УСТАНОВКА ПОДГОТОВКИ УГЛЕВОДОРОДНОГО ГАЗА К ТРАНСПОРТУ Российский патент 1999 года по МПК F25J3/00 F17D1/04 

Изобретение относится к установкам подготовки нефтяного и природного газов для подачи в транспортный трубопровод или на переработку.

Известна установка подготовки нефтяного газа к транспорту (см. авт. св. СССР N 1666890, опуб. БИ N 28,1991 г.). Технологическая схема данной установки включает ступенчатое компримирование, охлаждение, сепарацию на газ и конденсат. Конденсат, полученный на каждой последующей ступени сепарации, дросселируют до давления предыдущей ступени и двухфазным потоком подают в верхнюю часть сепаратора каждой предыдущей ступени и углеводородный конденсат потребителю отводят из нижней части сепаратора перед первой ступенью компримирования.

Однако установка не обеспечивает высокую надежность и эффективность работы, т. к. в технологической схеме не предусмотрены очистка газа от солей щелочных металлов, что вызывает коррозию трубопроводов и оборудования, и осушка газа от влаги, что приводит к гидратообразованию при транспорте газа.

Общими признаками известной и предлагаемой установок являются:
- трубопроводы, соединяющие аппараты между собой;
- компрессор, включающий ступени сжатия низкого и высокого давления;
- холодильники газа;
- сепараторы отделения газа от конденсата.

Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемой является установка компримирования углеводородного газа, содержащая компрессор со ступенью низкого и высокого давления, установленный за ступенью низкого давления межступенчатый холодильник газа, сепаратор разделения конденсата и воды, сепаратор отделения газа от конденсата и воды с патрубками входа газа, выхода газа и выхода жидкости, последний из которых соединен с патрубком входа сепаратора разделения конденсата и воды, концевой холодильник газа, установленный за ступенью высокого давления компрессора, сепаратор отделения газа от жидкости с патрубками входа газа, выхода газа, выхода конденсата и выхода воды, узел осушки газа, соединенный с патрубком выхода газа из сепаратора отделения газа от жидкости. Установка снабжена скруббером, емкостью рециркуляции воды с патрубками выхода дренажной воды, выхода газа, конденсата, входа и выхода воды и узлом подпитки воды, при этом патрубки входа и выхода воды скруббера соединены соответственно с патрубками входа и выхода воды емкости рециркуляции воды (см. пат. N 2073182, опуб. БИ N 4, 1997 г.).

Недостатками известной установки являются высокие капитальные и эксплуатационные затраты, связанные с приобретением и эксплуатацией скруббера. Кроме того, высокие эксплуатационные затраты и недостаточно высокая надежность работы установки, особенно в зимнее время, обусловлены значительной протяженностью наружных водопроводов в схеме обвязки, которые требуют обогрева, а в случае аварийной ситуации, например при отключении электроэнергии, в трубах может происходить льдообразование, приводящее к разрыву труб.

Общими признаками известной и предлагаемой установок являются:
- трубопроводы, соединяющие аппараты между собой;
- компрессор со ступенями низкого и высокого давления;
- установленный за ступенью низкого давления межступенчатый холодильник газа;
- сепаратор разделения конденсата и воды с патрубком входа жидкости и патрубками выхода конденсата и воды;
- сепаратор отделения газа от конденсата и воды с патрубками входа газа и выхода газа и жидкости;
- патрубок выхода жидкости из сепаратора отделения газа от конденсата и воды соединен с патрубком входа жидкости сепаратора разделения конденсата и воды;
- концевой холодильник газа, установленный за ступенью высокого давления компрессора;
- установленный за концевым холодильником сепаратор отделения газа от жидкости с патрубками входа газа и выхода газа и жидкости;
- соединение патрубка выхода газа из сепаратора отделения газа от жидкости с узлом осушки газа;
- узел подпитки воды.

Техническая задача заключается в повышении надежности процесса и снижении затрат на его проведение.

