Установка низкотемпературного фракционирования для комплексной подготовки газа и получения спг

Изобретение относится к оборудованию для промысловой подготовки природного газа с одновременным получением сжиженного природного газа (СПГ) и может быть использовано в газовой промышленности. Предложена установка, включающая входной и промежуточный сепараторы, рекуперативный теплообменник, фракционирующую колонну, теплообменник, компрессор, первый и второй холодильники, детандер, редуцирующие устройства, сепаратор СПГ и блок фракционирования. При работе установки сырой газ разделяют во входном сепараторе на углеводородный конденсат и газ, который разделяют на два потока, первый подают на охлаждение в нижнюю тепломассообменную секцию колонны, смешивают со вторым потоком, охлажденным в рекуперационном теплообменнике, разделяют в сепараторе на углеводородный конденсат и газ, который редуцируют и подают в колонну совместно с редуцированными углеводородными конденсатами. С низа колонны деметанизированный конденсат подают в блок фракционирования, из которого выводят жидкие продукты, при этом в блок в качестве хладагента подают часть подготовленного газа. С верха колонны выводят сухой отбензиненный газ, разделяют его на поток технологического газа, который редуцируют в детандере и нагревают в первом холодильнике, и на поток продукционного газа, который нагревают в теплообменнике, сжимают, охлаждают во втором холодильнике, теплообменнике, первом холодильнике, редуцируют и разделяют на СПГ и газ, который смешивают с технологическим газом с образованием подготовленного газа, который в качестве хладагента подают сначала в верхнюю теплообменную секцию колонны, затем в рекуперационный теплообменник и выводят. Технический результат - увеличение выхода углеводородов C2+, увеличение выхода СПГ и исключение использования сторонних источников низкотемпературного холода.

 

Изобретение относится к оборудованию для промысловой подготовки природного газа с одновременным получением сжиженного природного газа (СПГ) и может быть использовано в газовой промышленности.

Известна 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 подачи дефлегмации, оснащенной редуцирующим устройством, с низкотемпературным сепаратором, оборудованным линией вывода газа в теплообменную секцию дефлегматора, а также редуцирующие устройства и блок стабилизации конденсата (блок фракционирования).

Недостатками данной установки являются низкий выход углеводородов С3+ из-за потерь с факельными газами и невозможность получения СПГ.

Наиболее близка к предлагаемому изобретению установка НТДР для комплексной подготовки газа и получения СПГ и способ ее работы [RU 2688533, опубл. 21.05.2019 г., МПК B01D 3/40], при этом установка оснащена линиями сырого и подготовленного природного газа и в одном из вариантов включает входной сепаратор, установленные на линии газа входной сепарации первый и второй рекуперативные теплообменники, редуцирующее устройство и дефлегматор, оборудованный теплообменной (тепломассообменной) секцией, расположенной в верхней его части, оснащенный линией подачи газа дефлегмации, оборудованной редуцирующим устройством и тепломассообменной секцией, в деметанизатор, который соединен линией подачи деметанизированного конденсата с блоком стабилизации (фракционирования), оснащенным линиями вывода продуктов, а линией вывода подготовленного газа - с первым рекуперативным теплообменником, а также соединен с дефлегматором и входным сепаратором линиями подачи углеводородных конденсатов с редуцирующими устройствами, а со вторым рекуперативным теплообменником - линиями ввода/вывода циркуляционного орошения, кроме того, деметанизатор оснащен линией вывода СПГ, расположенной выше линий ввода/вывода циркуляционного орошения, с узлом очистки от углекислого газа и компрессионной холодильной машиной. По меньшей мере одно из редуцирующих устройств может быть выполнено в виде детандера, соединенного с компрессором холодильной машины кинематической или электрической связью.

Недостатком известной установки является малый выход углеводородов С2+, из-за уноса с подготовленным газом вследствие недостаточно низкой температуры верха деметанизатора, малый выход СПГ, ограниченный расходом жидкой фазы, направляемой в деметанизатор в составе редуцированных потоков флегмы и газа дефлегмации, а также низкая энергетическая эффективность из-за необходимости использования сторонних источников низкотемпературного холода для разделения в блоке фракционирования деметанизированного конденсата.

Задачей предлагаемого изобретения является увеличение выхода углеводородов С2+, увеличение выхода СПГ и исключение использования сторонних источников низкотемпературного холода.

Техническим результатом является увеличение выхода углеводородов С2+ за счет установки взамен дефлегматора и деметанизатора полной фракционирующей колонны, обогреваемой газом входной сепарации. Увеличение выхода СПГ достигается путем установки на линии продукционного газа рекуперативного теплообменника и компрессора, соединенного с детандером(ами), что позволяет одновременно снизить температуру и повысить давление продукционного газа, за счет чего снизить температуру в сепараторе СПГ. Исключение использования сторонних источников низкотемпературного холода достигается за счет использования в качестве хладоагента части редуцированного подготовленного природного газа.

