к способам модернизации действующих установок низкотемпературной сепарации природного газа и может быть использовано в газовой промышленности.

Необходимость модернизации установки низкотемпературной сепарации на завершающем этапе эксплуатации газоконденсатного месторождения связана с повышением температуры на конечной ступени сепарации газа и невозможностью обеспечения требуемого качества товарного газа из-за снижения входного давления природного газа на установку. Известные способы модернизации предусматривают мероприятия по снижению температуры на конечной ступени сепарации за счет установки дополнительного холодильного или компрессорного оборудования.

Известен способ модернизации установки низкотемпературной сепарации газа, включающей блоки входной и низкотемпературной сепарации, блок рекуперации холода, узел редуцирования, а также блок дегазации конденсата, заключающийся в установке на линии подачи газа входной сепарации в блок рекуперации холода компрессорной станции для дополнительного сжатия газа [Бекиров Т.М., Ланчаков Г.А. Технология обработки газа и конденсата. М.: ООО "Недра-Бизнесцентр", 1999. с. 307].

К недостаткам известного способа относятся высокие капитальные и эксплуатационные затраты, а также низкая эффективность разделения компонентов сырого газа па модернизированной установке.

Наиболее близок по технической сущности к заявляемому изобретению способ модернизации установки низкотемпературной сепарации [Гриценко А.И., Истомин В.А., Кульков А.Н., Сулейманов Р.С. Сбор и промысловая подготовка газа на северных месторождениях России. М.: ООО "Издательство «Недра", 1999. с. 379], включающей блоки входной и низко температурной сепарации, рекуперации холода, узел редуцирования и блок дегазации конденсата, заключающийся в установке холодильника на линии подачи таза входной сепарации.

К недостаткам данного способа относятся высокие капитальные затраты и эксплуатационные расходы из-за использования дорогостоящего холодильного оборудования, а также низкая степень извлечения тяжелых углеводородов па модернизированной установке из-за низкой эффективности сепарационного оборудования, применяемого для этих целей.

Задача изобретения - увеличение степени извлечения тяжелых углеводородов, повышение качества подготовки газа при снижении входного давления, уменьшение капитальных затрат и эксплуатационных расходов.

При осуществлении предлагаемого способа в качестве технического результата увеличивается степень извлечения тяжелых углеводородов за счет установки перед узлом редуцирования дефлегматора для охлаждения газа в условиях дефлегмации, повышается качество подготовки газа (снижается температура точки росы по углеводородам) при снижении входного давления за счет оснащения теплообменников блока рекуперации холода линиями подачи редуцированной смеси конденсатов, а также уменьшаются капитальные затраты и эксплуатационные расходы за счет исключения необходимости установки энергопотребляющего оборудования и снижения потребления тепла при дегазации конденсата.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном способе, включающем установку холодильника на линии подачи газа входной сепарации, особенностью является то, что в качестве холодильника перед узлом редуцирования устанавливают дефлегматор, охлаждаемый противоточно подаваемым газом низкотемпературной сепарации, одну часть теплообменников блока рекуперации холода оснащают линией подачи редуцированной смеси конденсатов и соединяют ее с блоком дегазации конденсата линией подачи нагретой редуцированной смеси конденсатов, а другую - линией подачи частично нагретого в дефлегматоре газа низкотемпературной сепарации.

В качестве дефлегматора может быть использован, например, фракционирующий холодильник-конденсатор, оснащенный блоком тепломассообменных элементов, в верхнюю часть которого в качестве хладагента подают газ низкотемпературной сепарации, а в низ аппарата подают газ из блока рекуперации холода [RU 2532057, опубл. 27.10.2014 г., МПК F25D 1/00, B01D 53/14, C10G 5/06).

