Установка подготовки газа к транспорту



Установка подготовки газа к транспорту
Установка подготовки газа к транспорту
Установка подготовки газа к транспорту
B01D53/00 - Разделение (разделение твердых частиц мокрыми способами B03B,B03D; с помощью пневматических отсадочных машин или концентрационных столов B03B, другими сухими способами B07; магнитное или электростатическое отделение твердых материалов от твердых материалов или от текучей среды, разделение с помощью электрического поля, образованного высоким напряжением B03C; центрифуги, циклоны B04; прессы как таковые для выжимания жидкостей из веществ B30B 9/02; обработка воды C02F, например умягчение ионообменом C02F 1/42; расположение или установка фильтров в устройствах для кондиционирования, увлажнения воздуха, вентиляции F24F 13/28)

Владельцы патента RU 2714807:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный технологический университет" (ФГБОУ ВО "КубГТУ") (RU)

Изобретение относится к газовой и нефтяной промышленности, а именно к установкам подготовки газа к транспорту адсорбционным способом, и может быть использовано в газовой, нефтяной, нефтехимической, химической отраслях промышленности. На адсорбционных установках при осушке и отбензинивании углеводородного газа выделенную ВМС из трехфазных сепараторов направляют в дренаж, а при низкотемпературных процессах на адсорбционных установках выделенную ВМС регенерируют с выделением высокотоксичного метанола, применяемого в качестве ингибитора гидратообразования, и полученный стабильный углеводородный конденсат после отделения в трехфазных сепараторах от газообразных компонентов С1…С4 и ВМС отводят с установки и отгружают потребителю. Техническим результатом является обеспечение возможности ресурсосбережения установки, а также повышение экологической безопасности и расширение ассортимента продукции за счет получения добавочных жидких продуктов - высокооктанового бензина, пропан-бутановой фракции (ПБФ), подготовленной воды и выработки дополнительного количества топливного газа. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

 

Изобретение относится к газовой и нефтяной промышленности, а именно к установкам подготовки газа к транспорту адсорбционным способом и может быть использовано в газовой, нефтяной, нефтехимической, химической отраслях промышленности.

При подготовке и переработке газа, где применяются адсорбционные процессы, одной из проблем является применение жидкой фазы, в том числе водометанольной смеси (ВМС) и жидких углеводородов С5+. Как правило, на адсорбционных установках при осушке и отбензинивании углеводородного газа выделенную ВМС из трехфазных сепараторов направляют в дренаж, а при низкотемпературных процессах на адсорбционных установках выделенную ВМС регенерируют с выделением высокотоксичного метанола, применяемого в качестве ингибитора гидратообразования и полученный стабильный углеводородный конденсат после отделения в трехфазных сепараторах от газообразных компонентов C1…C4 и ВМС отводят с установки и отгружают потребителю.

Известна установка подготовки газа к транспорту (патент РФ на изобретение №2470865 С2, МПК С01G 5/00, B01D 53/00, F25J 3/00. Способ подготовки углеводородного газа и установка для его осуществления (Аджиев А.Ю., Аристович Ю.В., Килинник А.В., Дмитриев А.С., Черноскутов А.П.; №2011112212/05; заявл. 30.03.2011; опубл. 27.12.2012, Бюл. №36. - 9 с.), включающая блок сепарации газа с отводами углеводородного конденсата и воды, блок адсорбционной осушки и отбензинивания газа с отводами подготовленного газа и газа после проведения регенерации адсорбента, холодильник и сепаратор охлажденного газа после проведения регенерации адсорбента с отводами отработанного газа регенерации, углеводородного конденсата и воды, отвод углеводородного конденсата с блока сепарации газа и отвод углеводородного конденсата с сепаратора охлажденного газа после проведения регенерации адсорбента соединены с блоком стабилизации углеводородов, снабженным отводами газов стабилизации и стабильного конденсата, при этом отвод газов стабилизации соединен с дополнительно установленным блоком компримирования, выход из которого соединен или с потоком исходного газа, или с отводом отработанного газа регенерации, или с отводом подготовленного газа.