Указанный технический результат достигается тем, что в предлагаемой установке с линиями сырого и подготовленного природного газа, линией вывода СПГ и редуцирующими устройствами, включающей входной и промежуточный сепараторы, установленные на линии газа входной сепарации рекуперативный теплообменник и фракционирующий аппарат, оснащенный тепломассообменной секцией, расположенной в верхней его части, соединенный со входным сепаратором линией подачи углеводородного конденсата, а также блок фракционирования с линией подачи деметанизированного конденсата, оснащенный линиями вывода продуктов, при этом по меньшей мере одно из редуцирующих устройств выполнено в виде детандера, соединенного с компрессором, особенность заключается в том, что в качестве фракционирующего аппарата установлена фракционирующая колонна, с верхней частью, оснащенной линией вывода отбензиненного газа, и нижней частью, соединенной со входным сепаратором и промежуточным сепаратором, расположенным на линии газа входной сепарации после рекуперативного теплообменника, линиями подачи углеводородных конденсатов с редуцирующими устройствами, оснащенной линией подачи деметанизированного конденсата и второй тепломассообменной секцией, расположенной на байпасе рекуперативного теплообменника, при этом между промежуточным сепаратором и фракционирующей колонной установлено редуцирующее устройство, а блок фракционирования оснащен линиями ввода/вывода части подготовленного газа в качестве хладоагента, кроме того, линия вывода отбензиненного газа разделена на линию технологического газа с детандером и первым холодильником, соединенную с линией газа сепарации с образованием линии подготовленного газа с верхней тепломассообменной секцией и рекуперативным теплообменником, и линию продукционного газа, на которой последовательно расположены теплообменник, компрессор, второй холодильник, теплообменник, первый холодильник, редуцирующее устройство и сепаратор СПГ, оснащенный линиями вывода СПГ и газа сепарации.

Для увеличения выхода СПГ рекуперативный теплообменник выполнен многопоточным и соединен с компрессионной холодильной машиной.

Блок фракционирования может быть выполнен, например, в виде ректификационных колонн в количестве и с характеристиками, обусловленными заданным ассортиментом жидких продуктов. Редуцирующие устройства могут быть выполнены в виде дроссельного вентиля, газодинамического устройства или детандера. Детандер(ы), соединены с компрессором посредством кинематических и/или электрических и/или магнитных и/или гидравлических устройств. В качестве остальных элементов установки могут быть установлены любые устройства соответствующего назначения, известные из уровня техники.

Установка полной фракционирующей колонны взамен дефлегматора и деметанизатора позволяет снизить потери углеводородов С2+ с верха деметанизатора вместе с подготовленным газом, непосредственно выводимым с установки, за счет более низкой температуры верха фракционирующей колонны, охлаждаемой редуцированным подготовленным газом, за счет чего повысить выход углеводородов С2+. Кроме того, обогрев газом высокого давления нижней части колонны позволяет осуществить фракционирование флегмы, образующейся в верхней части колонны за счет охлаждения редуцированным подготовленным газом, и получить деметанизированный конденсат с низким содержанием метана. За счет этого для разделения последнего достаточно технологического тепла потока газа низкого давления, что позволяет исключить использование сторонних источников низкотемпературного холода. Установка на линии продукционного газа рекуперативного теплообменника и компрессора, соединенного с детандером(ами), позволяет за счет энергии редуцирования технологического газа одновременно охладить и повысить давление продукционного газа, за счет чего снизить температуру в сепараторе СПГ и увеличить выход последнего.

Установка показана на прилагаемом чертеже и включает входной 1 и промежуточный 2 сепараторы, рекуперативный теплообменник 3, фракционирующую колонну 4 с верхней и нижней тепломассообменными секциями, теплообменник 5, компрессор 6, первый и второй холодильники 7 и 8, детандер 9, редуцирующие устройства 10-13, сепаратор СПГ 14 и блок фракционирования 15. Установка может быть дополнена блоком очистки от углекислого газа 16 и холодильной машиной 17 (показано пунктиром).

