СИСТЕМА НИЗКОТЕМПЕРАТУРНОЙ СЕПАРАЦИИ ГАЗА ГАЗОКОНДЕНСАТНОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ Российский патент 2011 года по МПК F25J3/00 

Изобретение относится к области разработки газоконденсатных месторождений, в частности к использованию установок низкотемпературной сепарации газа на центральных пунктах сбора (ЦПС).

Известны установки, в которых подготовка газов осуществляется многоступенчатым дросселированием (2-3 ступени) за счет энергии продуктивных пластов, сопровождаемым эффектом Джоуля-Томпсона, с выделением углеводородного конденсата, стабилизируемого на установках в специальных колоннах ректификации (Берлин М.А., Гореченков В.Г., Волков Н.П. Переработка нефтяных и природных газов, М.: «Химия», 1981 г., стр.176).

Существует схема с двухколонным вариантом стабилизации конденсата и традиционным вариантом низкотемпературной сепарации (НТС), взятая за прототип (Разработка, эксплуатация и обустройство нефтяных месторождений. Сборник научных трудов. ОАО «Гипровостокнефть», 2001 г., Каспарьянц К.С. УДК 622.276.1/4).

Газ по этой схеме после осушки с помощью ДЭГа проходит двухступенчатое дросселирование, трехступенчатую сепарацию, где происходит отделение конденсата. Далее газ, пройдя теплообменник, поступает в газопровод и на КС. Выделившийся в сепараторах конденсат проходит двухколонную стабилизацию, в результате которой получают бензиновую фракцию (80-120°С), легкий бензин (120-180°С) и тяжелую бензиновую фракцию (180-220°С).

К недостаткам этого способа следует отнести большое количество оборудования (сепараторы, колонны и т.п.), повышенные эксплуатационные расходы, при осуществлении дросселирования требуется значительный перепад давления на дросселях, который не всегда можно достичь на поздних стадиях эксплуатации месторождений, большие неорганизованные выбросы вредных веществ в атмосферу.

Технической задачей предлагаемого изобретения является повышение эффективности работы установки, снижение капитальных и эксплуатационных затрат, снижение неорганизованных выбросов вредных веществ путем проведения окончательной ступени дросселирования газа и конденсата в специальном фракционирующем конденсаторе со спиральной насадкой по а/с SU 1068687, кл. F28D 7/02; 7/14, 1984 г. Бюл. №3.

Технический результат по повышению эффективности работы установки, снижению капитальных и эксплуатационных затрат, снижению неорганизованных выбросов в атмосферу достигается тем, что в технологической схеме низкотемпературной сепарации (НТС) газоконденсатного месторождения, содержащей оборудование и сооружения по осушке газа, сепараторы, емкости по приему, перекачке, подготовке (стабилизации) газа и жидких углеводородных фракций, окончательная ступень дросселирования газа и конденсата производится во фракционирующем конденсаторе, снабженном дросселирующим устройством на выходе из трубного пространства.

На фиг.1 и 2 представлена принципиальная технологическая схема установки низкотемпературной сепарации центрального пункта сбора газа газоконденсатного месторождения.

Установка содержит сборник жидких поршней 1, колонну осушки газа 2, теплообменники 3, 6, 18, 19, 20, 26, холодильник 4, емкости 5, 8, 11, 16, 22, дроссельные клапаны 7, 9, 10, 15, фракционирующий конденсатор 13 со спиральной насадкой 14, подогреватель 21, ректификационную колонну (стабилизатор) 25, насосное оборудование 12, 17, 23, 29, 30, сборники флегмы 27, 28, рибойлер 24 (Фиг.1).

Установка НТС работает следующим образом.

Газ с промысла потоком I поступает в емкость приема жидких поршней 1, в которой отделяются образовавшиеся в трубопроводной системе жидкие компоненты (углеводородный конденсат, мехпримеси и вода - поток XI).