Установка дефлегматора, охлаждаемого противоточно подаваемым газом низкотемпературной сепарации, позволяет дополнительно охладить в условиях дефлегмации газ входной сепарации, предварительно охлажденный в блоке рекуперации холода, что позволяет увеличить степень извлечения тяжелых углеводородов и повысить качество подготовки газа при снижении входного давления за счет повышения эффективности фазового разделения углеводородов в условиях многоступенчатого массообмена между газом и пленкой флегмы, стекающей но наружным поверхностям тепломассообменных элементов дефлегматора.

Оснащение одной части теплообменников блока рекуперации холода линиями подачи редуцированной смеси конденсатов позволяет, во-первых, понизить температуру в блоке низкотемпературной сепарации за счет использования холода редуцированной смеси конденсатов, увеличить степень извлечения тяжелых углеводородов и повысить качество подготовки газа, а, во-вторых, предварительно нагреть редуцированную смесь конденсатов перед подачей в блок дегазации конденсата, за счет чего уменьшить расход тепла на его дегазацию и снизить эксплуатационные расходы.

Оснащение другой части теплообменников блока рекуперации холода линией подачи газа низкотемпературной сепарации, частично нагретого в дефлегматоре, позволяет повысить температуру товарного газа, увеличить степень рекуперации холода и дополнительно снизить температуру в блоке низкотемпературной сепарации.

Модернизация действующей установки низкотемпературной сепарации газа по предлагаемому способу не требует установки энергопотребляющего оборудования и может быть осуществлена независимо от комплектации блоков установки тем или иным оборудованием. Это позволяет также снизить капитальные затраты на модернизацию.

При модернизации действующей установки низкотемпературной сепарации газа, состоящей, например, из блока входной сепарации 1, блока рекуперации холода 2, узла редуцирования 3, блока низкотемпературной сепарации 4 и блока дегазации конденсата 5, включающей также линии подачи технологических потоков 6-13 и устройство редуцирования конденсата 14, осуществляют установку дефлегматора 15 на линии 8 подачи газа входной сепарации в блок низкотемпературной сепарации 4 между блоком рекуперации холода 2 и узлом редуцирования 3. Верхнюю и нижнюю часть тепломассообменного блока дефлегматора 15 соединяют с линией 9 подачи газа низкотемпературной сепарации, а линию 16 вывода флегмы соединяют с линией 7 подачи конденсата входной сепарации после и размещают между точками подключения отсекающие задвижки 17 и 18. Кроме того, часть теплообменников блока рекуперации холода 2 соединяют с линией 7 подачи редуцированного конденсата перед устройством редуцирования конденсата 14 и размещают между точками подключения отсекающую задвижку 19. Вновь установленное оборудование и линии его подключения показаны пунктиром (см. чертеж).

При работе модернизированной установки сырой газ по линии 6 поступает в блок входной сепарации 1, из которого по линии 7 выводят конденсат входной сепарации, а по линии 8, при закрытой отсекающей задвижке 18, газ входной сепарации через блок рекуперации холода 2, дефлегматор 15 и узел редуцирования 3 подают в блок низкотемпературной сепарации 4. Полученный в блоке 4 газ по линии 9, при закрытой отсекающей задвижке 17, подают в качестве хладагента сначала в дефлегматор 15, а затем в одну часть теплообменников блока 2, из которой по линии 10 выводят товарный таз. Конденсат из блока 4 по линии 11, а флегму из дефлегматора 15 но линии 16, подают в линию 7, полученную смесь конденсатов редуцируют на устройстве 14 и направляют, при закрытой отсекающей задвижке 19, в качестве хладагента в другую часть теплообменников блока 2, затем нагретую смесь подают в блок дегазации конденсата 5, из которого по линии 12 выводят товарный конденсат, а по линии 13 - газ дегазации. Кроме того, из блока рекуперации холода 2 в линию 7 подачи конденсата входной сепарации может подаваться конденсат промежуточной сепарации (линия не показана). Линии подачи ингибитора гидратообразования и вывода водных конденсатов условно не показаны.

