Установка низкотемпературной дефлегмации с сепарацией нтдс для подготовки природного газа с получением пропан-бутановой фракции

Изобретение относится к установкам низкотемпературной конденсации и может быть использовано в газовой промышленности для подготовки природного газа. Предложена установка, включающая входной сепаратор, дефлегматор, низкотемпературный сепаратор, выветриватель, деметанизатор, деэтанизатор, дебутанизатор, первый и второй рекуперационные теплообменники и редуцирующие устройства. При работе установки сырой газ охлаждают в первом рекуперационном теплообменнике, разделяют на конденсат и газ, который после охлаждения во втором рекуперационном теплообменнике и редуцирования подвергают дефлегмации за счет охлаждения редуцированным газом дефлегмации, подаваемым из верха дефлегматора в его теплообменную секцию и затем в низкотемпературный сепаратор, из которого выводят конденсат и после нагрева во втором рекуперационном теплообменнике подготовленный газ. Из дефлегматора выводят конденсат, все конденсаты смешивают, редуцируют и разделяют в выветривателе на газ, возвращаемый в низкотемпературный сепаратор, и остаток, который подают в деметанизатор после нагрева в первом рекуперационном теплообменнике, где разделяют на метансодержащий газ, возвращаемый в низкотемпературный сепаратор, и остаток, который после редуцирования подают в деэтанизатор, где разделяют на этансодержащий газ, возвращаемый в низкотемпературный сепаратор, и широкую фракцию легких углеводородов, которую фракционируют с получением пропан-бутановой фракции и стабильного газового конденсата. Изобретение позволяет повысить выход углеводородов С₃₊ и исключить образования факельных газов. 1 ил.

 

Изобретение относится к установкам низкотемпературной конденсации и может быть использовано в газовой промышленности для подготовки природного газа.

Известен способ низкотемпературной сепарации газа [RU 2543867, опубл. 10.03.2015 г., МПК B01D 3/14, B01D 3/28], осуществляемый на установке, включающей входной сепаратор, двухсекционный дефлегматор, блок низкотемпературной сепарации в составе редуцирующего устройства и низкотемпературного сепаратора, и блок выветривания конденсата.

Недостатками известной установки являются низкое качество товарного газа и низкий выход газового конденсата из-за неполной рекуперации холода технологических потоков.

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, первый и второй рекуперационные теплообменники, дефлегматор, соединенный линией газа дефлегмации с редуцирующем устройством, с низкотемпературным сепаратором, оснащенным линией вывода газа в теплообменную секцию дефлегматора, редуцирующие устройства и блок стабилизации конденсата.

Недостатком данной установки является низкий выход углеводородов С₃₊ из-за недостаточного охлаждения при дефлегмации и потерь с факельными газами.

Задача изобретения повышение выхода углеводородов С₃₊ и исключение образования факельных газов.

Техническим результатом является исключение образования факельных газов за счет установки выветривателя, деметанизатора и деэтанизатора, соединенных с низкотемпературным сепаратором, а также повышение выхода углеводородов С₃₊ за счет соединения линии подачи редуцированного газа дефлегмации с теплообменной секцией дефлегматора.

Технический результат достигается тем, что в предлагаемой установке, включающей входной сепаратор, первый и второй рекуперационные теплообменники, дефлегматор, соединенной линией газа дефлегмации, оборудованной редуцирующем устройством, с низкотемпературным сепаратором, оснащенным линиями вывода газа и конденсата, а также редуцирующие устройства и блок стабилизации конденсата, особенность заключается в том, что на линии газа дефлегмации между редуцирующем устройством и низкотемпературным сепаратором расположена теплообменная секция дефлегматора, линия вывода газа низкотемпературной сепарации непосредственно соединена с первым рекуперационным теплообменником, на линии подачи смеси конденсатов после редуцирующего устройства установлен выветриватель, соединенный линией подачи газа выветривания с низкотемпературным сепаратором, а в качестве блока стабилизации после второго рекуперационного теплообменника установлены деметанизатор, соединенный с низкотемпературным сепаратором линией подачи метансодержащего газа, редуцирующее устройство и деэтанизатор, соединенный с низкотемпературным сепаратором линией подачи этансодержащего газа с компрессором, а линией подачи широкой фракции легких углеводородов - с дебутанизатором, оснащенным линиями вывода пропан-бутановой фракции и стабильного конденсата.

