Установка деэтанизации природного газа

Изобретение относится к установкам разделения природного газа методом низкотемпературной сепарации и может быть использовано в газовой промышленности. Установка деэтанизации природного газа, включающая рекуперационный теплообменник, дефлегматор, редуцирующие устройства и сепаратор, отличается тем, что в качестве редуцирующих устройств установлены детандеры, кинематически или электрически соединенные с приводом холодильной машины, на линии газа высокого давления 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 установлен холодильник с холодильной машиной, на другой - рекуперационный теплообменник с линиями ввода/вывода газа низкого давления, далее линии соединены в одну линию, на которой установлен первый детандер и дефлегматор, соединенный с сепаратором линией подачи газа низкого давления и линией подачи газа дефлегмации, на которой установлен второй детандер, а с рекуперационным теплообменником - линией ввода газа низкого давления, оснащенный линией подачи флегмы в деметанизатор, к которой примыкает линия подачи широкой фракции легких углеводородов из сепаратора, при этом деметанизатор оборудован линией вывода жидких углеводородов и линией подачи метансодержащего газа в сепаратор. Технический результат - повышение выхода жидких углеводородов. 1 ил.

 

Изобретение относится к установкам разделения природного газа методом низкотемпературной сепарации и может быть использовано в газовой промышленности.

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 извлечения этана.

Наиболее близка по технической сущности 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, теплообменники "газ/редуцированный конденсат" и "газ/газ низкотемпературной сепарации после дефлегматора" (рекуперационные теплообменники), дефлегматор, редуцирующие устройства, блоки низкотемпературной сепарации (сепаратор) и стабилизации конденсата.

Недостатками данной установки при деэтанизации природного газа являются низкий выход жидких углеводородов из-за недостаточного охлаждения газа.

Задача изобретения - повышение выхода жидких углеводородов.

Техническим результатом является повышение выхода жидких углеводородов за счет установки в качестве редуцирующих устройств детандеров, соединенных кинематически или электрически с приводом холодильной машины, используемой для дополнительного охлаждения газа.

Технический результат достигается тем, что в известной установке, включающей рекуперационный теплообменник, дефлегматор, редуцирующие устройства и сепаратор, оснащенной линиями газа высокого и низкого давления, особенность заключается в том, что в качестве редуцирующих устройств установлены детандеры, кинематически или электрически соединенные с приводом холодильной машины, на линии газа высокого давления 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 установлен холодильник с холодильной машиной, на другой - рекуперационный теплообменник с линиями ввода/вывода газа низкого давления, далее линии соединены в одну линию, на которой установлен первый детандер и дефлегматор, соединенный с сепаратором линией подачи газа низкого давления и линией подачи газа дефлегмации, на которой установлен второй детандер, а с рекуперационным теплообменником - линией ввода газа низкого давления, оснащенный линией подачи флегмы в деметанизатор, к которой примыкает линия подачи широкой фракции легких углеводородов из сепаратора, при этом деметанизатор оборудован линией вывода жидких углеводородов и линией подачи метансодержащего газа в сепаратор.

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 газа низкого давления может быть установлена компрессорная станция.

Установка оборудована блоком адсорбционной осушки с регенерируемым адсорбентом и подачей газа регенерации в поток газа низкого давления. Деметанизатор может быть выполнен, например, в виде ректификационной колонны. 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 приводом холодильной машины, позволяет получить дополнительное количество холода, снизить температуру газа, уменьшить содержание углеводородов С₂₊ в газе и увеличить выход жидких углеводородов.

Предлагаемая установка показана на схеме и включает блок осушки 1, холодильник 2, холодильную машину 3, детандеры 4 и 5, рекуперационный теплообменник 6, дефлегматор 7, сепаратор 8 и деметанизатор 9. Установка может быть оборудована блоком очистки от углекислого газа 10 и газоперекачивающей компрессорной станцией 11 (показано пунктиром).

При работе установки природный газ высокого давления, поступающий по линии 12, осушают в адсорбционном блоке 1 (ввод продувочного газа не показан) и разделяют на два потока, первый поток по линии 13 подают на охлаждение в теплообменник 6, второй поток охлаждают в холодильнике 2, соединенном с холодильной машиной 3, и подают в линию 13. Объединенный поток редуцируют с помощью детандера 4 и направляют в нижнюю часть дефлегматора 8, где подвергают дефлегмации за счет противоточного охлаждения подаваемым по линии 14 из сепаратора 8 газом низкого давления, который затем нагревают в теплообменнике 6, смешивают с газом регенерации адсорбента, подаваемым из блока 1 по линии 15, и выводят с установки. Полученный газ дефлегмации после редуцирования в детандере 5 по линии 16 подают в сепаратор 8 совместно с газом фракционирования, направляемым по линии 17 из деметанизатора 9. Из низа сепаратора 8 по линии 18 выводят широкую фракцию легких углеводородов, которую смешивают с флегмой, подаваемой из низа дефлегматора 7 по линии 19, и подвергают фракционированию в деметанизаторе 9 с получением жидких углеводородов, выводимых по линии 20, или этановой и пропан-бутановой фракций, выводимых по линиям 21 и 22, соответственно (показано пунктиром). При необходимости объединенный газовый поток перед детандером 4 очищают от углекислого газа в блоке 10, а газ низкого давления дожимают до давления дальнейшей транспортировки на станции 11 (показано пунктиром).

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

Установка деэтанизации природного газа, включающая рекуперационный теплообменник, дефлегматор, редуцирующие устройства и сепаратор, отличающаяся тем, что в качестве редуцирующих устройств установлены детандеры, кинематически или электрически соединенные с приводом холодильной машины, на линии газа высокого давления 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 установлен холодильник с холодильной машиной, на другой - рекуперационный теплообменник с линиями ввода/вывода газа низкого давления, далее линии соединены в одну линию, на которой установлен первый детандер и дефлегматор, соединенный с сепаратором линией подачи газа низкого давления и линией подачи газа дефлегмации, на которой установлен второй детандер, а с рекуперационным теплообменником - линией ввода газа низкого давления, оснащенный линией подачи флегмы в деметанизатор, к которой примыкает линия подачи широкой фракции легких углеводородов из сепаратора, при этом деметанизатор оборудован линией вывода жидких углеводородов и линией подачи метансодержащего газа в сепаратор.