Установка низкотемпературной сепарации с дефлегмацией нтсд для выделения углеводородов c2+ из природного газа (варианты)

Изобретение относится к установкам низкотемпературной сепарации и может быть использовано в газовой промышленности для выделения углеводородов С2+ из природного газа. Установка в варианте 1 включает блок осушки, внешний контур охлаждения в составе испарителя, компрессора, конденсатора и редуцирующего устройства, два рекуперационных теплообменника, редуцирующие устройства, дефлегматор, деметанизатор и низкотемпературный сепаратор. Вариант 2 включает компрессор, холодильник и дополнительное редуцирующее устройство. При работе варианта 1 газ высокого давления осушают, охлаждают в первом рекуперационном теплообменнике, испарителе и во втором рекуперационном теплообменнике, затем редуцируют и направляют в дефлегматор, охлаждаемый газом низкотемпературной сепарации, который затем нагревают в первом рекуперационном теплообменнике и выводят. При циркуляции хладагент внешнего контура после нагрева в испарителе сжимают компрессором, приводимым в движение по меньшей мере одним из детандеров, охлаждают в конденсаторе и редуцируют. Газ дефлегмации редуцируют и смешивают с метансодержащим газом, разделяют в низкотемпературном сепараторе на газ и конденсат. Флегму редуцируют, смешивают с конденсатом и через второй рекуперационный теплообменник подают в деметанизатор, из которого выводят метансодержащий газ и углеводороды С2+. Работа варианта 2 отличается тем, что часть газа высокого давления сжимают компрессором, приводимым в движение с помощью по меньшей мере одного из детандеров, охлаждают в холодильнике, втором рекуперационном теплообменнике и редуцируют. Изобретение позволяет повысить выход углеводородов С2+. 2 н.п. ф-лы, 2 ил.

 

Изобретение относится к установкам низкотемпературной сепарации и может быть использовано в газовой промышленности для выделения углеводородов С2+ из природного газа.

Известен способ сжижения богатого углеводородами потока с одновременным извлечением С3+ - богатой фракции с высоким выходом [RU 2317497, опубл. 20.02.2008 г., МПК F25J 1/02, F25J 3/00], осуществляемый на установке, включающей три холодильных каскада со смешанными хладагентами разного состава и блок фракционирования, состоящий из сепаратора, детандер компрессорного агрегата, насоса, рекуперационного теплообменника, абсорбера и отпарной колонны.

Недостатками известной установки являются неполное извлечение углеводородов С3+ и невозможность выделения этана.

Наиболее близка к предлагаемому изобретению установка комплексной подготовки газа [RU 2624710, опубл. 05.07.2017 г., МПК F25J 3/00, С07С 7/00, C10G 5/06], включающая входной сепаратор, два рекуперационных теплообменника, дефлегматор, редуцирующие устройства, блок низкотемпературной сепарации и блок стабилизации конденсата.

Недостатком данной установки является низкий выход углеводородов С2+ из-за недостаточного охлаждения газа.

Задача изобретения - повышение выхода углеводородов С2+.

Техническим результатом является повышение выхода углеводородов С2+ за счет установки в качестве редуцирующих устройств детандеров, соединенных кинематически и/или электрически с компрессором для сжатия хладагента внешнего цикла охлаждения или хладагента смешения (части газа высокого давления).

Предложено два варианта установки, в первом из которых установлен компрессор хладагента внешнего контура охлаждения, а во втором - компрессор части газа высокого давления, используемой в качестве хладагента смещения.

