Установка 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. Предложена установка, включающая в варианте 1 блок адсорбционной осушки, испаритель, компрессор, конденсатор и редуцирующее устройство внешнего контура охлаждения, рекуперационный теплообменник, первый и второй детандеры, дефлегматор и деметанизатор. Вариант 2 взамен внешнего контура охлаждения включает компрессор, холодильник и третий детандер. При работе варианта 1 газ высокого давления осушают, параллельно охлаждают в испарителе и рекуперационном теплообменнике, редуцируют с помощью первого детандера и подвергают дефлегмации за счет охлаждения подаваемым из сепаратора газом низкого давления, который затем нагревают в рекуперационном теплообменнике, смешивают с газом регенерации и выводят с установки. При циркуляции хладагент после нагрева в испарителе сжимают компрессором, приводимым в движение детандерами, охлаждают в конденсаторе и редуцируют. Полученный в дефлегматоре газ редуцируют во втором детандере, смешивают с метансодержащим газом из деметанизатора и используют в качестве газа низкого давления. Из низа дефлегматора флегму направляют в деметанизатор, из которого выводят углеводороды С2+ и метансодержащий газ. Изобретение обеспечивает повышение выхода 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 хладоагентами 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, рекуперационные теплообменники, 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 или электрически с компрессором для сжатия хладоагента внешнего цикла охлаждения или хладоагента смешения.

Предложено два варианта установки, в первом из которых установлен компрессор хладоагента внешнего цикла охлаждения, а во втором установлен компрессор части газа высокого давления, используемой в качестве хладоагента смешения.

Технический результат в первом варианте достигается тем, что в предлагаемой установке, оснащенной линиями газа высокого и низкого давления, включающей рекуперационный теплообменник, дефлегматор и редуцирующие устройства, особенность заключается в том, что в качестве редуцирующих устройств установлены детандеры, кинематически или электрически соединенные с приводом компрессора внешнего контура охлаждения, на линии газа высокого давления сначала установлен блок осушки с линией ввода продувочного газа и линией вывода газа регенерации в линию вывода газа низкого давления, затем параллельно расположены испаритель внешнего контура охлаждения и рекуперационный теплообменник, и далее - первый детандер и дефлегматор, соединенный с рекуперационным теплообменником линией подачи газа низкого давления, образованной линией подачи метансодержащего газа, к которой примыкает линия подачи газа дефлегмации со вторым детандером, кроме того, дефлегматор оснащен линией подачи флегмы в деметанизатор, оборудованный линией вывода углеводородов С2+ и линией подачи метансодержащего газа в дефлегматор, при этом внешний контур охлаждения включает расположенные на линии циркуляции хладоагента испаритель, компрессор, конденсатор и редуцирующее устройство.

Второй вариант установки отличается отсутствием внешнего контура охлаждения и расположением на линии газа высокого давления параллельно рекуперационному теплообменнику холодильника, третьего детандера и компрессора. В этом случае часть газа высокого давления выполняет роль хладоагента смешения.

Деметанизатор может быть оснащен линиями вывода этановой и пропан-бутановой фракций. При высоком содержании углекислого газа и низком содержании тяжелых углеводородов в газе высокого давления установку целесообразно оснастить блоком очистки газа от углекислоты, например, адсорбционного типа, а при необходимости дальнейшей транспортировки газа на линии вывода газа низкого давления может быть установлена газоперекачивающая компрессорная станция.

Установка оборудована блоком осушки, например, адсорбционного типа. Деметанизатор может быть выполнен в виде ректификационной колонны. Редуцирующее устройство внешнего контура охлаждения может быть выполнено в виде дроссельного вентиля, вихревой трубы или, преимущественно, в виде детандера. В качестве продувочного газа может быть использована часть газа низкого давления. В качестве остальных элементов установки могут быть расположены любые устройства соответствующего назначения, известные из уровня техники.