При необходимости в качестве продукта выводят по меньшей мере часть широкой фракции легких углеводородов. Деметанизатор, деэтанизатор и дебутанизатор могут быть выполнены в виде ректификационных колонн. Редуцирующие устройства могут быть выполнены в виде дроссельного вентиля, газодинамического устройства или детандера. В качестве остальных элементов могут быть установлены любые устройства соответствующего назначения, известные из уровня техники.

Установка выветривателя, деметанизатора и деэтанизатора, соединенных с низкотемпературным сепаратором, позволяет возвратить в технологический цикл легкие углеводороды и получить жидкие продукты, содержащие тяжелые углеводороды, что повышает выход углеводородов С₃₊. Последний повышается также за счет охлаждения дефлегматора редуцированным газом дефлегмации, имеющим более низкую температуру, чем газ низкотемпературной сепарации, что снижает температуру газа дефлегмации и уменьшает потери углеводородов С₃₊ с подготовленным газом.

Установка включает входной сепаратор 1, дефлегматор 2, низкотемпературный сепаратор 3, выветриватель 4, деметанизатор 5, деэтанизатор 6, дебутанизатор 7, рекуперационные теплообменники 8 и 9 (второй вариант расположения показан пунктиром), редуцирующие устройства 10-13.

При работе установки (фиг. 1) сырой газ, подаваемый по линии 14, охлаждают в теплообменнике 8, разделяют в сепараторе 1 на конденсат, выводимый по линии 15, и газ, который по линии 16, после охлаждения в теплообменнике 9 и редуцирования с помощью устройства 10, подвергают дефлегмации в дефлегматоре 2 за счет охлаждения редуцированным с помощью устройства 11 газом дефлегмации, подаваемым по линии 17 из верха дефлегматора 2 в его теплообменную секцию, и далее - в сепаратор 3, из которого по линии 18 выводят конденсат, а по линии 19, после нагрева в теплообменнике 9, выводят подготовленный газ. Из низа дефлегматора 2 по линии 20 выводят конденсат, который смешивают с конденсатами, подаваемыми по линиям 15 и 18, полученную смесь редуцируют с помощью устройства 12 и разделяют в выветривателе 4 на газ, подаваемый по линии 21 в сепаратор 3, и остаток, который по линии 22 подают в деметанизатор 5 после нагрева в теплообменнике 8, расположенном в одном из двух положений, где разделяют на метансодержащий газ, подаваемый в сепаратор 3 по линии 23, и остаток, который после редуцирования с помощью устройства 13 по линии 25 подают в деэтанизатор 6, где выделяют этансодержащий газ, подаваемый по линии 25 с помощью компрессора (условно не показан) в сепаратор 3 и широкую фракцию легких углеводородов С₃₊, которую по линии 26 направляют в дебутанизатор 7 для разделения на пропан-бутановую фракцию, выводимую по линии 27 и стабильный газовый конденсат, выводимый по линии 28. Линии подачи ингибитора гидратообразования (метанола) и вывода отработанного водометанольного раствора условно не показаны.

Таким образом, предлагаемая установка, работающая по предлагаемому способу, позволяет увеличить выход углеводородов С₃₊, исключает образование факельных газов и может найти применение в газовой промышленности.

Установка низкотемпературной дефлегмации с сепарацией НТДС для подготовки природного газа с получением пропан-бутановой фракции, включающая входной сепаратор, первый и второй рекуперационные теплообменники, дефлегматор, соединенный линией газа дефлегмации, оборудованной редуцирующим устройством, с низкотемпературным сепаратором, оснащенным линиями вывода газа и конденсата, а также редуцирующие устройства и блок стабилизации конденсата, отличающаяся тем, что на линии газа дефлегмации между редуцирующем устройством и низкотемпературным сепаратором расположена теплообменная секция дефлегматора, линия вывода газа низкотемпературной сепарации непосредственно соединена с первым рекуперационным теплообменником, на линии подачи смеси конденсатов после редуцирующего устройства установлен выветриватель, соединенный линией подачи газа выветривания с низкотемпературным сепаратором, а в качестве блока стабилизации после второго рекуперационного теплообменника установлены деметанизатор, соединенный с низкотемпературным сепаратором линией подачи метансодержащего газа, редуцирующее устройство и деэтанизатор, соединенный с низкотемпературным сепаратором линией подачи этансодержащего газа с компрессором, а линией подачи широкой фракции легких углеводородов - с дебутанизатором, оснащенным линиями вывода пропан-бутановой фракции и стабильного конденсата.