Далее газ проходит колонну 2 по осушке, куда в качестве осушителя подается через холодильник 4 свежий раствор диэтиленгликоля (ДЭГ) потоком IV. Отработанный ДЭГ отделяют в емкости-сепараторе 11 и отправляют на регенерацию (поток V). Затем осушенный газ проходит теплообменник 6, где охлаждается за счет исходящего из фракционирующего конденсатора 13 газа, первую ступень дросселирования 7. Далее охлажденный газ и выделившийся конденсат отдельными потоками поступают в специальный фракционирующий конденсатор 13 - конденсат в межтрубное пространство, а газ через дроссель 10 - в трубное пространство. Во фракционирующем конденсаторе, а именно на выходе из него, происходит последняя ступень дросселирования 15, где после охлаждения газа еще раз выделяется конденсат, который входит под фракционирующий конденсатор общим потоком с газом (Фиг.2), после чего холодный газ уходит наверх, в межтрубное пространство фракционирующего конденсатора, а дополнительно выделившийся конденсат стекает вниз. Газ, пройдя теплообменники и емкость 5, выводится как готовый продукт - товарный газ - в систему магистральных газопроводов для дальнейшего потребления (поток II).

Подача конденсата во фракционирующий конденсатор улучшает условия дросселирования, и по сравнению с прототипом тот же эффект достигается при меньшем перепаде давления. Уменьшение числа оборудования (сепараторов, колонны, технологической обвязки и т.п.) позволит значительно снизить капитальные затраты на установку НТС, упростить обслуживание установки, снизить энергопотенциал установки, улучшить экологическую обстановку путем значительного снижения неорганизованных выбросов.

Образовавшийся углеводородный конденсат, обладающий высоким давлением насыщенных паров (упругостью), передается в емкость 16, а далее может подаваться с помощью насоса 17 в нефть (поток VII) или через рибойлер 24 на установку по его стабилизации (отбору наиболее летучих компонентов), проводимой по одноколонному способу, в колонне 25, в результате которой получают бензиновую фракцию (80-120°С) - поток VIII, легкий бензин (120-180°С) - поток X. Газы стабилизации из емкостей-сборников флегмы 27, 28 отводятся с потоком IX и используются для собственных нужд.

В случае поставленной задачи получения дизельного топлива в выходящий из фракционирующего конденсатора конденсат добавляют расчетное количество нефти (поток III), который, пройдя через теплообменники и подогреватель 21 в емкости 22, разделяют, пары отводят на рибойлер 24, затем на стабилизацию в колонну 25, снизу которой через рибойлер и теплообменник 18 отводят полученное дизельное топливо потоком VI; а нефтяной остаток из емкости 22 отдает свое тепло в теплообменнике 20 и уходит в поток товарной нефти VII.

Изобретение относится к области разработки газоконденсатных месторождений, в частности к использованию установок низкотемпературной сепарации на центральных пунктах сбора. Система низкотемпературной сепарации газа газоконденсатного месторождения содержит оборудование установки по осушке газа, сепараторы, емкости, насосы по перекачке конденсата, установку по стабилизации углеводородных фракций, отличается тем, что окончательная ступень дросселирования газа, конденсата и массообмен между газом и жидкостью производятся в фракционирующем конденсаторе со спиральной насадкой. Использование изобретения позволит уменьшить число оборудования, значительно снизить капитальные затраты, упростить обслуживание установки, снизить энергопотенциал установки, улучшить экологическую обстановку путем значительного снижения неорганизованных выбросов. 2 ил.

Система низкотемпературной сепарации газа газоконденсатного месторождения, содержащая оборудование установки по осушке газа, сепараторы, емкости, насосы по перекачке конденсата, установку по стабилизации углеводородных фракций, отличающаяся тем, что окончательная ступень дросселирования газа, конденсата и массообмен между газом и жидкостью производится в фракционирующем конденсаторе со спиральной насадкой.