На существующей установке низкотемпературной сепарации при подготовке 180 тыс. нм³/час сырого газа, содержащего 15,4% масс. углеводородов С₅₊, с входным давлением 5,74 МПа, получают товарный газ с температурой точки росы по углеводородам минус 24,3°С, при этом расход тепла в блоке дегазации конденсата составляет 1,33 МВт, а степень извлечения углеводородов С₃₊-70,9%.

При модернизации перед узлом редуцирования описанным выше способом устанавливают дефлегматор, а в один из теплообменников блока рекуперации холода в качестве хладагента подают 41,1 т/час редуцированной смеси конденсатов с давлением 0,3 МПа и температурой минус 20,3°С, которую после нагрева до 7°С возвращают на дегазацию. На модернизированной установке при входном давлении 4,8 МПа получают товарный газ с температурой точки росы но углеводородам минус 47,8°С, при этом потребление тепла в блоке дегазации конденсата составило 0,9 МВт, а степень извлечения углеводородов С₃₊-84,5%.

Таким образом, предложенный способ позволяет увеличить степень извлечения тяжелых углеводородов, повысить качество подготовки газа при снижении входного давления, уменьшить эксплуатационных расходы и может быть использован в газовой промышленности.

Способ модернизации действующей установки низкотемпературной сепарации газа, включающий установку холодильника на линии подачи газа входной сепарации, отличающийся тем, что в качестве холодильника перед узлом редуцирования устанавливают дефлегматор, охлаждаемый противоточно подаваемым газом низкотемпературной сепарации, одну часть теплообменников блока рекуперации холода оснащают линией подачи редуцированной смеси конденсатов и соединяют ее с блоком дегазации конденсата линией подачи нагретой редуцированной смеси конденсатов, а другую - линией подачи частично нагретого в дефлегматоре газа низкотемпературной сепарации.

Изобретение относится к хранению сжиженного природного газа (СПГ), в частности к обеспечению сброса паров из резервуара СПГ, и может быть использовано в криогенной газовой промышленности.

Установка для отбензинивания попутного нефтяного газа // 2676829

Изобретение относится к холодильной технике, а именно к устройствам для разделения газов с помощью обработки холодом, и может быть использовано на нефтяных месторождениях для создания мобильных модульных комплексов для разделения попутного нефтяного газа на газовый конденсат, который может быть компаундирован с минеральной нефтью, и на сухой газ, который может быть транспортирован в магистральный газопровод, либо полезно использован для собственных нужд, либо сожжен на факельной установке.

Обработка газообразных углеводородов // 2674807

Раскрыты способ и устройство для компактной установки для обработки для улучшения выделения C2 (или C3) и тяжелых углеводородных компонентов из углеводородного газового потока.

Способ удаления кислотных газов из природного газа // 2671253

Изобретение относится к способу удаления кислотных газов, прежде всего диоксида углерода и сероводорода, из богатой углеводородом фракции, прежде всего природного газа.

Установка для деэтанизации природного газа (варианты) // 2668896

Изобретение относится к установкам низкотемпературной сепарации и может быть использовано в газовой промышленности для разделения природного газа, транспортируемого по магистральным газопроводам.

Система и способ для сжижения природного газа (варианты) // 2668303

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).

Комбинированная сепарация высококипящих и низкокипящих компонентов из природного газа // 2668053

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).

Способ производства сжиженного природного газа // 2659870

Изобретение относится к газоперерабатывающей отрасли промышленности. Посредством фильтра проводят очистку природного газа от механических примесей и капельной жидкости.

Установка разделения воздуха, способ получения продукта, содержащего аргон, и способ изготовления установки разделения воздуха // 2659698

Предложена установка (100) разделения воздуха для получения продукта, содержащего аргон, низкотемпературным разделением сжатого и охлажденного исходного воздуха и способы ее работы.