Установка в качестве редуцирующих устройств детандеров, соединенных кинематически или электрически с компрессором, позволяет использовать механическую энергию редуцирования технологических потоков для дополнительного охлаждения газа путем выведения из установки тепла, выделяющегося при сжатии циркулирующего хладоагента с помощью конденсатора (первый вариант) или при сжатии части газа высокого давления с помощью холодильника (второй вариант), что снижает температуру газа, приводит к уменьшению содержания углеводородов С2+ в газе и увеличивает их выход в жидком виде.

Установка в первом варианте включает блок адсорбционной осушки 1, внешний контур охлаждения в составе испарителя 2, компрессора 3, конденсатора 4 и редуцирующего устройства 5, рекуперационный теплообменник 6, детандеры 7 и 8, дефлегматор 9 и деметанизатор 10. Второй вариант установки взамен внешнего контура охлаждения включает компрессор 11, холодильник 12 и третий детандер 13. Установка может быть оборудована блоком очистки от углекислого газа 14 и компрессорной станцией 15 (показано пунктиром).

При работе первого варианта установки (фиг. 1) газ высокого давления, подаваемый по линии 16, осушают в блоке 1, подавая для регенерации адсорбента продувочный газ по линии 17, и разделяют на два потока, первый поток охлаждают в испарителе 2 хладоагентом внешнего контура охлаждения, циркулирующим по линии 18, а второй поток охлаждают в теплообменнике 6, охлажденные потоки объединяют, редуцируют с помощью детандера 7 и направляют в нижнюю часть дефлегматора 9, где подвергают дефлегмации за счет противоточного охлаждения подаваемым по линии 19 газом низкого давления, который затем нагревают в теплообменнике 6, смешивают с газом регенерации, подаваемым из блока 1 по линии 20, и выводят с установки по линии 21. При циркуляции во внешнем контуре охлаждения хладоагент после нагрева в испарителе 2 сжимают компрессором 3, приводимым в движение детандерами 7, 8 и, возможно, 5 с помощью кинематической и/или электрической связи, охлаждают в конденсаторе 4 и редуцируют в устройстве 5. Полученный в дефлегматоре газ выводят по линии 22, редуцируют в детандере 8 и смешивают с метансодержащим газом, подаваемым по линии 23, образуя поток газа низкого давления. Из низа дефлегматора 9 по линии 24 флегму подают в деметанизатор 10, из которого по линии 25 выводят углеводороды С2+, а по линии 23 - метансодержащий газ. Работа второго варианта (фиг. 2) отличается тем, что газ высокого давления после осушки разделяют на два потока, первый охлаждают в рекуперационном теплообменнике 6, а второй сжимают с помощью компрессора 11, приводимого в движение детандерами 7, 8 и 13 с помощью кинематической и/или электрической связи, охлаждают в холодильнике 12 и редуцируют с помощью детандера 13.

При необходимости в обоих вариантах установки объединенный газовый поток очищают от углекислого газа в блоке 14, а газ низкого давления сжимают в компрессорной 15. Взамен углеводородов С2+, из деметанизатора 10 по линиям 26 и 27 могут выводиться этановая и пропан-бутановая фракции раздельно (показано пунктиром).

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

1. Установка выделения углеводородов С2+ из природного газа, оснащенная линиями газа высокого и низкого давления, включающая рекуперационный теплообменник, дефлегматор и редуцирующие устройства, отличающаяся тем, что в качестве редуцирующих устройств установлены детандеры, кинематически или электрически соединенные с приводом компрессора внешнего контура охлаждения, на линии газа высокого давления сначала установлен блок осушки с линией ввода продувочного газа и линией вывода газа регенерации в линию вывода газа низкого давления, затем параллельно расположены испаритель внешнего контура охлаждения и рекуперационный теплообменник и далее - первый детандер и дефлегматор, соединенный с рекуперационным теплообменником линией подачи газа низкого давления, образованной линией вывода метансодержащего газа и примыкающей к ней линией подачи газа дефлегмации со вторым детандером, кроме того, дефлегматор оснащен линией подачи флегмы в деметанизатор, оборудованный линиями вывода углеводородов С2+ и метансодержащего газа, при этом внешний контур охлаждения включает расположенные на линии циркуляции хладагента испаритель, компрессор, конденсатор и редуцирующее устройство.