Поставленная задача достигается тем, что в установке подготовки углеводородного газа к транспорту, содержащей соединенные трубопроводами компрессор со ступенью низкого и высокого давления, межступенчатый холодильник газа, установленный за ступенью низкого давления, сепаратор разделения конденсата и воды с патрубком входа жидкости и патрубками выхода конденсата и воды, сепаратор отделения газа от конденсата и воды с патрубками входа газа, выхода газа и жидкости, последний из которых соединен с патрубком входа жидкости сепаратора разделения конденсата и воды, узел подпитки воды, концевой холодильник газа, установленный за ступенью высокого давления компрессора, сепаратор отделения газа от жидкости с патрубками входа газа, выхода газа, жидкости и конденсата.

Отличительными признаками являются: патрубок выхода воды сепаратора разделения конденсата и воды через насос и фильтр соединен со входом в межступенчатый холодильник газа, кроме того, сепаратор разделения конденсата и воды дополнительно снабжен патрубком входа воды, соединенным с узлом подпитки воды, и патрубками выхода газа и дренажной воды.

Кроме того, патрубок выхода жидкости сепаратора отделения газа от жидкости соединен с патрубком входа жидкости сепаратора разделения конденсата и воды.

Кроме того, патрубок выхода газа сепаратора разделения конденсата и воды соединен с трубопроводом подачи газа в ступень низкого давления компрессора.

Заявляемая совокупность признаков позволяет обеспечить надежную работу установки за счет подачи на ступень высокого давления компрессора газа, очищенного от хлоридов, поверхностно-активных веществ и метанола. Последующая очистка газа от агрессивных примесей после ступени высокого давления компрессора повышает надежность работы узла осушки газа, т.к. снижается степень загрязнения адсорбентов, применяемых для осушки.

Кроме этого, в предлагаемой установке отсутствует скруббер, что снижает эксплуатационные и капитальные затраты, связанные с его эксплуатацией.

На чертеже представлена принципиальная технологическая схема установки подготовки углеводородного газа к транспорту.

Установка содержит компрессор, включающий ступень сжатия низкого давления 1 и ступень сжатия высокого давления 2. Выход из ступени сжатия 1 соединен с межступенчатым холодильником газа 3. Выход газа из холодильника 3 соединен с патрубком входа газа 4 сепаратора отделения газа от конденсата и воды 5. Патрубок выхода газа 6 сепаратора 5 соединен со ступенью сжатия 2, выход из которой соединен с концевым холодильником газа 7 и далее по схеме с патрубком входа газа 8 сепаратора отделения газа от жидкости 9. Патрубок выхода жидкости 10 сепаратора 5 соединен с патрубком входа жидкости 11 сепаратора разделения конденсата и воды 12.

Сепаратор 12 снабжен патрубком входа воды 13, соединенным с узлом подпитки воды 14. Сепаратор 12 также снабжен патрубком выхода газа 15, соединенным с трубопроводом, подающим углеводородный газ на ступень сжатия 1 компрессора, и патрубком выхода дренажной воды 16. Патрубок выхода воды 17 из сепаратора 12 соединен через циркуляционный насос 18 с параллельно работающими фильтрами 19. Выход воды из фильтров 19 соединен с трубным пучком холодильника 3. Выходящий из сепаратора 12 конденсат через патрубок выхода конденсата 20 подают на дальнейшую переработку.

Патрубок выхода газа 21 сепаратора 9 соединен с узлом осушки газа (не показан), а патрубок выхода жидкости 22 сепаратора 9 соединен с патрубком 11 сепаратора 12. Конденсат из сепаратора 9 через патрубок выхода конденсата 23 подают на дальнейшую переработку. В качестве сепаратора 9 используют трехфазный разделитель.

Установка работает следующим образом.