Способы разделения углеводородных газов // 2658010

Изобретение относится к способу разделения углеводородного газа, содержащего, по меньшей мере, этан и С3 и более тяжелые компоненты на фракцию, содержащую преобладающую порцию этана и более легкие компоненты, и фракцию, содержащую преобладающую порцию С3 и более тяжелые компоненты, в котором (a) сырой газ обрабатывают в одном или более теплообменниках, а также на этапах расширения для обеспечения, по меньшей мере, одного частично конденсированного углеводородного газа, обеспечивая тем самым, по меньшей мере, один первый остаточный пар и, по меньшей мере, одну С2 или С3-содержащую жидкость, которая также содержит более легкие углеводороды; и (b) по меньшей мере, одну из С2 или С3-содержащих жидкостей направляют в дистилляционную колонну, в которой упомянутую жидкость разделяют на второй остаток, содержащий более легкие углеводороды, и С2 или С3-содержащий продукт.

Блок отбензинивания низконапорного тяжелого углеводородного газа (варианты) // 2634897

Изобретение относится к устройствам подготовки путем отбензинивания попутного нефтяного газа и газа дегазации конденсата. Блок отбензинивания низконапорного тяжелого углеводородного газа включает компрессор, установленный на линии сырьевого газа, и дефлегматор с линией вывода конденсата и тепломассообменным блоком, охлаждаемым хладагентом.

Установка облагораживания синтетических нефтяных фракций // 2620795

Изобретение относится к области химической промышленности. Установка состоит из блока гидрирования, блока гидрооблагораживания, блока фракционирования и блока циркуляции водорода.

Способ извлечения нефти, конденсата и высокомолекулярных соединений // 2613644

Способ может быть использован на предприятиях газодобывающей, газоперерабатывающей и нефтеперерабатывающей промышленности, входящих в единый технико-экономический региональный кластер.

Способ модернизации действующей установки низкотемпературной сепарации газа // 2609175

Изобретение относится к способам модернизации установок подготовки природного и попутного нефтяного газа к транспорту методом низкотемпературной сепарации и может быть использовано в нефтегазовой промышленности.

Способ конверсии углеводородного сырья, содержащего сланцевое масло, путем гидроконверсии в кипящем слое, фракционирования с помощью атмосферной дистилляции и гидрокрекинга // 2592688

Изобретение относится к способу конверсии сланцевого масла или смеси сланцевых масел, имеющих содержание азота по меньшей мере 0.1 мас. %, содержащему следующие стадии: a) сырье вводится в часть для гидроконверсии в присутствии водорода, причем указанная часть содержит, по меньшей мере, реактор с кипящем слоем, работающий в режиме газообразного и жидкого восходящего потока и содержащий по меньшей мере один катализатор гидроконверсии на подложке, b) выходящий поток, полученный на стадии а), вводится по меньшей мере частично в зону фракционирования, из которой, посредством атмосферной дистилляции, выходят газообразная фракция, фракция лигроина, фракция газойля и фракция, более тяжелая, чем фракция газойля, c) указанная фракция лигроина обрабатывается по меньшей мере частично в первой части для гидрообработки в присутствии водорода, причем указанная часть содержит по меньшей мере один реактор с фиксированным слоем, содержащий по меньшей мере один катализатор гидрообработки, d) указанная фракция газойля обрабатывается по меньшей мере частично во второй части для гидрообработки в присутствии водорода, причем указанная часть содержит по меньшей мере один реактор с фиксированным слоем, содержащий по меньшей мере один катализатор гидрообработки, e) фракция, более тяжелая, чем фракция газойля, обрабатывается по меньшей мере частично в части для гидрокрекинга в присутствии водорода.

Устройство для низкотемпературной сепарации газа и способ его работы // 2576300

Группа изобретений относится к устройствам и способам подготовки природного газа к транспортировке путем низкотемпературной сепарации и может быть использовано в нефтегазовой промышленности.

