УСТАНОВКА НТДР ДЛЯ КОМПЛЕКСНОЙ БЕЗОТХОДНОЙ ПРОМЫСЛОВОЙ ПОДГОТОВКИ ГАЗА (ВАРИАНТЫ) Российский патент 2019 года по МПК C10G5/00 

Изобретение относится к установкам низкотемпературной дефлегмации с ректификацией НТДР и может быть использовано в газовой промышленности для промысловой подготовки природного газа.

Известен способ низкотемпературной сепарации газа [RU 2543867, опубл. 10.03.2015 г., МПК B01D 3/14, B01D 3/28], осуществляемый на установке, включающей входной сепаратор, двухсекционный дефлегматор, блок низкотемпературной сепарации в составе редуцирующего устройства и низкотемпературного сепаратора, а также блок выветривания конденсата.

Недостатками известной установки являются низкое качество товарного газа и низкий выход газового конденсата из-за неполной рекуперации холода технологических потоков.

Наиболее близка к предлагаемому изобретению установка комплексной подготовки газа [RU 2624710, опубл. 05.07.2017 г., МПК F25J 3/00, С07С 7/00, C10G 5/06], включающая входной сепаратор, первый и второй рекуперационные теплообменники, дефлегматор, соединенный линией газа подачи дефлегмации, оснащенной редуцирующим устройством, с низкотемпературным сепаратором, оборудованным линией вывода газа в теплообменную секцию дефлегматора, а также редуцирующие устройства и блок стабилизации конденсата (блок фракционирования).

Недостатком данной установки является низкий выход углеводородов С₃₊ из-за смешения конденсатов, имеющих разный состав и температуру, перед стабилизацией, а также из-за потерь углеводородов С₃₊ с факельными газами.

Задача изобретения - повышение выхода углеводородов С₃₊.

Техническим результатом является повышение выхода углеводородов С₃₊ за счет установки деметанизатора, обеспечивающего предварительное фракционирование конденсатов, за счет установки промежуточных сепараторов, а также за счет соединения блока фракционирования с деметанизатором линией подачи отходящего газа.

Предложено два варианта установки.

Технический результат в первом варианте достигается тем, что в предлагаемой установке, включающей входной сепаратор, первый и второй рекуперационные теплообменники, дефлегматор с теплообменной секцией, оснащенный линией подачи газа дефлегмации с редуцирующим устройством, сепаратор, оснащенный линией вывода подготовленного газа, а также блок фракционирования и редуцирующие устройства, особенность заключается в том, что в качестве сепаратора установлен деметанизатор, который оснащен линией подачи деметанизированного конденсата в блок фракционирования и линией вывода подготовленного газа с теплообменной секцией дефлегматора и первым рекуперационным теплообменником, кроме того, деметанизатор соединен со входным сепаратором, первым и вторым промежуточными сепараторами и дефлегматором линиями подачи конденсатов с редуцирующими устройствами, а со вторым рекуперационным теплообменником - линиями ввода/вывода циркуляционного орошения, при этом между рекуперационными теплообменниками и дефлегматором установлены первый и второй промежуточные сепараторы с редуцирующим устройством между ними, блок фракционирования оснащен линиями вывода продуктов и соединен с деметанизатором линией подачи отходящего газа, а линия подачи газа дефлегмации соединена с линией вывода подготовленного газа. Второй вариант отличается соединением линии подачи газа дефлегмации с деметанизатором.

Редуцирующие устройства могут быть выполнены в виде дроссельного вентиля, газодинамического устройства или детандера. Блок фракционирования может включать, например, ректификационные колонны. Деметанизатор выполнен в виде ректификационной колонны. В качестве продуктов могут выводиться, например, пропан-бутановая фракция и стабильный газовый конденсат. В качестве остальных элементов установкимогут быть размещены любые устройства соответствующего назначения, известные из уровня техники.

Деметанизатор может быть оборудован линией вывода СПГ, а в низ деметанизатора любым известным способом (электронагрев, нагрев теплоносителем, горячей струей и пр.) может быть подано тепло. Линия подачи отходящего газа может быть соединена с линией вывода подготовленного газа. На линии вывода подготовленного газа может быть установлен дожимной компрессор.

Повышение выхода углеводородов С₃₊ достигается за счет оборудования установки деметанизатором, в котором осуществляется предварительное фракционирование конденсатов, предотвращающее унос углеводородов С₃₊, за счет установки промежуточных сепараторов, увеличивающее число ступеней разделения и повышающее степень фракционирования, а также за счет исключения образования факельных газов путем соединения блока фракционирования с деметанизатором..

Установка в обоих вариантах включает входной сепаратор 1, первый и второй промежуточные сепараторы 2 и 3, дефлегматор 4, деметанизатор 5, рекуперационные теплообменники 6 и 7, редуцирующие устройства 8-13 (условно показаны детандеры), а также блок фракционирования 14.