Недостатком известной установки является низкая экологическая безопасность в виду того, что осуществляется отвод водометанольной смеси в дренаж, а также потери жидких углеводородов C5+ по причине отвода стабильного углеводородного конденсата с установки, что в целом ограничивает ассортимент получаемой продукции.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату является установка подготовки газа к транспорту (патент РФ на изобретение №2653023 С1, МПК B01D 53/00. Установка подготовки газа. / Сыроватка В.А., Холод В.В., Ясьян Ю.П.; №2017133884; заявл. 28.09.2017; опубл. 04.05.2018, Бюл. №13. - 13 с.), включающая регулирующий клапан, входной сепаратор, адсорберы, верх которых соединен с линией подачи исходного газа, линией подачи газа охлаждения и линией отвода насыщенного газа регенерации, а низ соединен с линией отвода подготовленного газа, линией отвода газа охлаждения и линией подачи газа регенерации, фильтрующее устройство, печь, сепаратор высокого давления, который последовательно соединен с сепараторами среднего и низкого давления, при этом линия подачи исходного газа проходит через регулирующий клапан и соединена с входным сепаратором, выход газа из входного сепаратора соединен с первым рекуперативным теплообменником, выход газа из которого соединен с верхом адсорберов, линия отвода подготовленного газа соединена с первым фильтрующим устройством, при этом линия подачи газа охлаждения соединена с линией подачи исходного газа перед регулирующем клапаном и соединена с фильтром-сепаратором, выход газа из которого соединен с верхом адсорберов, а линия отвода газа охлаждения последовательно соединена со вторым фильтрующим устройством, вторым рекуперативным теплообменником и печью, линия подачи газа регенерации соединена с низом адсорберов, а линия отвода насыщенного газа регенерации последовательно соединена с третьим фильтрующим устройством, вторым рекуперативным теплообменником, первым рекуперативным теплообменником, пропановым холодильником и сепаратором высокого давления, при этом линия отвода газового конденсата из сепаратора высокого давления через дроссель соединена с сепаратором среднего давления, в котором линия отвода газового конденсата через дроссель соединена с сепаратором низкого давления, выход из которого соединен с линией отвода стабильного конденсата, а линия отвода отработанного газа регенерации из сепаратора высокого давления соединена с линией подачи исходного газа после регулирующего клапана перед входным сепаратором, подпиточную емкость, выход которой соединен через линию подачи метанола с линией насыщенного газа регенерации между первым рекуперативным теплообменником и пропановым холодильником, и блок регенерации метанола, вход которого соединен с линией отвода технической воды содержащей метанол из сепаратора высокого давления, а выход соединен через линию подачи регенерированного метанола с линией насыщенного газа регенерации между первым рекуперативным теплообменником и пропановым холодильником и содержит сообщенные между собой входной рекуперативный теплообменник, выход из которого соединен со средней частью ректификационной колонны, верхняя часть колонны сообщена с аппаратом воздушного охлаждения, рефлюксной емкостью и первым насосом, сообщенным с ректификационной колонной и линией отвода регенерированного метанола, а нижняя часть ректификационной колонны через линию отвода технической воды последовательно сообщена с ребойлером, вторым насосом и входным рекуперативным теплообменником.

Недостатком известной установки является низкая экологическая безопасность в виду того, что осуществляется отвод водометанольной смеси в дренаж, а также потери жидких углеводородов С5+ по причине отвода стабильного углеводородного конденсата с установки, что в целом ограничивает ассортимент получаемой продукции.

Задачей изобретения является усовершенствование установки подготовки газа, позволяющее повысить эксплуатационные характеристики установки.

Техническим результатом является обеспечение возможности ресурсосбережения установки, а также повышение экологической безопасности и расширения ассортимента продукции за счет получения добавочных жидких продуктов - высокооктанового бензина, пропан-бутановой фракции (ПБФ), подготовленной воды и выработки дополнительного количества топливного газа.

Технический результат достигается тем, что установка подготовки газа к транспорту, включает регулирующий клапан, входной сепаратор, адсорберы, верх которых соединен с линией подачи исходного газа, линией подачи газа охлаждения и линией отвода насыщенного газа регенерации, а низ соединен с линией отвода подготовленного газа, линией отвода газа охлаждения и линией подачи газа регенерации, при этом линия подачи исходного газа проходит через регулирующий клапан и соединена с входным сепаратором, выход газа из входного сепаратора соединен с первым рекуперативным теплообменником, выход газа из которого соединен с верхом адсорберов, линия отвода подготовленного газа соединена с первым фильтрующим устройством, при этом линия подачи газа охлаждения соединена с линией подачи исходного газа перед регулирующем клапаном и соединена с фильтром-сепаратором, выход газа из которого соединен с верхом адсорберов, а линия отвода газа охлаждения последовательно соединена со вторым фильтрующим устройством, вторым рекуперативным теплообменником и первой печью, линия подачи газа регенерации соединена с низом адсорберов, а линия отвода насыщенного газа регенерации последовательно соединена с третьим фильтрующим устройством, вторым рекуперативным теплообменником, первым рекуперативным теплообменником, пропановым холодильником и сепаратором высокого давления, при этом линия отвода газового конденсата из сепаратора высокого давления через дроссель соединена с сепаратором среднего давления, в котором линия отвода газового конденсата через дроссель соединена с сепаратором низкого давления, выход из которого соединен с линией отвода стабильного конденсата, а линия отвода отработанного газа регенерации из сепаратора высокого давления соединена с линией подачи исходного газа после регулирующего клапана перед входным сепаратором, подпиточную емкость, выход которой соединен через линию подачи метанола с линией насыщенного газа регенерации между первым рекуперативным теплообменником и пропановым холодильником, и блок регенерации метанола, вход которого соединен с линией отвода водометанольной смеси из сепаратора высокого давления, а выход соединен через линию подачи регенерированного метанола с линией отвода насыщенного газа регенерации между первым рекуперативным теплообменником и пропановым холодильником и содержит сообщенные между собой входной рекуперативный теплообменник, выход из которого соединен со средней частью ректификационной колонны, верхняя часть колонны сообщена с аппаратом воздушного охлаждения, рефлюксной емкостью и первым насосом, сообщенным с ректификационной колонной и линией отвода регенерированного метанола, а нижняя часть ректификационной колонны через линию отвода технической воды последовательно сообщена с ребойлером, вторым насосом и входным рекуперативным теплообменником, при этом установка подготовки газа к транспорту дополнительно содержит блок конверсии метанола и углеводородного конденсата, входы которого соединены с линией отвода регенерированного метанола из блока регенерации метанола и линией отвода жидких углеводородов из сепаратора низкого давления, а выходы соединены с линией отвода газа стабилизации, линией отвода пропан-бутановой фракции, линией отвода стабильного высокооктанового бензина и линией отвода технической воды, при этом блок конверсии метанола и углеводородного конденсата содержит через линию отвода регенерированного метанола из блока регенерации метанола буферную емкость метанола и через линию отвода жидких углеводородов из сепаратора низкого давления содержит буферную емкость жидких углеводородов, выходы которых через третий и четвертый насосы соответственно совмещены в общую линию и соединены последовательно с третьим рекуперативным теплообменником, со второй печью блока конверсии метанола и углеводородного конденсата и с реактором конверсии метанола, который через линию отвода углеводородного катализата последовательно сообщен с третьим, четвертым рекуперативными теплообменниками и первым водяным холодильником, выход которого соединен с трехфазным сепаратором катализата, из которого линия отвода технической воды подключена совместно к входу дополнительно установленного блока сбора и подготовки воды с линией отвода технической воды с блока регенерации метанола, вход которого подключен совместно к отводу водометанольной смеси от входного сепаратора исходного газа, от сепаратора высокого давления и от фильтра сепаратора газа регенерации, отвод газов стабилизации от трехфазного сепаратора катализата соединен с топливной сетью на собственные нужды, а линия отвода газа рециркуляции через компрессор и четвертый рекуперативный теплообменник сообщена параллельно с верхней и со средней частью реактора конверсии, и линия отвода жидких органических продуктов от трехфазного сепаратора катализата через пятый насос и пятый рекуперативный теплообменник соединена со средней частью стабилизационной колонны, верхняя часть колонны сообщена со вторым водяным холодильником, второй рефлюксной емкостью, которая соединена с сетью топливного газа и шестым насосом, сообщенным со стабилизационной колонной и линией отвода пропан-бутановой фракции (ПБФ), а нижняя часть стабилизационной колонны через линию отвода стабильного высокооктанового бензина последовательно сообщена со вторым ребойлером, седьмым насосом и пятым рекуперативным теплообменником.