Газоперерабатывающий и газохимический комплекс // 2570795

Изобретение относится к газоперерабатывающему и газохимическому комплексу, включающему газоперерабатывающий сектор, в котором в качестве сырья звена подготовки сырья 1.1 подается природный углеводородный газ с получением очищенного и осушенного газа и кислого газа, направляемых, соответственно, в звено низкотемпературного фракционирования сырья 1.2 и в звено получения элементарной серы при присутствии сероводорода в исходном сырье 1.5, звена получения товарной метановой фракции (товарного газа) 1.3 подается метановая фракция со звена 1.2 с получением азота, гелиевого концентрата, направляемого на звено получения товарного гелия 1.6, и метановой фракции, звена получения суммы сжиженных углеводородных газов (СУГ) и пентан-гексановой фракции 1.4 подается ШФЛУ со звена 1.2 с получением пропановой, бутановой, изобутановой и пентан-гексановой фракции, пропан-бутана технического и автомобильного, сектор по сжижению природных газов, состоящий из звена сжижения товарной метановой фракции (товарного газа) 1.12, соединяющегося потоком метановой фракции из звена 1.3, и звена сжижения этановой фракции 1.13, соединяющегося потоком этановой фракции из звена 1.2 с получением товарного газа, газохимический сектор, в котором в качестве сырья звена получения этилена 1.7 подается со звена 1.2 этановая фракция с получением этилена и водорода, звена получения пропилена 1.8 подается со звена 1.4 пропановая фракция, звена получения синтез-газа, метанола и высших спиртов, аммиака 1.10 подается со звеньев 1.12, 1.1 и 1.7-1.8, соответственно, товарный газ, кислый газ и водород с получением метанола и аммиака, звена получения полимеров, сополимеров 1.9 подается из звеньев 1.8 и 1.7, соответственно, пропилен и частично этилен с получением полиэтилена, сополимера и полипропилена, звена получения этиленгликолей 1.11 подается со звена 1.7 оставшаяся часть этилена с получением моно-, ди- и триэтиленгликолей, сектор подготовки конденсата, в котором в качестве сырья звена стабилизации конденсата 1.14 подается нестабильный газоконденсат, звена получения моторных топлив 1.15 подается стабильный газоконденсат, пентан-гексановая фракция и водород, соответственно, со звеньев 1.14, 1.4 и 1.7-1.8 с получением высокооктанового автобензина, керосиновой и дизельной фракций, при этом отводимые предельные углеводородные газы со звена 1.15 и газ стабилизации со звена 1.14 направляются в звено 1.1, с учетом того, что перемещение технологических потоков между смежными секторами обеспечивается дополнительными перекачивающими станциями.

Способ подготовки газа и газового конденсата // 2567297

Изобретение относится к подготовке газа и газового конденсата и может найти применение в нефтегазовой промышленности для промысловой подготовки скважинной продукции газоконденсатных месторождений.

Способ подготовки газа и газового конденсата // 2567296

Изобретение относится к подготовке газа и газового конденсата и может найти применение в газовой промышленности для промысловой подготовки скважинной продукции газоконденсатных месторождений.

Обработка потока жидких углеводородов, содержащего воду // 2553664

Изобретение относится к способу обработки потока жидких углеводородов, содержащего воду, в котором поток жидких углеводородов вводится в первый сепаратор, отделяющий по меньшей мере свободную воду из указанного потока жидких углеводородов.

Распределительная тарелка для колонны обмена между газом и жидкостью с дефектором жидкости, колонна обмена теплом и использование колонны // 2682606

Изобретение предназначено для тепломассообмена. Распределительная тарелка для колонны обмена теплом и/или массой между газом и жидкостью содержит средства (4) для прохождения указанного газа через указанную тарелку (2) и по меньшей мере один канал (6) для прохождения указанной жидкости через указанную тарелку (2).