Способ переработки нефтяных газов

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советскик

Социалистическик

Республик ()732637

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 15.12.76 (21) 2429904/23-26 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. Кл 2

F25 J 3/06

В 01 D 5/00

Гооударстееииый комитет

СССР (53) УДК 621.593 (088.8) Опубликовано 05.05.80. Бюллетень № 17

Дата опубликования описания 09.05.80 аа делам иэооретеиий и открытий (72) Авторы изобретения

М. А. Берлин, Г. А. Панасян, О. М Кудинова, Л. А. Мартыненко и И. М. Молочников

Всесоюзньш научно-исследовательский и проектный институт по переработке газа (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ НЕФТЯНЫХ ГАЗОВ

Изобретение относится к способу переработки нефтяных газов путем низкотемпературной конденсации и может быть использовано в нефте- и газоперерабатывающей промышленности.

Известны способы переработки нефтяных газов методом низкотемпературной конденсации, включающее сжатие сырого газа, охлаждение, разделение на газовую фазу и конденсат путем сепарации с использованием внешнего холодильного цикла с последующей деэтанизацией (деметанизацией) в ректификационной колонне (1j

Увеличение степени конденсации и, следовательно, степени извлечения целевых компонентов в известных способах низкотемпературной конденсации достигается применением внешнего низкопотенциального холода (например, этиленового).

Эти способы требуют для создания глубокого холода применения дополнительного оборудования, больших капиталовложений и энергетических затрат.

Известны также способы переработки природного газа, согласно которым для увеличения степени извлечения целевых компонентов применяются абсорбенты (1).

Эти способы также требуют больших капиталовложений и, кроме того, являются металлоемкими из-за необходимости применения дополнительных колонн.

Наиболее близким по технической сущности и получаемому эффекту к предлагаемому является способ, включающий сжатие сырого газа, ступенчатое охлаждение и сепарацию и дальнейшую деэтанизацию конденсата ступеней сепарации (2) .

Недостатком известного способа являет о ся применение внешнего низкотемпературного холода, требующего больших капиталовложений и увеличения энергетических затрат.

Целью изобретения является сокращение энергетических затрат.

Поставленная цель достигается тем, что в способе переработки нефтяных газов путем низкотемпературной конденсации, включающем вышеперечисленные стадии переработки конденсат второй ступени сепарации и часть конденсата первой ступени сепарации дросселируют до давления 1,5 — 2 кгс/см, используют для охлаждения газа перед второй ступенью сепарации, а затем сжимают до давления деэтанизации.

732637

Сущность изобретения поясняется чертежом.

Принципиальная схема содержит теплообменник 1, сепаратор 2 первой ступени, теплообменник 3, сепаратор 4 второй ступени, ректификационную колонну (деэтанизатор) 5, теплообменник 6, емкости 7 и 8, компрессор 9, воздушный холодильник 10, теплообменник 11. Потоки газа и жидкости обозначены римскими цифрами 1 — VII.

Переработку нефтяных газов осуществляют следующим образом.

Нефтяной газ (поток 1) сжимают, охлаждают в воздушных холодильниках, очищают в сепараторе от механических примесей, свободной влаги, осушают на молекулярных ситах, фильтруют от частичек пыли на фильтрах и подают в теплообменник 1, где его охлаждают за счет обратных потоков и пропанового холода до (— 25) — (— 30) С, затем охлажденный нефтяной газ подают в сепаратор 2 первой ступени, где получают газ (поток II) и конденсат (поток III); Небольшую часть потока III из сепаратора первой ступени дросселируют до давления 1,5—

2 кгс/см и направляют на охлаждение газа из сепаратора первой ступени, а остальную часть потока III после утилизации его холода в теплообменнике 1 направляют в ректификационную колонну 5 на деэтанизацию. Поток II из сепаратора первой ступени охлаждают в теплообменнике 3 до (— 62) — (-65) С и подают в сепаратор 4 второй ступени.

В сепараторе 4 получают сухой газ (поток IV) и конденсат (поток Ч). Поток IV после рекуперации холода в теплообменнике 3 смешивают с сухим газом (поток VI) из ректификационной колонны 5, затем подают в теплообменник 1, после чего сжимают и подают в магистральный газопровод, а поток V из сепаратора 4 второй ступени дросселируют до давления 1,5 — 2 кгс/см, направляют в теплообменник 3, где утилизируют его холод, причем к конденсату второй ступени сепарации добавляют и часть сдросселированного конденсата первой ступени сепарации, а затем смешанный поток конденсатов дожимают компрессором 9, охлаждают в воздушном холодильнике 10, затем в теплообменнике 11 и направляют в ректификационную колонну 5. В ректификационной колонне 5 получают сверху сухой газ (поток Vl), а снизу широкую фракцию углеводородов (поток VII), которая идет на дальнейшую переработку.