При этом с дополнительно установленного блока сбора и подготовки воды, подготовленную воду направляют на собственные нужды или внешним потребителям.

В виду того, что для предотвращения образования газогидратов в газотранспортную систему периодически закачивается ингибитор гидратообразования - метиловый спирт, на адсорбционную установку поступает водометанольная смесь в составе исходного газа. Потребление метанола в газовой отрасли и, соответственно, необходимость эффективного использования его отходов - ВМС на адсорбционной установке подготовки газа пропорционально повышается при увеличении влагосодержания транспортируемого газа.

Блок конверсии метанола и углеводородного конденсата даст возможность прекратить дренаж ВМС и отводить данную выделенную жидкую фазу в полном объеме от сепаратора высокого давления, от фильтра сепаратора газа регенерации и от входного сепаратора исходного газа в блок регенерации метанола для разделения технической воды и метанола. И далее - после разделения, регенерированный метанол (94% масс.) каталитически перерабатывать в указанном блоке конверсии метанола и углеводородного конденсата совместно с жидкими углеводородами C5+ для получения высокооктанового бензина, ПБФ и топливного газа, а выделенную техническую воду направить в дополнительный блок сбора и подготовки воды.

Предложенная установка, с дополнительным блоком конверсии метанола и углеводородного конденсата, позволяет эффективно применить технологию совместной конверсии метанола и жидких углеводородов С5+, где используется регенирированный метанол (94% масс.) и углеводородный конденсат (н.к.-205°С) с концом кипения не выше 205°С в присутствии катализатора: цеолит типа пентасил с силикатным модулем SiO2/Al2O3=55 в количестве 68% масс., оксид натрия 0,1% масс., оксид цинка 2,0% масс., оксиды редкоземельных элементов 1,0% масс., оксид кобальта 1,5% масс., остальное связующее - оксид алюминия. При данных характеристиках сырья и катализатора в блоке конверсии метанола и углеводородного конденсата в большей степени образуются жидкие углеводороды, которые являются высокооктановыми компонентами бензинов АИ-92, АИ-95 с содержанием ароматических углеводородов не выше 35% об. и бензола не выше 1% об., при этом массовая доля метанола в сырьевой смеси должна составлять не менее 28…30%. Также при этом каталитическом процессе выделяется и отводится поток газа C1…C4, который по физико-химическим свойствам соответствует требованиям ГОСТа 5542 и может использоваться в качестве топлива для промышленного назначения, и получается ПБФ, которая при стабилизации высокооктанового бензина может отводиться в качестве газа углеводородного сжиженного топливного для коммунального бытового потребления согласно ГОСТа 20448.

Снабжение установки дополнительным блоком конверсии метанола и углеводородного конденсата, с которым соединен отвод метанола с блока регенерации метанола и отвод углеводородного конденсата от сепаратора низкого давления, позволит вовлечь в совместную каталитическую переработку высокотоксичный метанол и жидкие углеводороды С5+, с целью получения добавочной продукции - высокооктанового бензина, ПБФ и выработки дополнительного количества топливного газа, тем самым добиться эффективной утилизации ядовитого метанола вырабатываемого из ВМС, поступающей на установку, повысить экологическую безопасность, снизить отвод углеводородов C5+ с установки и обеспечить ресурсосбережение.

Дополнительный блок сбора и подготовки воды на установке подготовки газа к транспорту даст возможность прекратить отвод технической воды, выделенной из технологического процесса, в дренаж. Соединение отводов технической воды с блока регенерации метанола и с блока конверсии метанола с дополнительно установленным блоком сбора и подготовки воды, выход из которого направлен или на технические нужды, или на нужды пожарной безопасности, или на энергетические нужды, с возможностью возврата в качестве оборотной воды, позволяет собрать и подготовить техническую воду для использования в производственном цикле, что имеет ресурсосберегающее значение. При этом избыток подготовленной воды отводится внешним потребителям в качестве готового продукта.

