СПОСОБ ПРОМЫСЛОВОЙ ДЕЭТАНИЗАЦИИ СКВАЖИННОЙ ПРОДУКЦИИ Российский патент 2017 года по МПК C10G5/06 F25J3/00 

Изобретение относится к способам подготовки газа путем низкотемпературной конденсации и может быть использовано в газовой промышленности для извлечения фракции С₂₊ из скважинной продукции газоконденсатных месторождений (сырого газа) в промысловых условиях.

Известен способ подготовки газа (A.M. Чуракаев. Низкотемпературная ректификация нефтяного газа. - М.: «Недра», 1989, с. 6), включающий компримирование, адсорбционную осушку и очистку газа с использованием части осушенного газа для регенерации адсорбента, низкотемпературную переработку газа путем рекуперативного охлаждения и сепарации с получением газа и конденсата, которые подают в колонну деметанизации, первый - после расширения в детандере, второй - после дросселирования и дегазации, продукт низа колонны нагревают в рекуперативных теплообменниках и подают в колонну деэтанизации, с низа которой выводят ШФЛУ, а с верха отбирают газ, который нагревают в рекуперативных теплообменниках, смешивают с нагретой в рекуперативных теплообменниках смесью продукта верха колонны деметанизации и газа дегазации, компримируют и выводят в качестве товарного газа.

Основным недостатком известного способа является низкая степень извлечения этана из газа.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому способу является способ низкотемпературной сепарации газа (RU 2543867, опубл. 10.03.2015 г., МПК B01D 3/14, B01D 3/28), включающий трехступенчатую сепарацию сырого газа с получением на первой ступени конденсата и газа, который сепарируют на второй ступени в условиях дефлегмации за счет охлаждения газом и конденсатом третьей ступени, с получением конденсата и газа, который редуцируют совместно с газом дегазации и сепарируют на третьей ступени с получением газа, который нагревают и выводят в качестве товарного, и конденсата, который нагревают и дегазируют совместно с конденсатами первой и второй ступеней с получением нестабильного конденсата и газа дегазации. Для предотвращения гидратообразования в технологические потоки подают ингибитор.

Недостатками известного способа являются потребление ингибитора гидратообразования и низкая степень извлечения этана из сырого газа.

Задача изобретения - исключение потребления ингибитора гидратообразования и повышение степени извлечения этана.

Техническим результатом является исключение потребления ингибитора гидратообразования за счет осушки газа и конденсата первой ступени и повышение степени извлечения этана за счет дополнительного охлаждения газа первой ступени, что позволяет поддерживать низкие температуры на второй и третьей ступенях сепарации.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном способе, включающем трехступенчатую сепарацию сырого газа с получением на каждой ступени газа и конденсата, с сепарацией на второй ступени, осуществляемой в условиях дефлегмации за счет охлаждения газом третьей ступени, который выводят затем в качестве товарного газа, особенностью является то, что газ и конденсат первой ступени осушают, на второй ступени сепарируют редуцированный осушенный газ первой ступени, предварительно охлажденный частично нагретым газом третьей ступени, на третьей ступени газ второй ступени сепарируют совместно с газом деметанизации, а конденсат третьей ступени деметанизируют совместно с редуцированными конденсатом второй ступени и осушенным конденсатом первой ступени с получением газа и фракции С₂₊.

Осушку осуществляют любым известным способом, например адсорбционным. Смесь конденсатов деметанизируют, например, путем фракционирования в колонне с охлаждаемой верхней и нагреваемой нижней частью. Оптимальные термобарические условия сепарации и деметанизации рассчитывают в зависимости от состава и характеристики сырого газа (скважинной продукции).

Осушка газа и конденсата первой ступени обеспечивает безгидратный режим подготовки газа, что исключает необходимость потребления ингибитора гидратообразования. Совместная сепарация на третьей ступени газа второй ступени и газа деметанизации позволяет сконденсировать основное количество углеводородов С₂₊, за счет чего повысить степень извлечения этана.

