УСТАНОВКА ОСУШКИ И ОЧИСТКИ ПОПУТНОГО НЕФТЯНОГО ГАЗА Российский патент 2020 года по МПК B01D53/00 

Изобретение относится к устройствам для подготовки попутного нефтяного газа и может найти применение в нефтяной промышленности.

Известен способ очистки газов от сероводорода [RU 2568213, МПК B01D 53/14, опубл. 10.11.2015 г.], осуществляемый на установке, включающей абсорбер и регенератор насадочного типа, устройство для дегазации и осветления насыщенного хелатного абсорбента, оснащенное линией подачи суспензии серы с устройством для выделения жидкой серы.

Недостатками данной установки является невозможность очистки сернистых газов от меркаптанов.

Наиболее близким по технической сущности является способ очистки сероводород- и меркаптансодержащей нефти [RU 2510640, опубл. 10.04.2014 г., МПК C10G 27/04], осуществляемый на установке, состоящей из десорбера-абсорбера с узлом абсорбции, оснащенным линиями ввода/вывода нефти, подачи балансового продукта окисления и вывода очищенного газа, оборудованного линией подачи газа отдувки (сернистого газа), на которой расположены газодувка и узел селективного окисления сероводорода и меркаптанов, включающий линию подачи воздуха и каталитический реактор с нагревателем, соединенный с десорбером-абсорбером линиями подачи циркулирующего и балансового продуктов окисления.

Основным недостатком данной установки является невозможность сероочистки попутного нефтяного газа.

Задачей является очистка попутного нефтяного газа от сероводорода и меркаптанов.

Техническим результатом является очистка попутного нефтяного газа от сероводорода и меркаптанов за счет оборудования установки узлом адсорбции, оснащенным линией вывода сернистого газа с размещенными на ней узлами селективного окисления и абсорбции.

Указанный технический результат достигается тем, что в предлагаемой установке, включающей узел абсорбции продукта окисления, оснащенный линиями ввода/вывода нефти и подачи очищенного газа, а также расположенный на линии вывода сернистого газа узел селективного окисления сероводорода и меркаптанов, включающий линию подачи воздуха и каталитический реактор с нагревателем, соединенный с узлом абсорбции линией подачи продукта окисления, особенностью является то, что установка оснащена линией ввода попутного нефтяного газа со входным сепаратором, оборудованным линией подачи конденсата в линию вывода нефти и линией подачи газа сепарации, на которой размещен узел адсорбции, оснащенный линией подачи очищенного газа, линией вывода подготовленного газа и линией подачи влажного сернистого газа с размещенными на ней узлом селективного окисления, который дополнительно включает теплообменник "очищенный газ/продукт окисления", при этом узел адсорбции состоит по меньшей мере из двух секций, включающих адсорберы паров воды и сернистых соединений, узел абсорбции включает сепаратор и устройство сжатия и смешения, а к линии подачи очищенного газа примыкает линия вывода его балансовой части.

При необходимости сепаратор узла абсорбции может быть оснащен охлаждающим устройством для отвода тепла реакции окисления сероводорода и меркаптанов, а адсорберы паров воды и сернистых соединений могут быть выполнены в виде единого аппарата. При необходимости линия вывода балансового очищенного газа может быть соединена со входным сепаратором, а линия подачи конденсата может быть оснащена линией его вывода.

Устройство сжатия и смешения выполнено, например, в виде жидкостно-кольцевого насоса. Остальное оборудование установки может быть любым, известным из уровня техники, соответствующего назначения.

Размещение узла адсорбции на линии вывода газа сепарации позволяет очистить попутный нефтяной газ с получением влажного сернистого газа, который затем подвергают селективному окислению с получением из сероводорода и меркаптанов малолетучих продуктов (ди- и полисульфидов), которые затем абсорбируют нефтью. Оборудование узла селективного окисления теплообменником "очищенный газ/продукт окисления" позволяет рекуперировать тепло и уменьшить энергозатраты, а оснащение узла абсорбции устройством сжатия и смешения позволяет абсорбировать нефтью малолетучие продукты окисления и обеспечивает циркуляцию очищенного газа.