Таким образом, совокупность предлагаемых признаков позволит обеспечить ресурсосбережение и экологичность установки, а также расширить ассортимент продукции, за счет глубокой переработки сырья, водометанольной смеси и жидких углеводородов С5+.

Промышленная подготовка воды определяется видами водопотребления, и выбор основного и вспомогательного оборудования должен быть индивидуален в каждом конкретном случае в зависимости от состава и назначения воды. Поэтому схема оборудования блока сбора и подготовки воды и ее описание работы не приводится.

На фиг. 1 представлена блок-схема установки подготовки газа к транспорту, на фиг. 2 - блок конверсии метанола и углеводородного конденсата, на фиг. 3 - блок регенерации метанола.

Установка подготовки газа к транспорту содержит регулирующий клапан 1, входной сепаратор 2, соединенный с адсорберами 3-6 через первый рекуперативный теплообменник 7. Верх адсорберов 3-6 соединен с линией подачи исходного газа I, линией подачи газа охлаждения II и линией отвода насыщенного газа регенерации III, а низ - с линией отвода подготовленного газа IV, линией отвода газа охлаждения V, и линией подачи газа регенерации VI. Адсорберы 3-6 работают периодически: два адсорбера работают параллельно в цикле адсорбции, один находится в цикле регенерации, один -в цикле охлаждения. Линия подачи исходного газа I через регулирующий клапан 1 последовательно соединена с входным сепаратором 2, первым рекуперативным теплообменником 7 и с верхом адсорберов 3-6. Линия подачи газа охлаждения II соединена с верхом адсорберов 3-6 через фильтр-сепаратор 8. Линия отвода подготовленного газа IV из адсорберов 3-6 соединена с первым фильтрующим устройством 12. Линия подачи газа охлаждения II соединена с линией подачи исходного газа перед регулирующим клапаном и соединена с фильтром-сепаратором 8. Линия отвода газа охлаждения V из адсорберов 3-6 последовательно соединена со вторым фильтрующим устройством 13, вторым рекуперативным теплообменником 10 и печью 14, выход которой через линию подачи газа регенерации VI соединен с низом адсорберов 3-6. Линия отвода насыщенного газа регенерации III из адсорберов 3-6 последовательно соединена с третьим фильтрующим устройством 9, вторым рекуперативным теплообменником 10, первым рекуперативным теплообменником 7, пропановым холодильником 17 и сепаратором высокого давления 11. Линия отвода отработанного газа регенерации IX из сепаратора высокого давления 11 соединена с линией подачи исходного газа I после регулирующего клапана 1 перед входным сепаратором 2. Линия отвода газового конденсата X из сепаратора высокого давления 11 через дроссель 19 соединена с сепаратором среднего давления 15. Линия отвода газового конденсата XI из сепаратора среднего давления 15 через дроссель 20 соединена с сепаратором низкого давления 16, выход из которого соединен с линией отвода стабильного конденсата XII потребителю и линией отвода стабильного конденсата XII(А) в блок конверсии метанола и углеводородного конденсата соответственно.

Линия подачи метанола XIII из подпиточной емкости 21 соединена с линией отвода насыщенного газа регенерации III между первым рекуперативным теплообменником 7 и пропановым теплообменником 17.

Основная линия отвода ВМС VII из сепаратора высокого давления 11, и вспомогательные линии отвода ВМС из входного сепаратора 2 и фильтра сепаратора 8, совмещены и соединены с установленным в блоке регенерации метанола 18, входным рекуперативным теплообменником 22, выход из которого соединен со средней частью ректификационной колонны 23, верхняя ее часть сообщена с аппаратом воздушного охлаждения 24, рефлюксной емкостью 25 и первым насосом 26, сообщенным с ректификационной колонной 23 и линией отвода регенерированного метанола VIII, а нижняя часть ректификационной колонны 23 через линию отвода технической воды XIV последовательно сообщена с ребойлером 27, вторым насосом 28, входным рекуперативным теплообменником 22 и блоком сбора и подготовки воды.

Линия отвода регенерированного метанола VIII дополнительно соединена через линию VIII(A) с буферной емкостью метанола 29, выход которой через третий насос 30/А совмещен с линией отвода углеводородного конденсата через четвертый насос 30/В из буферной емкости 31, вход которой соединен с линией отвода конденсата XII(А) из сепаратора низкого давления 16, далее совмещенный поток линий отводов от третьего 30/А и четвертого 30/В насосов соответственно соединен последовательно с третьим теплообменником 34 и второй печью 32 блока конверсии метанола и углеводородного конденсата, выход которой соединен с реактором конверсии метанола 33, который через линию отвода углеводородного катализата XV последовательно сообщен с третьим и четвертым рекуперативными теплообменниками 34, 35 и первым водяным холодильником 36 для подачи в них горячего углеводородного катализата, выход первого водяного холодильника 36 соединен с трехфазным сепаратором катализата 37, из которого линия отвода технической воды соединена с блоком сбора и подготовки воды, отвод газов стабилизации соединен с топливной сетью на собственные нужды, линия отвода газа рециркуляции XVI через компрессор 38 и четвертый рекуперативный теплообменник 35 сообщена параллельно с верхней и со средней частью реактора конверсии, а линия отвода жидких органических продуктов XVII соединена через пятый насос 39 с пятым рекуперативным теплообменником 40, выход из которого соединен со средней частью стабилизационной колонны 41, верхняя ее часть сообщена со вторым водяным холодильником 42, второй рефлюксной емкостью 43, с отводом газов стабилизации на собственные нужды, и шестым насосом 44, сообщенным со стабилизационной колонной 41 и линией отвода пропан-бутановой фракции XVIII в резервуарный парк, а нижняя часть стабилизационной колонны 40 через линию отвода стабильного высокооктанового бензина XIX последовательно сообщена со вторым ребойлером 45, седьмым насосом 46 и пятым рекуперативным теплообменником 40.