При работе установки сырой природный газ, поступающий по линии 18, разделяют в сепараторе 1 с получением углеводородного конденсата, выводимого по линии 19, и газа, выводимого по линии 20, который разделяют на два потока. Первый поток по линии 21 подают на охлаждение в нижнюю тепломассообменную секцию колонны 4, смешивают со вторым потоком, охлажденным в теплообменнике 3, разделяют в сепараторе 2 с получением углеводородного конденсата, выводимого по линии 22, и газа, который подают в среднюю часть колонны 4 после редуцирования в устройстве 11, совместно с углеводородными конденсатами, подаваемыми в ее нижнюю часть по линиям 19 и 22 после редуцирования в устройствах 12 и 13, соответственно. С низа колонны 4 по линии 23 деметанизированный конденсат подают в блок 15, из которого по линиям 24 выводят жидкие продукты в заданном ассортименте, при этом по линиям 25 вводят/выводят часть охлажденного подготовленного газа в качестве хладоагента. С верха колонны 4 по линии 26 выводят сухой отбензиненный газ, разделяют его на поток технологического газа (линия 27), который редуцируют в детандере 9 и нагревают в холодильнике 7, и на поток продукционного газа (линия 28), который нагревают в теплообменнике 5, сжимают компрессором 6, охлаждают в холодильнике 8, теплообменнике 5, холодильнике 7, редуцируют с помощью устройства 10 и разделяют в сепараторе 14 на СПГ, выводимый по линии 29, и газ, выводимый по линии 30, который смешивают с технологическим газом с образованием подготовленного газа, который в качестве хладоагента подают по линии 31 сначала в верхнюю теплообменную секцию колонны 4, затем в теплообменник 3 и выводят. Связь компрессора с детандером(ами) показана штрих-пунктиром.

При необходимости (показано пунктиром) продукционный газ очищают от углекислого газа в блоке 16 (расположение показано условно), в теплообменник 3 подают дополнительное количество холода с помощью холодильной машины 17, а по линии 32 из блока 15 в линию 20 выводят отходящий газ. Линии подачи ингибитора гидратообразования и вывода отработанного ингибитора образования условно не показаны.

Таким образом, предлагаемая установка позволяет увеличить выход углеводородов С2+ и СПГ, исключить использование сторонних источников низкотемпературного холода и может найти применение в газовой промышленности.

Установка низкотемпературного фракционирования для комплексной подготовки газа и получения СПГ с линиями сырого и подготовленного природного газа, линией вывода СПГ и редуцирующими устройствами, включающая входной и промежуточный сепараторы, установленные на линии газа входной сепарации рекуперативный теплообменник и фракционирующий аппарат, оснащенный тепломассообменной секцией, расположенной в верхней его части, соединенный со входным сепаратором линией подачи углеводородного конденсата, а также блок фракционирования с линией подачи деметанизированного конденсата, оснащенный линиями вывода продуктов, при этом по меньшей мере одно из редуцирующих устройств выполнено в виде детандера, соединенного с компрессором, отличающаяся тем, что в качестве фракционирующего аппарата установлена фракционирующая колонна с верхней частью, оснащенной линией вывода отбензиненного газа, и нижней частью, соединенной со входным сепаратором и промежуточным сепаратором, расположенным на линии газа входной сепарации после рекуперативного теплообменника, линиями подачи углеводородных конденсатов с редуцирующими устройствами, оснащенной линией подачи деметанизированного конденсата и второй тепломассообменной секцией, расположенной на байпасе рекуперативного теплообменника, при этом между промежуточным сепаратором и фракционирующей колонной установлено редуцирующее устройство, а блок фракционирования оснащен линиями ввода/вывода части подготовленного газа в качестве хладагента, кроме того, линия вывода отбензиненного газа разделена на линию технологического газа с детандером и первым холодильником, соединенную с линией газа сепарации с образованием линии подготовленного газа с верхней тепломассообменной секцией и рекуперативным теплообменником, и линию продукционного газа, на которой последовательно расположены теплообменник, компрессор, второй холодильник, теплообменник, первый холодильник, редуцирующее устройство и сепаратор СПГ, оснащенный линиями вывода СПГ и газа сепарации.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к низкотемпературной конденсации и может быть использовано в газовой промышленности. 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.

Изобретение предназначено для разделения смеси углеводородов и/или производных углеводородов путем экстракционной дистилляции с селективным растворителем. Описана колонна с разделительными внутренними элементами для разделения смеси углеводородов и/или производных углеводородов путем экстракционной дистилляции с селективным растворителем, с подачей селективного растворителя в верхней части колонны и подачей подлежащей разделению смеси углеводородов и/или производных углеводородов ниже подачи селективного растворителя, причем в колонне селективный растворитель нагружается теми компонентами подлежащей разделению смеси, к которым он обладает более высокой аффинностью, и его отводят из нижней части колонны как нагруженный селективный растворитель, а те компоненты подлежащей разделению смеси, аффинность селективного растворителя к которым ниже, напротив, остаются в паровой фазе, и их отводят как верхний поток, который полностью или частично конденсируется с получением конденсата, частично отводимого в виде потока продукта, а в остальном снова подаваемого в колонну в виде обратного потока.

Изобретение относится к установкам низкотемпературной дефлегмации с ректификацией НТДР и может быть использовано для промысловой подготовки природного газа в газовой промышленности.