Согласно предлагаемому способу сырой газ 1 сепарируют на первой ступени 2 с получением водного конденсата 3, который выводят, углеводородного конденсата 4 и газа 5, которые осушают в блоке осушки 6 с получением осушенных конденсата 7 и газа 8, который охлаждают в теплообменнике 9 частично нагретым газом третьей ступени 10, редуцируют с помощью устройства 11 и сепарируют на второй ступени в условиях дефлегмации за счет охлаждения газом третьей ступени 10 в дефлегматоре 12 с получением конденсата 13 и газа 14, который редуцируют с помощью устройства 15, и сепарируют на третьей ступени в сепараторе 16 совместно с газом деметанизации 17 с получением газа 10, который после нагрева в дефлегматоре 12 и теплообменнике 9 выводят в качестве товарного, и конденсата 18, который деметанизируют в колонне 19 совместно с редуцированными с помощью устройств 20 и 21 осушенным конденсатом первой ступени 7 и конденсатом второй ступени 13, с получением газа 17 и фракции С₂₊ 22.

При осуществлении предлагаемого способа сырой газ состава, об.%: углекислый газ 0,2; азот 0,7; метан 82,9; этан 4,9; пропан 3,4; бутаны 2,6; пентаны 1,7; С₆₊ - остальное, в количестве 20,8 тыс. нм³/час при температуре 26,8°C и давлении 12,0 МПа сепарируют на первой ступени с получением 6,5 т/час конденсата, который осушают цеолитами до содержания влаги не более 10 ппмв, и 18,3 тыс. нм³/час газа, который осушают цеолитами до температуры точки росы по воде ниже минус 70°C, охлаждают, редуцируют на детандере до 5,5 МПа и сепарируют на второй ступени в условиях дефлегмации с получением 4,2 т/час конденсата и 15,4 тыс. нм³/час газа, который затем редуцируют на детандере до 1,2 МПа, и сепарируют на третьей ступени совместно с газом деметанизации, с получением 17,7 тыс. нм³/час газа, который нагревают и выводят в качестве товарного газа, и 3,4 т/час конденсата, который деметанизируют совместно с редуцированными до 1,2 МПа конденсатами первой и второй ступеней с получением 9,4 т/час фракции С₂₊ с давлением насыщенных паров по Рейду 1010 кПа и 5,9 тыс. нм³ /час газа деметанизации. Ингибитор гидратообразования не используют. Степень извлечения этана из товарного газа составляет 79,7%.

В аналогичных условиях в способе по прототипу в качестве ингибитора гидратообразования использовали метанол, а степень извлечения этана из товарного газа составила 8,9%.

Таким образом, предлагаемое изобретение позволяет исключить потребление ингибитора гидратообразования, повысить степень извлечения этана и может быть использовано в газовой промышленности.

Изобретение относится к способам подготовки газа путем низкотемпературной конденсации и может быть использовано в газовой промышленности для извлечения в промысловых условиях этан-бутановой фракции из скважинной продукции газоконденсатных месторождений. Согласно предложенному способу сырой газ сепарируют на первой ступени с получением водного конденсата, который выводят, углеводородного конденсата и газа, которые осушают, осушенный газ охлаждают частично нагретым газом третьей ступени, редуцируют и сепарируют на второй ступени в условиях дефлегмации за счет охлаждения газом третьей ступени с получением конденсата и газа, который редуцируют и сепарируют на третьей ступени совместно с газом деметанизации с получением газа, который после нагрева выводят в качестве товарного газа, и конденсата, который деметанизируют совместно с редуцированными осушенным конденсатом первой ступени и конденсатом второй ступени с получением газа и фракции С₂₊. Технический результат: исключение потребления ингибитора гидратообразования и повышение степени извлечения этана. 1 ил.

Способ промысловой деэтанизации скважинной продукции, включающий трехступенчатую сепарацию сырого газа с получением на каждой ступени газа и конденсата с сепарацией на второй ступени, осуществляемой в условиях дефлегмации за счет охлаждения газом третьей ступени, который выводят затем в качестве товарного газа, отличающийся тем, что газ и конденсат первой ступени осушают, на второй ступени сепарируют редуцированный осушенный газ первой ступени, предварительно охлажденный частично нагретым газом третьей ступени, на третьей ступени газ второй ступени сепарируют совместно с газом деметанизации, а конденсат третьей ступени деметанизируют совместно с редуцированными конденсатом второй ступени и осушенным конденсатом первой ступени с получением газа и фракции С₂₊.