Установка работает следующим образом: исходный газ с давлением 6,4 МПа и температурой 20°С в количестве 1900000 нм3/ч и с плотностью 0,699 кг/м3 поступает на установку подготовки газа. Предварительно от общего потока исходного газа по линии подачи исходного газа I перед регулирующим клапаном 1 отбирают часть потока в линию подачи газа охлаждения II в количестве 113400 кг/ч для проведения процессов регенерации и охлаждения. По линии подачи исходного газа I основной поток газа проходит через регулирующий клапан 1, вследствие чего давление исходного потока газа снижается до давления 6,1 МПа, объединяется с отработанным газом регенерации из линии отвода отработанного газа регенерации IX, выходящим из сепаратора высокого давления 11 и поступает во входной сепаратор 2, позволяющий более полно удалить из потока газа капельную ВМС в количестве 50 кг/ч и направить в блок конверсии метанола. Далее газ по линии подачи исходного газа I проходит первый рекуперативный теплообменник 7 и поступает на адсорбционную осушку, которая проводится по четырехадсорберной схеме в адсорберах 3-6 (количество адсорберов зависит от номинального расхода исходного газа). При работе установки два адсорбера 3, 4 работают параллельно в цикле адсорбции, адсорбер 6 находится в цикле регенерации, а адсорбер 5 - в цикле охлаждения. Исходный газ по линии подачи исходного газа I проходит сверху вниз через адсорберы 3, 4, где осушается до температуры точки росы по воде от минус 5°С до минус 60°С и по углеводородам от 0°С до минус 50°С. Подготовленный газ по линии отвода подготовленного газа IV из адсорберов 3, 4 поступает в первое фильтрующее устройство 12, где происходит улавливание унесенной потоком газа пыли адсорбента и затем поступает в магистральный газопровод. После завершения цикла адсорбции адсорберы 3, 4 переводят в цикл регенерации и далее - охлаждения.

В качестве газа регенерации и охлаждения используется часть потока исходного газа из линии подачи исходного газа I, отбираемого перед регулирующим клапаном 1. Газ охлаждения по линии подачи газа охлаждения II с расходом 113400 кг/ч проходит фильтр-сепаратор 8, где отделяется капельная ВМС с расходом 5 кг/ч в блок конверсии метанола, и поступает в адсорбер 5 сверху вниз. После адсорбера 5 газовый поток через линию отвода газа охлаждения V проходит через второе фильтрующее устройство 13, второй рекуперативный теплообменник 10, где происходит нагрев потоком газа, проходящим через линию отвода насыщенного газа регенерации III, и направляется в первую печь 14. Нагретый до температуры 260°С (температурный режим печи зависит от вида адсорбента и избыточного давления режима регенерации) газ по линии подачи газа регенерации VI поступает снизу-вверх в адсорбер 6 на регенерацию адсорбента.

Насыщенный газ регенерации по линии отвода насыщенного газа регенерации III после адсорбера 6 последовательно проходит третье фильтрующее устройство 9, второй и первый рекуперативный теплообменники 10 и 7. Во время работы установки, перед тем как снижать температуру насыщенного газа регенерации в пропановом холодильнике 17, проводят аналитический контроль содержания воды в насыщенном газе регенерации для определения температуры гидратообразования. Например, при содержании в насыщенном газе регенерации 0,87% масс., воды, что соответствует расходу 990,8 кг/ч воды при расходе газа регенерации 113395 кг/ч, температура гидратообразования насыщенного газа регенерации составляет 11°С. Выработка стабильного конденсата при температуре 11°С насыщенного газа регенерации составляет 8679 кг/ч.

Для понижения температуры насыщенного газа регенерации до минус 15°С с целью увеличения выработки углеводородного конденсата, в поток насыщенного газа регенерации необходимо подавать ингибитор гидратообразования - метанол, в количестве 888,2 кг/ч. Метанол предотвратит образование гидратов при температуре насыщенного газа регенерации минус 15°С. Понижение температуры насыщенного газа регенерации (с содержанием воды 0,87% масс.) до минус 15°С увеличит выработку стабильного конденсата на 23% и составит 10680 кг/ч с давлением насыщенных паров не более 500-700 мм рт.ст. при 38°С по ГОСТу Р 54389 «Конденсат газовый стабильный».

После подачи концентрированного метанола по линии подачи метанола XIII (первоначально метанол подается из подпиточной емкости 21) в количестве 888,2 кг/ч в поток насыщенного газа регенерации III между первым рекуперативным теплообменником 7 и пропановым холодильником 17, насыщенный газ регенерации по линии отвода насыщенного газа регенерации III направляют в пропановый холодильник 17 на охлаждение до температуры минус 15°С, а затем в сепаратор высокого давления 11, где от насыщенного газа регенерации отделяются ВМС, поступающая в блок регенерации метанола, в количестве 1827,2 кг/ч с содержанием метанола 43,7% масс., и углеводородный конденсат в количестве 11770 кг/ч.

Отработанный газ регенерации по линии отвода отработанного газа регенерации IX из сепаратора высокого давления 11 с расходом 100800 кг/ч объединяется с основным потоком газа по линии подачи исходного газа I, после регулирующего клапана 1.