Пример. Предлагаемый способ переработки попутных нефтяных газов был исследован расчетным путем. Расчеты были проведены на ЭВМ «Минск-32». В качестве исходного сырья был взят газ Самотлорского месторождения с содержанием Св. 295 г/нм з объемом 1 млрд. нм /год следующего состава, моль. /в.

Хг 1,02; СгНв 5,45; Н =. С4Н о 2,59;

СОв.0,61; С вН в 7,78; изо = С5Н г 0,61;

20 и

je

СН в 80,07; изо = С гН1p 1,26; Н-С5Н1аО

0,56; Н-СвН в 0,15.

Нефтяной газ (поток I) после сжатия до 40 кг/см г и охлаждения в воздушных холодильниках до 35 С очищают от механических примесей, свободной влаги, сушат и фильтруют, затем охлаждают в теплообменнике 1 до — 30 С и направляют в сепаратор 2 первой ступени (давление сепарации

35 кгс/см, температура сепарации — 30 С).

В сепараторе 2 получают газ (поток II) и конденсат (поток 111). Газ (поток 11) охлаждают в теплообменнике 3 до — 64 С и подают в сепаратор 4 второй ступени (давление сепарации 35 кгс/смг, температура сепарации — 64 С), 80О/р конденсата (поток III) отдают свой холод в теплообменнике 1 и поступают в ректификационную колонну 5 (температура на входе этого потока в колонну 25 С, давление 35 кг/смг), а остальные 20 /р конденсата дросселируют и используют на охлаждение газа первой ступени сепарации. В сепараторе 4 второй ступени получают сухой газ (поток IV), который направляют сначала в теплообменник 3, затем смешивают с сухим газом (поток VI) из ректификационной колонны 5, направляют во второй теплообменник 3, дожимают и далее направляют в магистральный газопровод. Конденсат (поток V) из сепаратора второй ступени дросселируют до давления 2 кг/см, при этом его температура понижается (— 64) — (— 89 С) и он отдает свой холод в теплообменнике 3, нагреваясь при этом до — 63 С, затем его смешивают со сдросселированным до давления 2 кг/см кондеисатом из сепаратора первой ступени, имеющим температуру — 58 С, в теплообменнике 3 этот смешанный поток отдает свой холод до — 37 С, затем этот поток направляют в теплообменник 11, где он нагревается до 25 С, затем его дожимают до давления в ректификациониой колонне, охлаждают в воздушных холодильниках 10, в теплообменнике 11 до температуры — 12 С и подают в ректификационную колонну. В ректификационной колонне получают сухой газ (поток VI), который идет сверху колонны с температурой — 30 С, и широкую фракцию углеводородов (поток Ч11), которая идет на дальнейшую переработку.

Аналогичные расчеты для этого же состава газа были проведены и для схемы низкотемпературной конденсации с внешним низкопотенциальным холодом (т. е. для прототипа).

В результате расчетов были определены энергетические затраты и капиталовложения по этим схемам. По этим показателям предлагаемый способ дал положительный эффект.

Положительный эффект способа получают за счет замены внешнего низкопотенциального холода узлом дросселирования конденсата второй ступени сепарации плюс части конденсата первой ступени сепарации

732637

Формула изобретения

Составитель В. Ивочкин

Редактор Л. Курасова Те хред К. Шу фр и ч Корректор Г. Назарова

Заказ 1715/29 Тираж 575 Подписное

ЦН И И ПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 1К вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент>, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 с поеледуюшим их дожатием до давления в ректификационной колонне, что позволило снизить капиталовложения по узлу переработки газа на 18,5Р/р и энергетические затраты на ЗР/р.

Кроме того, предлагаемый способ не тре- s бует применения низкопотенциального хладагента, на получение и доставку которого к месту потребления требуются дополнительные капиталовложения и энергетические затраты.

Способ приемлем для газов с содержанием Сз в не менее 250 г/нмз.

Способ переработки нефтяных газов путем низкотемпературной конденсации, включающий сжатие сырого газа, ступенчатое охлаждение и сепарацию и дальнейшую деэтанизацию конденсата ступеней сепарации, отличающийся тем, что, с целью сокрашения энергетических затрат, конденсат второй ступени сепарации и часть конденсата первой ступени сепарации дросселируют до давления 1,5 — 2 кгс/см, используют для охлаждения газа перед второй ступенью сепарации, а затем сжимают до давления деэтанизации.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Великобритании № 1246987, кл. F 25 J 3/02, !968.

2. Тематический научно-технический обзор ВНИИЭгазпрома «Переработка газа и газового конденсата. М., 1971, с. 8 — 10 (прототип) .