Технический результат в первом варианте достигается тем, что в предлагаемой установке, оснащенной линиями газа высокого и низкого давления, включающей два рекуперационных теплообменника, дефлегматор, редуцирующие устройства, блоки низкотемпературной сепарации и стабилизации, особенность заключается в том, что в качестве блока стабилизации установлен деметанизатор, соединенный линией подачи метансодержащего газа с линией подачи газа дефлегмации, и оснащенный линией вывода углеводородов С2+, в качестве блока низкотемпературной сепарации расположен низкотемпературный сепаратор, оснащенный линией вывода конденсата в линию подачи флегмы и линией подачи газа в устройство охлаждения дефлегматора, по меньшей мере одно из редуцирующих устройств выполнено в виде детандера, кинематически и/или электрически соединенного с компрессором внешнего контура охлаждения, на линии газа высокого давления установлен блок осушки, затем параллельно расположены первый рекуперационный теплообменник и испаритель внешнего контура охлаждения со вторым рекуперационным теплообменником, далее размещены первое редуцирующее устройство и дефлегматор, соединенный линией подачи газа низкотемпературной сепарации с первым рекуперационным теплообменником, оснащенным линией вывода газа низкого давления, с низкотемпературным сепаратором -линией подачи газа дефлегмации с расположенным на ней вторым редуцирующим устройством, а с деметанизатором - линией подачи флегмы с расположенными на ней третьим редуцирующим устройством и вторым рекуперационным теплообменником, при этом внешний контур охлаждения включает расположенные на линии циркуляции хладагента испаритель, компрессор, конденсатор и редуцирующее устройство внешнего контура охлаждения.

Второй вариант установки отличается размещением на линии газа высокого давления, параллельно первому рекуперационному теплообменнику, компрессора, холодильника, второго рекуперационного теплообменника и четвертого редуцирующего устройства взамен оборудования внешнего контура охлаждения.

При необходимости установку оснащают блоком очистки газа от углекислоты, например, адсорбционного или абсорбционного типа, размещаемым на линии газа высокого давления, а на линии газа низкого давления может быть установлена компрессорная станция. Для снижения нагрузки низкотемпературного сепаратора по газу по меньшей мере часть метансодержащего газа может подаваться минуя его, непосредственно в линию газа низкотемпературной сепарации.

Установка оборудована блоком осушки, например, адсорбционного или абсорбционного типа. Деметанизатор может быть выполнен в виде ректификационной колонны. Редуцирующие устройства могут быть выполнены в виде дроссельного вентиля или вихревой трубы или детандера. В качестве остальных элементов установки могут быть размещены любые устройства соответствующего назначения, известные из уровня техники.

Установка в качестве по меньшей мере одного из редуцирующих устройств детандера, соединенного кинематически или электрически с компрессором, позволяет использовать механическую энергию редуцирования технологического потока для дополнительного охлаждения газа путем выведения из установки тепла, которое выделяется (первый вариант) при сжатии циркулирующего хладагента, с помощью конденсатора, или (второй вариант), при сжатии части газа высокого давления, с помощью холодильника, что снижает температуру газа, уменьшает содержание углеводородов С2+ в газе низкотемпературной сепарации и увеличивает их выход в жидком виде.

Установка в первом варианте включает блок осушки 1, внешний контур охлаждения в составе испарителя 2, компрессора 3, конденсатора 4 и редуцирующего устройства 5 (условно показан детандер), рекуперационные теплообменники 6 и 7, редуцирующие устройства 8, 9 и 10 (условно показаны детандеры), дефлегматор 11, деметанизатор 12 и низкотемпературный сепаратор 13. Второй вариант установки взамен оборудования внешнего контура охлаждения включает компрессор 14, холодильник 15 и редуцирующее устройство 16 (условно показан детандер). Установка может быть оборудована блоком очистки от углекислого газа 17 и компрессорной станцией 18 (показано пунктиром).

При работе первого варианта установки (фиг. 1) газ высокого давления, подаваемый по линии 19, осушают в блоке 1 и разделяют на два потока, первый охлаждают в теплообменнике 6, а второй - в испарителе 2 хладагентом внешнего контура охлаждения, циркулирующим по линии 20, и в теплообменнике 7, затем потоки объединяют, редуцируют в устройстве 8 и подвергают дефлегмации в аппарате 11 за счет охлаждения подаваемым по линии 21 газом низкотемпературной сепарации, который затем нагревают в теплообменнике 6 и выводят по линии 22 в качестве газа низкого давления. При циркуляции хладагент внешнего контура после нагрева в испарителе 2 сжимают компрессором 3, приводимым в движение по меньшей мере одним из детандеров 8, 9, 10 и 5, охлаждают в конденсаторе 4 и редуцируют в устройстве 5. Газ дефлегмации выводят по линии 23, редуцируют в устройстве 9, смешивают с метансодержащим газом, подаваемым по линии 24, разделяют в низкотемпературном сепараторе 13 на газ, выводимый по линии 21, и конденсат, подаваемый по линии 25 в линию 26, по которой из аппарата 11 выводят флегму. Флегму редуцируют с помощью устройства 10, смешивают с конденсатом низкотемпературной сепарации и через теплообменник 7, подают в деметанизатор 12, из которого по линии 24 выводят метансодержащий газ, а по линии 27 - углеводороды С2+. Работа второго варианта установки (фиг. 2) отличается тем, что второй поток газа высокого давления сжимают компрессором 14, приводимым в движение с помощью по меньшей мере одного из детандеров 8, 9, 10 и 16, охлаждают в холодильнике 15, теплообменнике 7 и редуцируют с помощью устройства 16. Возможные линии кинематической и/или электрической связи детандеров с компрессором показаны штрих-пунктиром.