ВМС по линии отвода водометальной смеси VII из сепаратора высокого давления 11 с содержанием метанола 43,7% масс., в количестве 1827,2 кг/ч и температурой минус 15°С поступает в блок регенерации метанола 18, с целью восстановления высококонцентрированного метанола (94% масс.) из ВМС, в котором проходит через входной рекуперативный теплообменник 22, где нагревается до температуры 18,4°С и поступает в среднюю часть ректификационной колонны 23, сверху колонны отводятся пары метанола с температурой 74°С и давлением 0,1 МПа и поступают в аппарат воздушного охлаждения 24, в котором пары метанола охлаждаются до температуры 20°С и далее жидкостной поток регенерированного метанола поступает в рефлюксную емкость 25, откуда первым насосом 26 часть потока регенерированного метанола подается на верх колонны 23 в качестве орошения, а балансовое количество регенерированного метанола по линии отвода регенерированного метанола VIII поступает в поток насыщенного газа регенерации по линии отвода насыщенного газа регенерации III между пропановым холодильником 17 и рекуперативным теплообменником 7. При этом блок регенерации метанола 18 обеспечивает бесперебойную подачу высококонцентрированного метанола (94% масс.) в поток насыщенного газа регенерации по линии отвода насыщенного газа регенерации III. Вследствие уноса метанола с отработанным газом регенерации и углеводородным конденсатом, предусмотрена подпитка свежего концентрированного метанола в поток насыщенного газа регенерации из подпиточной емкости 21. Снизу колонны 23 кубовый остаток с давлением 0,12 МПа поступает в ребойлер 27, в котором нагревается до температуры 104°С. Паровая фаза из ребойлера 27 подается в кубовую часть колонны 23 для поддержания ее температурного режима, а жидкостной поток технической воды по линии отвода технической воды XIV последовательно соединен со вторым насосом 28 и рекуперативным теплообменником 22, в котором отдает тепло потоку технической воды по линии отвода технической воды VII из сепаратора высокого давления 11 и с температурой 20°С отводится в блок сбора и подготовки воды.

В случае вывода в резерв, ремонт и т.д. блока регенерации метанола 18 ВМС из сепаратора высокого давления 11 утилизируется в технологических печах, которые не указаны.

Нестабильный газовый конденсат по линии отвода газового конденсата X из сепаратора высокого давления 11 с расходом 11770 кг/ч проходит через дроссель 19, вследствие чего происходит дросселяция потока газового конденсата по линии отвода газового конденсата X со снижением температуры до минус 21,5°С и поступает в сепаратор среднего давления 15, где поддерживается давление 2,0 МПа. В сепараторе среднего давления 15 происходит за счет снижения давления частичная дегазация газового конденсата. Выделившиеся при этом газ дегазации (легкие углеводороды) с расходом 690 кг/ч направляются в топливную сеть установки, а нестабильный газовый конденсат по линии отвода газового конденсата XI из сепаратора среднего давления 15 в количестве 11080 кг/ч проходит через дроссель 20, вследствие чего происходит дросселяция потока газового конденсата по линии отвода газового конденсата XI со снижением температуры до минус 27°С и поступает в сепаратор низкого давления 16, где поддерживается давление 0,1 МПа для окончательной дегазации (стабилизации). Выделившийся при этом газ дегазации с расходом 400 кг/ч сбрасывается на факел, а стабильный конденсат двумя потоками из сепаратора низкого давления 16 отводится по линии отвода стабильного конденсата XII с расходом 10220 кг/ч в резервуарный парк и по линии отвода стабильного конденсата XII(А) с расходом 460 кг/ч в блок конверсии метанола и углеводородного конденсата на переработку.

Вследствие поступления ВМС с исходным газом из магистральных газопроводов на установку, предусмотрен отвод дополнительного полученного балансового количества регенерированного метанола VIII(A) в блок конверсии метанола и углеводородного конденсата от линии отвода регенерированного метанола VIII. В случае не работы блока конверсии метанола и углеводородного конденсата (ремонт, аварийная остановка) метанол утилизируется в технологических печах, которые не указаны.