При работе первого варианта установки (фиг. 1) сырой газ, подаваемый по линии 15, разделяют в сепараторе 1 на конденсат, выводимый по линии 16, и газ, который охлаждают в теплообменниках 6 и 7, разделяют в сепараторе 2 на конденсат, выводимый по линии 17, и газ, который редуцируют в устройстве 8 и разделяют в сепараторе 3 на конденсат, выводимый по линии 18, и газ, направляемый в дефлегматор 4, из которого по линии 19 выводят конденсат, а по линии 20 - газ дефлегмации. В деметанизатор 5 подают конденсаты, редуцированные в устройствах 10-13, а выводят: с верха по линии 21 - подготовленный газ, который смешивают с редуцированным в устройстве 9 газом дефлегмации, нагревают в теплообменной секции дефлегматора 4, теплообменнике 6 и выводят с установки, из средней части по линии 22 - поток циркулирующего орошения, который нагревают в теплообменнике 7 и возвращают в деметанизатор 5, а с низа по линии 23 - деметанизированный конденсат, который направляют в блок фракционирования 14 для разделения на продукты, выводимые по линиям 24. Полученный отходящий газ по линии 25 возвращают в деметанизатор 5. Второй вариант (фиг. 2) отличается подачей редуцированного газа дефлегмации в деметанизатор 5. Пунктиром показаны возможные: подача отходящего газа из линии 25 в линию 21, обогрев низа деметанизатора 5 тепловым потоком 26, отбор СПГ по линии 27 и сжатие подготовленного газа в дожимном компрессоре 28. Линии подачи ингибитора гидратообразования (метанола) и вывода его отработанного раствора условно не показаны.

Таким образом, предлагаемая установка позволяет увеличить выход углеводородов С₃₊ и может найти применение в газовой промышленности.

Изобретение относится к установкам низкотемпературной дефлегмации с ректификацией НТДР и может быть использовано в газовой промышленности для промысловой подготовки природного газа. Заявленная группа изобретений включает варианты установок НТДР для комплексной безотходной промысловой подготовки газа. При этом установка НТДР для комплексной безотходной промысловой подготовки газа включает входной сепаратор, первый и второй рекуперационные теплообменники, дефлегматор с теплообменной секцией, оснащенный линией подачи газа дефлегмации с редуцирующим устройством, сепаратор, оснащенный линией вывода подготовленного газа, а также блок фракционирования и редуцирующие устройства, при этом в качестве сепаратора установлен деметанизатор, который оснащен линией подачи деметанизированного конденсата в блок фракционирования и линией вывода подготовленного газа с теплообменной секцией дефлегматора и первым рекуперационным теплообменником, кроме того, деметанизатор соединен со входным сепаратором, первым и вторым промежуточными сепараторами и дефлегматором линиями подачи конденсатов с редуцирующими устройствами, а со вторым рекуперационным теплообменником - линиями ввода/вывода циркуляционного орошения, при этом между рекуперационными теплообменниками и дефлегматором установлены первый и второй промежуточные сепараторы с редуцирующим устройством между ними, блок фракционирования оснащен линиями вывода продуктов и соединен с деметанизатором линией подачи отходящего газа, а линия подачи газа дефлегмации соединена с линией вывода подготовленного газа. Технический результат заключается в повышении выхода углеводородов С₃₊. 2 н.п. ф-лы, 2 ил.

1. Установка НТДР для комплексной безотходной промысловой подготовки газа, включающая входной сепаратор, первый и второй рекуперационные теплообменники, дефлегматор с теплообменной секцией, оснащенный линией подачи газа дефлегмации с редуцирующим устройством, сепаратор, оснащенный линией вывода подготовленного газа, а также блок фракционирования и редуцирующие устройства, отличающаяся тем, что в качестве сепаратора установлен деметанизатор, который оснащен линией подачи деметанизированного конденсата в блок фракционирования и линией вывода подготовленного газа с теплообменной секцией дефлегматора и первым рекуперационным теплообменником, кроме того, деметанизатор соединен со входным сепаратором, первым и вторым промежуточными сепараторами и дефлегматором линиями подачи конденсатов с редуцирующими устройствами, а со вторым рекуперационным теплообменником - линиями ввода/вывода циркуляционного орошения, при этом между рекуперационными теплообменниками и дефлегматором установлены первый и второй промежуточные сепараторы с редуцирующим устройством между ними, блок фракционирования оснащен линиями вывода продуктов и соединен с деметанизатором линией подачи отходящего газа, а линия подачи газа дефлегмации соединена с линией вывода подготовленного газа.

2. Установка НТДР для комплексной безотходной промысловой подготовки газа, включающая входной сепаратор, первый и второй рекуперационные теплообменники, дефлегматор с теплообменной секцией, оснащенный линией подачи газа дефлегмации с редуцирующим устройством, сепаратор, оснащенный линией вывода подготовленного газа, а также блок фракционирования и редуцирующие устройства, отличающаяся тем, что в качестве сепаратора установлен деметанизатор, который оснащен линией подачи деметанизированного конденсата в блок фракционирования и линией вывода подготовленного газа с теплообменной секцией дефлегматора и первым рекуперационным теплообменником, кроме того, деметанизатор соединен со входным сепаратором, первым и вторым промежуточными сепараторами линиями подачи конденсатов с редуцирующими устройствами, с дефлегматором - линиями подачи газа и конденсата дефлегмации с редуцирующими устройствами, а со вторым рекуперационным теплообменником - линиями ввода/вывода циркуляционного орошения, при этом между рекуперационными теплообменниками и дефлегматором установлены первый и второй промежуточные сепараторы с редуцирующим устройством между ними, блок фракционирования оснащен линиями вывода продуктов и соединен с деметанизатором линией подачи отходящего газа.