ФРАКЦИОНИРУЮЩИЙ АБСОРБЕР Российский патент 2016 года по МПК B01D53/00 

Изобретение относится к устройствам для охлаждения и сепарации многокомпонентных газов, в частности, попутного нефтяного газа, и может быть использовано в нефтегазовой промышленности.

Известен фракционирующий холодильник-конденсатор [RU 2532057, МПК F25D 1/00, B01D 53/14, C10G 5/06, опубл. 27.10.2014], включающий дефлегматор, оснащенный линией вывода газа сепарации, оборудованный блоком тепломассообменных элементов с линиями ввода/вывода хладоагента, а также сепарационную секцию, оснащенную линиями вывода нестабильного конденсата и отработанного ингибитора гидратообразования, и зону питания, оснащенную линией ввода сырьевого газа.

Основным недостатком известного устройства при охлаждении и сепарации попутного нефтяного газа являются потери углеводородов С₄₊ с газом сепарации при низком давлении.

Наиболее близок по технической сущности к изобретению фракционирующий абсорбер [RU 2530133, МПК B01D 53/14, опубл. 10.10.2014], включающий абсорбционную и отпарную секции, состоящие каждая из двух подсекций, каждая из которых содержит по меньшей мере один блок тепломассообменных элементов, образующих внутреннее и наружное пространства, оснащенный патрубками ввода и вывода теплоносителя или хладоагента, а также зону питания с патрубком ввода очищаемого газа, верхнюю и нижнюю сепарационные зоны с патрубками ввода абсорбента/вывода очищенного газа и вывода абсорбата соответственно, при этом патрубок вывода абсорбата и нижний патрубок отпарной подсекции, примыкающей к зоне питания, а также патрубок вывода очищенного газа и верхний патрубок абсорбционной подсекции, примыкающей к зоне питания, попарно соединены трубопроводами. Наружное пространство тепломассообменных блоков абсорбционной секции может быть заполнено массообменной насадкой.

Недостатками данного фракционирующего абсорбера является сложное устройство, а также повышенные энергозатраты из-за необходимости нагрева аппарата сторонним теплоносителем.

Задачей изобретения является упрощение фракционирующего абсорбера и снижение энергозатрат при сепарации компрессата попутного нефтяного газа.

Техническим результатом является:

- упрощение фракционирующего абсорбера за счет оборудования его одной абсорбционной секцией, а также оснащения патрубком ввода стабильной нефти,

- снижение энергозатрат за счет оснащения фракционирующего абсорбера патрубком ввода компрессата попутного нефтяного газа.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном фракционирующем абсорбере, включающем абсорбционную секцию, содержащую по меньшей мере один блок тепломассообменных элементов, образующих внутреннее и наружное пространства, оснащенный патрубками ввода/вывода хладоагента, зону питания с патрубком ввода газа, верхнюю и нижнюю сепарационные зоны с патрубками ввода абсорбента/вывода очищенного газа и вывода абсорбата соответственно, особенность заключается в том, что в качестве патрубка ввода абсорбента установлен патрубок ввода стабильной нефти, в качестве патрубка ввода газа установлен патрубок ввода компрессата, а в качестве патрубка вывода абсорбата установлен патрубок вывода нестабильной нефти.

Блок/блоки тепломассообменных элементов при необходимости могут быть оборудованы распределительными устройствами, расположенными сверху относительно блока, но ниже патрубка подачи стабильной нефти, и/или снизу относительно блока, но выше патрубка подачи компрессата, что обеспечивает благоприятный гидравлический режим течения жидкости и газа. Блок/блоки также могут быть оснащены массообменной насадкой, что позволяет снизить высоту аппарата за счет интенсификации массообмена.