Группа изобретений относится к установкам низкотемпературной конденсации и может быть использовано в газовой промышленности. Установка низкотемпературной дефлегмации с ректификацией НТДР включает входной сепаратор, блок низкотемпературной конденсации в составе дефлегматора и деметанизатора, рекуперационных теплообменников и редуцирующих устройств, узлы дебутанизации, очистки от углекислого газа и холодильную машину.

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.

Настоящее изобретение относится к способу выделения MEG и 1,2-BDO из первой смеси, содержащей MEG и 1,2-BDO, включающему следующие этапы: (i) этап, на котором указанную первую смесь, содержащую MEG и 1,2-BDO, подают в качестве сырья в дистилляционную колонну; (ii) этап, на котором глицеринсодержащий материал подают в дистилляционную колонну над первой смесью; (iii) этап, на котором осуществляют функционирование дистилляционной колонны при температуре в диапазоне от 50 до 250°С и давлении в диапазоне от 0,1 до 400 кПа; (iv) этап, на котором производят удаление потока, содержащего MEG и глицерин, в виде потока нижних фракций из дистилляционной колонны; и (v) этап, на котором производят удаление потока, содержащего 1,2-BDO, выше точки подачи глицеринсодержащего материала в дистилляционную колонну.

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 способу отделения примесей от неочищенного пропиленоксида (ПО). Предложенный способ включает стадию, на которой дистиллируют неочищенный ПО в зоне экстрактивной дистилляции с ароматическим углеводородом, содержащим 6-12 атомов углерода.

Изобретение относится к конструкции колонных аппаратов, предназначенных для очистки спирта ректификацией. Ректификационная колонна содержит корпус в виде отрезка трубы, насадочное контактное устройство 3, расположенное внутри корпуса, входное и выходное отверстия для прохождения пара через колонну, при этом конструкция колонны представляет собой трубу в трубе, трубы 1 и 2 расположены с образованием зазора между их стенками, причем с одной из сторон трубы соединены друг с другом, перекрывая кольцевой зазор, внутренняя труба 2 имеет меньшую длину, чем наружная 1, отверстие со стороны соединения труб друг с другом является выходным, насадочное контактное устройство 3 расположено внутри внутренней трубы 2, конец трубы корпуса, противоположный выходному отверстию, перекрыт пластиной 4 с отверстиями для трубок подачи пара 5, расположенных в кольцевом зазоре, для дополнительного нагрева стенок внутренней трубы 2, свободные концы трубок для подачи пара 5 и внутренней трубы 2 расположены со смещением, перекрывая друг друга по длине колонны, а другие концы трубок закреплены в отверстиях пластины 4, причем в пластине 4 выполнено отверстие, в котором расположен переливной стержень 6, с наружной стороны пластины 4, скрывая выступающий конец стержня, установлен колпачок 7, в стержне 6 выполнены отверстия, обеспечивающие при достижении жидкостью в колонне заданного уровня ее слив через внутреннюю полость колпачка 7 с прорезями, расположенными выше уровня нижнего отверстия переливного стержня.

Изобретение относится к оборудованию для промысловой подготовки природного газа с одновременным получением сжиженного природного газа и может быть использовано в газовой промышленности. Предложена установка, включающая входной и промежуточный сепараторы, рекуперативный теплообменник, фракционирующую колонну, теплообменник, компрессор, первый и второй холодильники, детандер, редуцирующие устройства, сепаратор СПГ и блок фракционирования. При работе установки сырой газ разделяют во входном сепараторе на углеводородный конденсат и газ, который разделяют на два потока, первый подают на охлаждение в нижнюю тепломассообменную секцию колонны, смешивают со вторым потоком, охлажденным в рекуперационном теплообменнике, разделяют в сепараторе на углеводородный конденсат и газ, который редуцируют и подают в колонну совместно с редуцированными углеводородными конденсатами. С низа колонны деметанизированный конденсат подают в блок фракционирования, из которого выводят жидкие продукты, при этом в блок в качестве хладагента подают часть подготовленного газа. С верха колонны выводят сухой отбензиненный газ, разделяют его на поток технологического газа, который редуцируют в детандере и нагревают в первом холодильнике, и на поток продукционного газа, который нагревают в теплообменнике, сжимают, охлаждают во втором холодильнике, теплообменнике, первом холодильнике, редуцируют и разделяют на СПГ и газ, который смешивают с технологическим газом с образованием подготовленного газа, который в качестве хладагента подают сначала в верхнюю теплообменную секцию колонны, затем в рекуперационный теплообменник и выводят. Технический результат - увеличение выхода углеводородов C2+, увеличение выхода СПГ и исключение использования сторонних источников низкотемпературного холода.

Наверх