При необходимости в обоих вариантах установки объединенный газовый поток очищают от углекислого газа в блоке 17, располагаемом на линии 19, а газ низкого давления сжимают в компрессорной 18 (показано пунктиром).

Таким образом, предлагаемая установка позволяет увеличить выход углеводородов С2+ и может найти применение в газовой промышленности.

1. Установка низкотемпературной сепарации с дефлегмацией НТСД для выделения углеводородов С2+ из природного газа, оснащенная линиями газа высокого и низкого давления, включающая два рекуперационных теплообменника, дефлегматор, редуцирующие устройства, блоки низкотемпературной сепарации и стабилизации, отличающаяся тем, что в качестве блока стабилизации установлен деметанизатор, соединенный линией подачи метансодержащего газа с линией подачи газа дефлегмации и оснащенный линией вывода углеводородов С2+, в качестве блока низкотемпературной сепарации расположен низкотемпературный сепаратор, оснащенный линией вывода конденсата в линию подачи флегмы и линией подачи газа в устройство охлаждения дефлегматора, по меньшей мере одно из редуцирующих устройств выполнено в виде детандера, кинематически и/или электрически соединенного с компрессором внешнего контура охлаждения, на линии газа высокого давления установлен блок осушки, затем параллельно расположены первый рекуперационный теплообменник и испаритель внешнего контура охлаждения со вторым рекуперационным теплообменником, далее размещены первое редуцирующее устройство и дефлегматор, соединенный линией подачи газа низкотемпературной сепарации с первым рекуперационным теплообменником, оснащенным линией вывода газа низкого давления, с низкотемпературным сепаратором - линией подачи газа дефлегмации с расположенным на ней вторым редуцирующим устройством, а с деметанизатором - линией подачи флегмы с расположенными на ней третьим редуцирующим устройством и вторым рекуперационным теплообменником, при этом внешний контур охлаждения включает расположенные на линии циркуляции хладагента испаритель, компрессор, конденсатор и редуцирующее устройство внешнего контура охлаждения.

2. Установка низкотемпературной сепарации с дефлегмацией НТСД для выделения углеводородов С2+ из природного газа, оснащенная линиями газа высокого и низкого давления, включающая два рекуперационных теплообменника, дефлегматор, редуцирующие устройства, блоки низкотемпературной сепарации и стабилизации, отличающаяся тем, что в качестве блока стабилизации установлен деметанизатор, соединенный линией подачи метансодержащего газа с линией подачи газа дефлегмации и оснащенный линией вывода углеводородов С2+, в качестве блока низкотемпературной сепарации расположен низкотемпературный сепаратор, оснащенный линией вывода конденсата в линию подачи флегмы и линией подачи газа в устройство охлаждения дефлегматора, по меньшей мере одно из редуцирующих устройств выполнено в виде детандера, кинематически и/или электрически соединенного с компрессором внешнего контура охлаждения, на линии газа высокого давления установлен блок осушки, затем линия газа высокого давления разделена на две линии, на первой установлен первый рекуперационный теплообменник, а на второй линии расположены компрессор, холодильник, второй рекуперационный теплообменник и первое редуцирующее устройство, далее первая и вторая линии соединены в одну линию, на которой установлено второе редуцирующее устройство и дефлегматор, соединенный линией подачи газа низкотемпературной сепарации с первым рекуперационным теплообменником, оснащенным линией вывода газа низкого давления, с низкотемпературным сепаратором - линией подачи газа дефлегмации с расположенным на ней третьим редуцирующим устройством, а с деметанизатором - линией подачи флегмы с расположенными на ней четвертым редуцирующим устройством и вторым рекуперационным теплообменником.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к установкам низкотемпературной сепарации и может быть использовано в газовой промышленности для выделения углеводородов С2+ из природного газа.