Установка патрубка ввода стабильной нефти в качестве патрубка ввода абсорбента, патрубка ввода компрессата, всегда имеющего повышенную температуру, в качестве патрубка ввода газа, а патрубка вывода нестабильной нефти - в качестве патрубка вывода абсорбата позволяет абсорбировать углеводороды С₄₊ стабильной нефтью, подаваемой, например, с концевой ступени сепарации, а за счет разницы температур, возникающей за счет нагрева компрессатом нижней части фракционирующего абсорбера при одновременном охлаждении его верхней части, снизить энергозатраты, а также упростить фракционирующий абсорбер за счет оборудования его одной абсорбционной секцией. Нестабильную нефть направляют, например, на вторую ступень сепарации. Дополнительным эффектом является увеличение выхода нефти благодаря возвращению углеводородов С₄₊ на стадию подготовки нефти.

Фракционирующий абсорбер 1 включает абсорбционную секцию 2, оборудованную блоком тепломассообменных элементов 3 (условно показан один блок), возможно, с насадкой 4, оснащенным патрубками ввода/вывода хладоагента I, зону питания 5 с патрубком ввода попутного нефтяного газа II, верхнюю сепарационную зону 6 с патрубками ввода стабильной нефти III и вывода очищенного газа IV и нижнюю сепарационную зону 7 с патрубком вывода нестабильной нефти V.

При работе фракционирующего абсорбера 1 компрессат II подают в зону питания 5, в верхнюю сепарационную зону 6 подают стабильную нефть III, которая при противоточном контактировании с горячим компрессатом в условиях градиента температур, создаваемого за счет охлаждения хладоагентом I, абсорбирует из газа углеводороды C₄₊ и частично стабилизируется. Очищенный газ IV выводят из верхней сепарационной зоны 6, а нестабильную нефть V выводят из нижней сепарационной зоны 7.

Таким образом изобретение позволяет упростить фракционирующий абсорбер, снизить энергозатраты и может быть использовано в нефтегазовой промышленности.

Изобретение относится к устройствам для охлаждения и сепарации сжатых многокомпонентных газов, в частности попутного нефтяного газа, и может быть использовано в нефтегазовой промышленности. Предложен фракционирующий абсорбер, включающий абсорбционную секцию, оборудованную блоком тепломассообменных элементов, оснащенным патрубками ввода/вывода хладоагента, зону питания с патрубком ввода попутного нефтяного газа, верхнюю сепарационную зону с патрубками ввода стабильной нефти и вывода очищенного газа и нижнюю сепарационную зону с патрубком вывода нестабильной нефти. При работе абсорбера компрессат подают в зону питания, в верхнюю сепарационную зону подают стабильную нефть, которая при противоточном контактировании с горячим компрессатом в условиях градиента температур, создаваемого за счет охлаждения хладоагентом, абсорбирует из газа углеводороды С₄₊ и частично стабилизируется. Очищенный газ выводят из верхней сепарационной зоны, а нестабильную нефть выводят из нижней сепарационной зоны. Техническим результатом является упрощение фракционирующего абсорбера и снижение энергозатрат. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Фракционирующий абсорбер, включающий абсорбционную секцию, содержащую по меньшей мере один блок тепломассообменных элементов, образующих внутреннее и наружное пространство, оснащенный патрубками ввода/вывода хладоагента, зону питания с патрубком ввода газа, верхнюю и нижнюю сепарационные зоны с патрубками ввода абсорбента/вывода очищенного газа и вывода абсорбата соответственно, отличающийся тем, что в качестве патрубка ввода абсорбента установлен патрубок ввода стабильной нефти, в качестве патрубка ввода газа установлен патрубок ввода компрессата, а в качестве патрубка вывода абсорбата установлен патрубок вывода нестабильной нефти.

2. Абсорбер по п. 1, отличающийся тем, что блоки тепломассообменных элементов оборудованы распределительными устройствами, расположенными сверху относительно блока, но ниже патрубка подачи стабильной нефти, и/или снизу относительно блока, но выше патрубка подачи компрессата.

3. Абсорбер по п. 1, отличающийся тем, что блоки тепломассообменных элементов оснащены массообменной насадкой.