Метанол с расходом 200 кг/ч и температурой 20°С по линии отвода регенерированного метанола VIII(A) подается в буферную емкостью метанола 29, выход метанола из которой в количестве 200 кг/ч (30,3% масс.) через третий насос 30/А совмещен с линией отвода углеводородного конденсата в количестве 460 кг/ч (69,7% масс.) через четвертый насос 30/В из буферной емкости 31, вход которой соединен с линией отвода конденсата XII(А) с расходом 460 кг/ч и температурой минус 27°С из сепаратора низкого давления 16, затем совместный поток метанола и углеводородного конденсата с расходом 660 кг/ч поступает последовательно в третий теплообменник 34 и во вторую печь 32 блока конверсии метанола и углеводородного конденсата, где нагревается до температуры 200°С и 380…400°С соответственно и далее подается в реактор конверсии метанола и углеводородного конденсата 33 при температуре 380…400°С и давлении 0,8…1,2 МПа. В реакторе конверсии метанола и углеводородного конденсата 33 осуществляется каталитическое превращение метилового спирта и углеводородных компонентов смеси в большей степени в моторное топливо. Продукты реакции (катализат) с температурой 370…400°С из нижней части реактора конверсии метанола и углеводородного конденсата 33 отводятся по линии отвода углеводородного катализата XV, последовательно охлаждаются в третьем и четвертом рекуперативных теплообменниках 34, 35 до 100°С и первом водяном холодильнике 36 до 40…45°С и разделяются в трехфазном сепараторе катализата 37, где поддерживается давление 0,7…1,1 МПа. Газ из трехфазного сепаратора катализата 37, сбрасывается в топливную сеть на собственные нужды в количестве 32,1 кг/ч и для углубления переработки сырья, поддержания теплового режима реактора конверсии метанола и углеводородного конденсата 33 и регулирования качества продукта в схеме используется рецикл - циркулирующий газ сепарации XVI, подается с помощью циркуляционного компрессора 38 через четвертый рекуперативный теплообменник 35 с температурой 150°С параллельно двумя вводами в количестве 100 кг/ч в верхнюю и в количестве 40…50 кг/ч в среднюю часть реактора конверсии метанола и углеводородного конденсата 33. Жидкий конденсат расслаивается и отстаивается в трехфазном сепараторе катализата 37, водный слой в количестве 117 кг/ч направляется в блок сбора и подготовки воды, а жидкие органические продукты XVII пятым насосом 39 направляются на предварительный подогрев в пятый рекуперативный теплообменник 40, где нагревается до температуры 90°С и поступает в среднюю часть стабилизационной колонны 41, работающей при давлении 0,8 МПа, сверху колонны отводится газовая фаза с температурой 66°С и поступает в холодильник 42, где охлаждается до температуры 35…40°С, и далее в рефлюксную емкость 43, откуда газ сбрасывается в топливную сеть на собственные нужды в количестве 4 кг/ч, техническая вода в количестве 0,8 кг/ч отводится в блок сбора и подготовки воды, жидкостной поток ПБФ шестым насосом 44 частично подается на верх колонны 41 в качестве орошения, а балансовое количество 53 кг/ч пропан-бутановой фракции XVIII подается в резервуарный парк. Снизу колонны 41 кубовый остаток с давлением 0,9 МПа поступает в ребойлер 45, в котором нагревается до температуры 130°С. Паровая фаза из ребойлера 45 подается в кубовую часть колонны 40 для поддержания ее температурного режима, а жидкостной поток стабильного высокооктанового бензина XIX последовательно соединен с седьмым насосом 46 и рекуперативным теплообменником 40, в котором отдает тепло потоку жидких органических продуктов XVII и далее отводится в резервуарный парк в количестве 452 кг/ч. Данная установка позволяет производить бензины номенклатуры АИ-92 и АИ-95 без введения добавок и компаундирования.

1. Установка подготовки газа к транспорту, включающая регулирующий клапан, входной сепаратор, адсорберы, верх которых соединен с линией подачи исходного газа, линией подачи газа охлаждения и линией отвода насыщенного газа регенерации, а низ соединен с линией отвода подготовленного газа, линией отвода газа охлаждения и линией подачи газа регенерации, при этом линия подачи исходного газа проходит через регулирующий клапан и соединена с входным сепаратором, выход газа из входного сепаратора соединен с первым рекуперативным теплообменником, выход газа из которого соединен с верхом адсорберов, линия отвода подготовленного газа соединена с первым фильтрующим устройством, при этом линия подачи газа охлаждения соединена с линией подачи исходного газа перед регулирующим клапаном и соединена с фильтром-сепаратором, выход газа из которого соединен с верхом адсорберов, а линия отвода газа охлаждения последовательно соединена со вторым фильтрующим устройством, вторым рекуперативным теплообменником и первой печью, линия подачи газа регенерации соединена с низом адсорберов, а линия отвода насыщенного газа регенерации последовательно соединена с третьим фильтрующим устройством, вторым рекуперативным теплообменником, первым рекуперативным теплообменником, пропановым холодильником и сепаратором высокого давления, при этом линия отвода газового конденсата из сепаратора высокого давления через дроссель соединена с сепаратором среднего давления, в котором линия отвода газового конденсата через дроссель соединена с сепаратором низкого давления, выход из которого соединен с линией отвода стабильного конденсата, а линия отвода отработанного газа регенерации из сепаратора высокого давления соединена с линией подачи исходного газа после регулирующего клапана перед входным сепаратором, подпиточную емкость, выход которой соединен через линию подачи метанола с линией насыщенного газа регенерации между первым рекуперативным теплообменником и пропановым холодильником, и блок регенерации метанола, вход которого соединен с линией отвода водометанольной смеси из сепаратора высокого давления, а выход соединен через линию подачи регенерированного метанола с линией отвода насыщенного газа регенерации между первым рекуперативным теплообменником и пропановым холодильником, содержит сообщенные между собой входной рекуперативный теплообменник, выход из которого соединен со средней частью ректификационной колонны, верхняя часть колонны сообщена с аппаратом воздушного охлаждения, рефлюксной емкостью и первым насосом, сообщенным с ректификационной колонной и линией отвода регенерированного метанола, а нижняя часть ректификационной колонны через линию отвода технической воды последовательно сообщена с ребойлером, вторым насосом и входным рекуперативным теплообменником, отличающаяся тем, что дополнительно содержит блок конверсии метанола и углеводородного конденсата, входы которого соединены с линией отвода регенерированного метанола из блока регенерации метанола и линией отвода жидких углеводородов из сепаратора низкого давления, а выходы соединены с линией отвода газа стабилизации, линией отвода пропан-бутановой фракции, линией отвода стабильного высокооктанового бензина и линией отвода технической воды, при этом блок конверсии метанола и углеводородного конденсата содержит через линию отвода регенерированного метанола из блока регенерации метанола буферную емкость метанола и через линию отвода жидких углеводородов из сепаратора низкого давления содержит буферную емкость жидких углеводородов, выходы которых через третий и четвертый насосы совмещены в общую линию и соединены последовательно с третьим рекуперативным теплообменником, со второй печью блока конверсии метанола и углеводородного конденсата и с реактором конверсии метанола, который через линию отвода углеводородного катализата последовательно сообщен с третьим, четвертым рекуперативными теплообменниками и первым водяным холодильником, выход которого соединен с трехфазным сепаратором катализата, из которого линия отвода технической воды подключена совместно к входу дополнительно установленного блока сбора и подготовки воды с линией отвода технической воды с блока регенерации метанола, вход которого подключен совместно к отводу водометанольной смеси от входного сепаратора исходного газа, от сепаратора высокого давления и от фильтра сепаратора газа регенерации, отвод газов стабилизации от трехфазного сепаратора катализата соединен с топливной сетью на собственные нужды, а линия отвода газа рециркуляции через компрессор и четвертый рекуперативный теплообменник сообщена параллельно с верхней и средней частью реактора конверсии, и линия отвода жидких органических продуктов от трехфазного сепаратора катализата через пятый насос и пятый рекуперативный теплообменник соединена со средней частью стабилизационной колонны, верхняя часть колонны сообщена со вторым водяным холодильником, второй рефлюксной емкостью, которая соединена с сетью топливного газа и шестым насосом, сообщенным со стабилизационной колонной и линией отвода пропан-бутановой фракции, а нижняя часть стабилизационной колонны через линию отвода стабильного высокооктанового бензина последовательно сообщена со вторым ребойлером, седьмым насосом и пятым рекуперативным теплообменником.