2. Установка выделения углеводородов С2+ из природного газа, оснащенная линиями газа высокого и низкого давления, включающая рекуперационный теплообменник, дефлегматор и редуцирующие устройства, отличающаяся тем, что в качестве редуцирующих устройств установлены детандеры, кинематически или электрически соединенные компрессором, на линии газа высокого давления сначала установлен блок осушки с линией ввода продувочного газа и линией вывода газа регенерации в линию вывода газа низкого давления, затем линия газа высокого давления разделена на две линии, на одной установлены компрессор, холодильник и первый детандер, на другой - рекуперационный теплообменник с линиями подачи и вывода газа низкого давления, далее линии газа высокого давления соединены в одну линию, на которой установлен второй детандер и дефлегматор, соединенный с рекуперационным теплообменником линией подачи газа низкого давления, образованной линией вывода метансодержащего газа и примыкающей к ней линией подачи газа дефлегмации со вторым детандером, кроме того, дефлегматор оснащен линией подачи флегмы в деметанизатор, оборудованный линиями вывода углеводородов С2+ и метансодержащего газа.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к двум вариантам способа переалкилирования и установке. При этом один из вариантов способа предусматривает стадии: (a) проведения в реакторе реакции потока сырья реактора, содержащего толуол, С9-ароматические вещества, С10-ароматические вещества и водород, на катализаторе для получения выходящего потока реактора, содержащего бензол и ксилолы; (b) охлаждения выходящего потока реактора с получением первой двухфазной смеси; (c) разделения первой двухфазной смеси на первый жидкий поток и первый парообразный поток; (d) подачи, по меньшей мере, части первого жидкого потока в колонну получения бензола, причем часть первого жидкого потока, подаваемого в колонну получения бензола, обходит стабилизационную колонну; и (e) извлечения бензола из первого сконденсированного жидкого потока в колонне получения бензола.

Изобретение относится к способу и устройству для опреснения воды. Способ опреснения соленой воды, в котором опресняемая соленая вода, подаваемая в виде струи или пелены, периодически подвергается воздействию сильной ударной волны и высокоскоростного потока горячих газообразных продуктов детонации, приводящему к тонкой аэродинамической фрагментации струи или пелены опресняемой соленой воды.
Изобретение относится к области предварительной обработки морской воды перед опреснением в адиабатном многоступенчатом опреснителе путем ее гидродинамической кавитационной обработки и активации атмосферным воздухом.

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.

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

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.

Изобретение относится к установкам низкотемпературной сепарации и может быть использовано в газовой промышленности для выделения углеводородов С2+ из природного газа. Предложена установка, включающая в варианте 1 блок адсорбционной осушки, испаритель, компрессор, конденсатор и редуцирующее устройство внешнего контура охлаждения, рекуперационный теплообменник, первый и второй детандеры, дефлегматор и деметанизатор. Вариант 2 взамен внешнего контура охлаждения включает компрессор, холодильник и третий детандер. При работе варианта 1 газ высокого давления осушают, параллельно охлаждают в испарителе и рекуперационном теплообменнике, редуцируют с помощью первого детандера и подвергают дефлегмации за счет охлаждения подаваемым из сепаратора газом низкого давления, который затем нагревают в рекуперационном теплообменнике, смешивают с газом регенерации и выводят с установки. При циркуляции хладагент после нагрева в испарителе сжимают компрессором, приводимым в движение детандерами, охлаждают в конденсаторе и редуцируют. Полученный в дефлегматоре газ редуцируют во втором детандере, смешивают с метансодержащим газом из деметанизатора и используют в качестве газа низкого давления. Из низа дефлегматора флегму направляют в деметанизатор, из которого выводят углеводороды С2+ и метансодержащий газ. Изобретение обеспечивает повышение выхода углеводородов С2+. 2 н.п. ф-лы, 2 ил.

Наверх