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.

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.

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

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

Изобретение относится к способу удаления кислотных газов, прежде всего диоксида углерода и сероводорода, из богатой углеводородом фракции, прежде всего природного газа.
Изобретение относится к газоперерабатывающей отрасли промышленности. Посредством фильтра проводят очистку природного газа от механических примесей и капельной жидкости.

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

Изобретение относится к газовой промышленности и может быть использовано на газоконденсатных месторождениях для переработки природного газа и его подготовки к транспортированию.

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.

Изобретение относится к установкам низкотемпературной сепарации и может быть использовано в газовой промышленности. Предложена установка, включающая в варианте 1 два рекуперационных теплообменника, внешний контур охлаждения в составе испарителя, компрессора, конденсатора и редуцирующего устройства, три редуцирующих устройства, сепаратор, дефлегматор и деметанизатор.

Изобретение относится к химической технологии элементоорганического синтеза. Предложен способ непрерывного разделения смеси этилхлорсиланов, получаемой в процессе синтеза этилхлорсиланов из кремния и хлористого этила, заключающийся в том, что разделение смеси этилхлорсиланов после предварительной очистки от хлористого этила осуществляют на двух последовательно установленных сложных ректификационных колоннах с внутренней разделяющей стенкой, имеющих собственные дефлегматоры и кипятильники.

Изобретение относится к установкам низкотемпературной сепарации и может быть использовано в газовой промышленности для выделения углеводородов С2+ из природного газа.

Изобретение относится к парожидкостному контактному тарельчатому устройству для использования в разделительной колонне. Согласно первому аспекту изобретения парожидкостное контактное тарельчатое устройство включает тарелку, имеющую множество отверстий для прохождения жидкости.

Изобретение предназначено для диспропорционирования хлорсиланов на моносилан и тетрахлорсилан при одновременном ректификационном разделении полученных при этом силанов.
Предложен способ очистки этилового спирта, содержащий стадии: перегонку в дистилляционной колонне потока поступающего сырья, содержащего этиловый спирт в количестве ниже его азеотропной концентрации, воду и примеси из одного или нескольких высших спиртов в количестве от 1 до 25000 мг/л абсолютного спирта, и сбор потока продукта, имеющего более высокую чистоту этилового спирта по сравнению с таковым в потоке поступающего сырья, сбор одного или нескольких потоков, имеющих более высокую чистоту в одном или большем количестве высших спиртов по сравнению с таковыми в потоке поступающего сырья.

Изобретение относится к тепло-, массообменном оборудованию. Насадка содержит образующие пакет ячейки.

Изобретение относится к системе отделения окиси пропилена. В соответствии с изобретением система содержит ректификационную колонну, приемный сосуд и систему промывки водой, отгонную колонну растворителя и экстракционную колонну.

Изобретение касается экстракционной колонны. Экстракционная колонна, имеющая по крайней мере по участкам цилиндрический вертикально направленный корпус колонны, который образует внутренний объем колонны, который имеет горизонтальную максимальную протяженность, причем в корпусе колонны выполнены по меньшей мере одна первая подводящая линия для экстрагирующего агента, по меньшей мере одна вторая подводящая линия для текучей среды, подлежащей экстракции, и по меньшей мере одна отводящая линия для экстрактивной смеси и по меньшей мере одна отводящая линия для рафината, отличающаяся тем, что во внутреннем объеме колонны расположено вертикально направленное разделительное устройство, которое разделяет внутренний объем колонны на несколько вертикально направленных и горизонтально отделенных областей, причем горизонтальная максимальная протяженность каждой области при каждом горизонтальном сечении через корпус колонны, который разделяет разделительное устройство, меньше, чем горизонтальная максимальная протяженность внутреннего объема колонны, области у их верхних краев заканчиваются в совместной головной части колонны, а у их нижних краев - в совместной кубовой части колонны, причем в области головной части колонны и в области кубовой части колонны горизонтальная протяженность внутреннего объема колонны не разделяется разделительным устройством, и у головной части колонны расположена одна из подводящих линий, а у кубовой части колонны расположена другая из подводящих линий.