2. Установка подготовки газа к транспорту по п. 1, отличающаяся тем, что с дополнительно установленного блока сбора и подготовки воды подготовленную воду направляют на собственные нужды или внешним потребителям.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области газовой промышленности, а именно к технике и технологии подготовки углеводородного газа, и может быть использовано в газовой, нефтяной и других отраслях промышленности на адсорбционных установках подготовки углеводородных газов.

Изобретение относится к органической химии, а именно к технологии очистки и осушки сжиженных углеводородных газов, в частности для получения хладагентов, и может быть использовано в газовой и химической промышленности.

Изобретение относится к устройству и способу для отделения твердой фракции от жидкой фракции взвеси. Устройство содержит контейнер (2), определяющий камеру (20) для содержания указанной взвеси, фильтрационное средство (4), расположенное на дне (201) камеры (20) для удержания твердой фракции указанной взвеси (3), канал (21) подачи взвеси (3) в камеру (20), канал (23) отвода фильтрованной жидкости через фильтрационное средство (4), канал (22) подачи газа для повышения давления в камере (20), канал (27) подачи моющих жидкостей в контейнер (20), вал (6), установленный в контейнере (20) и поддерживающий множество лопастей (61, 61).

Изобретение относится к области подготовки природного газа к дальнему транспорту, в частности к автоматическому управлению осушкой газа на установках комплексной подготовки газа - УКПГ в условиях Севера РФ.

Изобретение относится к способу разрушения высокоустойчивых водонефтяных эмульсий и может быть использовано в нефтедобывающей и нефтеперерабатывающей промышленности, например для разрушения высокоустойчивых водонефтяных эмульсий (промежуточных эмульсионных слоев), стабилизированных гелеобразными ассоциатами.

Изобретение относится к материалу, аккумулирующему NOx, способному эффективно накапливать оксиды азота (NOx) в области низких температур, и к способу очистки выхлопного газа с использованием материала, аккумулирующего NOx.

Установка (10) подачи воздуха имеет: устройство (14) компрессора, устройство (16) осушки воздуха, корпус (18) для герметизации устройства (14) компрессора и устройства (16) осушки воздуха и охлаждающее устройство (20) для охлаждения установки (10) подачи воздуха, которое имеет возможность приведения в действие независимо от режима работы устройства (14) компрессора.

Изобретение относится к технологии получения катализаторов, в частности каталитических композиций процесса Клауса, и может найти применение в процессах очистки серусодержащих газов на предприятиях газовой, нефтяной, химической промышленности и металлургии.

Изобретение относится к системам и способам для улучшения продувки топливных паров из адсорбера топливных паров. Предлагаются системы и способы для управления операцией продувки адсорбера топливных паров в двигателе с наддувом.

Изобретение относится к газохимической промышленности. Описан газохимический комплекс производства полиэтилена, который состоит, как минимум, из двух или более установок пиролиза, каждая из которых включает секцию печей, секцию компримирования пирогаза и секцию разделения пирогаза, двух или более установок производства полиэтилена, одной или более установок производства линейных альфа-олефинов (ЛАО), одного или более резервуаров хранения жидкого этана, одного или более резервуаров хранения жидкого этилена, одного или более резервуаров хранения ЛАО.

Изобретение относится к газовой и нефтяной промышленности, а именно к установкам подготовки газа к транспорту адсорбционным способом, и может быть использовано в газовой, нефтяной, нефтехимической, химической отраслях промышленности. На адсорбционных установках при осушке и отбензинивании углеводородного газа выделенную ВМС из трехфазных сепараторов направляют в дренаж, а при низкотемпературных процессах на адсорбционных установках выделенную ВМС регенерируют с выделением высокотоксичного метанола, применяемого в качестве ингибитора гидратообразования, и полученный стабильный углеводородный конденсат после отделения в трехфазных сепараторах от газообразных компонентов С1…С4 и ВМС отводят с установки и отгружают потребителю. Техническим результатом является обеспечение возможности ресурсосбережения установки, а также повышение экологической безопасности и расширение ассортимента продукции за счет получения добавочных жидких продуктов - высокооктанового бензина, пропан-бутановой фракции, подготовленной воды и выработки дополнительного количества топливного газа. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Наверх