Углеводородный газ подают на прием ступени сжатия низкого давления 1 компрессора. Сжатый газ охлаждают в холодильнике 3 и через патрубок 4 подают в сепаратор 5, где газ отделяется от конденсата. Выходящий через патрубок 10 сепаратора 5 конденсат с водой подают на разделение в сепаратор 12. Для промывки водоконденсатной смеси в сепараторе 12 из узла подпитки воды 14 через патрубок 13 подается свежая вода. В сепараторе 12 происходит отделение воды от конденсата и мехпримесей. Очищенная вода отводится через патрубок 17 и насосом 18 подается через фильтрующий блок 19 на рециркуляцию в поток газа перед теплообменником 3. Вода в горячем потоке полностью испаряется, что позволяет ей равномерно распределиться в трубном пучке холодильника 3. По мере охлаждения потока вода конденсируется, растворяя в себе при этом хлориды, поверхностно-активные вещества (ПАВ) и метанол. Далее газожидкостный поток поступает через патрубок 4 в сепаратор 6, откуда газ направляется на дальнейшее компримирование в ступень сжатия высокого давления 2, а отделившаяся в сепараторе жидкость поступает через патрубок 11 на разделение в сепаратор 12. Сжатый газ охлаждается в холодильнике 7, где вода конденсируется и растворяет в себе агрессивные примеси, унесенные газом после первой очистки в сепараторе 5. Вторая ступень очистки производится в сепараторе 9, куда охлажденный газ поступает через патрубок 8. Очищенный газ направляют на осушку в узел осушки через патрубок 21, а вода с растворенными в ней агрессивными примесями через патрубок 22 отводится на разделение в сепаратор 12. Конденсат из сепаратора 9 через патрубок 23 и конденсат из сепаратора 9 через патрубок 20 отправляется на переработку.

Газ из сепаратора 12 через патрубок 15 подается в трубопровод подачи исходного газа перед ступенью сжатия 1, а отделившаяся с мехпримесями вода дренируется через патрубок 16 в промстоки.

Изобретение относится к установкам подготовки нефтяного и природного газов для подачи в транспортный трубопровод или на переработку. Установка подготовки углеводородного газа к транспорту, содержит соединенные трубопроводами компрессор со ступенью низкого и высокого давления, межступенчатый холодильник газа, установленный за ступенью низкого давления, сепаратор разделения конденсата и воды с патрубком входа жидкости и патрубками выхода конденсата и воды, сепаратор отделения газа от конденсата и воды с патрубками входа газа, выхода газа и жидкости, последний из которых соединен с патрубком входа жидкости сепаратора разделения конденсата и воды, узел подпитки воды, концевой холодильник газа, установленный за ступенью высокого давления компрессора, сепаратор отделения газа от жидкости с патрубками входа газа, выхода газа, жидкости и конденсата. Причем патрубок выхода воды сепаратора разделения конденсата и воды через насос и фильтр соединен со входом в межступенчатый холодильник газа, кроме того, сепаратор разделения конденсата и воды дополнительно снабжен патрубком входа воды, соединенным с узлом подпитки воды, и патрубками выхода газа и дренажной воды. Патрубок выхода жидкости сепаратора отделения газа от жидкости соединен с патрубком входа жидкости сепаратора разделения конденсата и воды, а патрубок выхода газа сепаратора разделения конденсата и воды соединен с трубопроводом подачи газа в ступень низкого давления компрессора. Техническим результатом изобретения является повышение надежности и снижение затрат. 2 з.п.ф-лы, 1 ил.

1. Установка подготовки углеводородного газа к транспорту, содержащая соединенные трубопроводами компрессор со ступенями низкого и высокого давления, межступенчатый холодильник газа, установленный за ступенью низкого давления, сепаратор разделения конденсата и воды с патрубком входа жидкости и патрубками выхода конденсата и воды, сепаратор отделения газа от конденсата и воды с патрубками входа газа, выхода газа и жидкости, последний из которых соединен с патрубком входа жидкости сепаратора разделения конденсата и воды, узел подпитки воды, концевой холодильник газа, установленный за ступенью высокого давления компрессора, сепаратор отделения газа от жидкости с патрубками входа газа, выхода газа, жидкости и конденсата, отличающаяся тем, что патрубок выхода воды сепаратора разделения конденсата и воды через насос и фильтр соединен со входом в межступенчатый холодильник газа, кроме того, сепаратор разделения конденсата и воды дополнительно снабжен патрубком входа воды, соединенным с узлом подпитки воды, и патрубками выхода газа и дренажной воды. 2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что патрубок выхода жидкости сепаратора отделения газа от жидкости соединен с патрубком входа жидкости сепаратора разделения конденсата и воды. 3. Установка по п.1, отличающаяся тем, что патрубок выхода газа сепаратора разделения конденсата и воды соединен с трубопроводом подачи газа в ступень низкого давления компрессора.