Изобретение относится к газораспределителю. Газораспределитель для теплообменной и/или массообменной колонны, расположенный внутри указанной колонны и содержащий: впускной патрубок для подаваемого газа, проходящий через стенку корпуса колонны, по существу перпендикулярный продольной оси указанной колонны, для направления подаваемого газа перпендикулярно к вертикальной внутренней разделенной на участки цилиндрической отклоняющей стенке, которая содержит отверстие в круговую внутреннюю открытую область внутри газораспределителя, нижнюю секцию, которая продолжает внутреннюю цилиндрическую отклоняющую стенку и соответствует контуру стенки корпуса, при этом нижняя секция содержит отверстие в сливную емкость внутри колонны, и в целом горизонтальный потолок над впускным патрубком для подаваемого газа между внутренней цилиндрической отклоняющей стенкой и стенкой корпуса с заданием в целом кольцевого канала протекания газа, который образован между стенкой корпуса и внутренней цилиндрической отклоняющей стенкой, причем указанный потолок содержит отверстие.

Изобретение относится к процессам и устройству для выделения этанола из ферментированной биомассы. Способ выделения этанола из ферментированной биомассы, при этом указанный способ включает стадии: (a) предоставления ферментированной биомассы с высоким содержанием этанола; (b) набивки указанной ферментированной биомассы с высоким содержанием этанола в вертикальную дистилляционную колонну; (c) добавления воды в нижнюю часть указанной вертикальной дистилляционной колонны; (d) нагревания нижней части указанной вертикальной дистилляционной колонны для кипячения указанной воды с получением таким образом пара из нижней части; (e) охлаждения верхней части указанной вертикальной дистилляционной колонны для конденсации пара с верхней части с получением таким образом жидкости с верхней части с высоким содержанием этанола и (f) повторного введения фракции указанной жидкости с верхней части с высоким содержанием этанола в верхнюю часть указанной вертикальной дистилляционной колонны, при этом стадии с (d) по (f) выполняют одновременно. Технический результат – увеличение выхода этанола. 2 н. и 18 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к установкам низкотемпературной сепарации и может быть использовано в газовой промышленности для выделения углеводородов С2+ из природного газа. Установка в варианте 1 включает блок осушки, внешний контур охлаждения в составе испарителя, компрессора, конденсатора и редуцирующего устройства, два рекуперационных теплообменника, редуцирующие устройства, дефлегматор, деметанизатор и низкотемпературный сепаратор. Вариант 2 включает компрессор, холодильник и дополнительное редуцирующее устройство. При работе варианта 1 газ высокого давления осушают, охлаждают в первом рекуперационном теплообменнике, испарителе и во втором рекуперационном теплообменнике, затем редуцируют и направляют в дефлегматор, охлаждаемый газом низкотемпературной сепарации, который затем нагревают в первом рекуперационном теплообменнике и выводят. При циркуляции хладагент внешнего контура после нагрева в испарителе сжимают компрессором, приводимым в движение по меньшей мере одним из детандеров, охлаждают в конденсаторе и редуцируют. Газ дефлегмации редуцируют и смешивают с метансодержащим газом, разделяют в низкотемпературном сепараторе на газ и конденсат. Флегму редуцируют, смешивают с конденсатом и через второй рекуперационный теплообменник подают в деметанизатор, из которого выводят метансодержащий газ и углеводороды С2+. Работа варианта 2 отличается тем, что часть газа высокого давления сжимают компрессором, приводимым в движение с помощью по меньшей мере одного из детандеров, охлаждают в холодильнике, втором рекуперационном теплообменнике и редуцируют. Изобретение позволяет повысить выход углеводородов С2+. 2 н.п. ф-лы, 2 ил.

Наверх