Установка состоит из входного сепаратора 1 и показанных штрихпунктиром узлов: узла адсорбции с секциями 2 и 3, каждая с по меньшей мере двумя адсорберами (условно показаны адсорберы 4, 5 и 6, 7), узла селективного окисления 8 с нагревателем 9, линией подачи воздуха 10, каталитическим реактором 11 и рекуперативным теплообменником 12, и узла абсорбции 13 с устройством сжатия и смешения 14 (условно показан мультифазный насос) и сепаратором 15. При работе установки попутный нефтяной газ, подаваемый по линии 16, разделяют в сепараторе 1 на конденсат, подаваемый по линии 17 в линию 18, и газ сепарации, подаваемый по линии 19 в секцию 2 узла абсорбции, где последовательно осушают и очищают в рабочих адсорберах 4 и 5 с получением подготовленного газа, выводимого по линии 20. Одновременно в адсорберах 6 и 7 регенерируют адсорбент путем обратной продувки нагретым в теплообменниках 12 и 9 очищенным газом, подаваемым по линии 21, с получением влажного сернистого газа, который по линии 22 направляют в узел 8, где смешивают с воздухом, подаваемым по линии 10, и окисляют в реакторе 11 с получением продукта окисления, выводимого по линии 23 в узел 13 после охлаждения в теплообменнике 12. Нелетучие продукты окисления абсорбируют нефтью, циркулирующей по линии 24 с помощью устройства 14, и разделяют в сепараторе 15 на очищенный газ и нефть, балансовые избытки которых выводят по линиям 25 и 18. При необходимости конденсат выводят по линии 26, сепаратор 15 охлаждают с помощью устройства 27, линия 25 соединена с сепаратором 1 (показано пунктиром).

Таким образом, предлагаемая установка позволяет очищать попутный нефтяной газ от сероводорода и меркаптанов и может найти применение в промышленности.

Изобретение относится к устройствам для подготовки попутного нефтяного газа и может найти применение в нефтяной промышленности. Установка состоит из входного сепаратора, узла адсорбции с по меньшей мере с двумя секциями, каждая с по меньшей мере двумя адсорберами, узла селективного окисления с нагревателем, линией подачи воздуха, каталитическим реактором и рекуперативным теплообменником, и узла абсорбции с устройством сжатия и смешения и сепаратором. При работе установки попутный нефтяной газ разделяют в сепараторе на конденсат, подаваемый в линию вывода нефти, и газ сепарации, подаваемый в рабочую секцию узла абсорбции, где последовательно осушают и очищают в рабочих адсорберах с получением подготовленного газа. Одновременно в адсорберах другой секции узла адсорбции регенерируют адсорбент путем обратной продувки нагретым в рекуперативном теплообменнике и нагревателе очищенным газом с получением влажного сернистого газа, который направляют в узел селективного окисления, где смешивают с воздухом и окисляют в каталитическом реакторе с получением продукта окисления, выводимого в узел абсорбции после охлаждения в рекуперативном теплообменнике. Нелетучие продукты окисления абсорбируют нефтью, циркулирующей с помощью устройства сжатия и смешения, и разделяют в сепараторе на очищенный газ и нефть, балансовые избытки которых выводят. Технический результат - очистка попутного нефтяного газа от сероводорода и меркаптанов. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Установка осушки и очистки попутного нефтяного газа, включающая узел абсорбции продукта окисления, оснащенный линиями ввода/вывода нефти и подачи очищенного газа, а также расположенный на линии подачи сернистого газа узел селективного окисления сероводорода и меркаптанов, включающий линию подачи воздуха и каталитический реактор с нагревателем, соединенный с узлом абсорбции линией подачи продукта окисления, отличающаяся тем, что установка оснащена линией ввода попутного нефтяного газа со входным сепаратором, оборудованным линией подачи конденсата в линию вывода нефти и линией подачи газа сепарации, на которой размещен узел адсорбции, оснащенный линией подачи очищенного газа, линией вывода подготовленного газа и линией подачи влажного сернистого газа с размещенным на ней узлом селективного окисления, который дополнительно включает теплообменник "очищенный газ/продукт окисления", при этом узел адсорбции состоит по меньшей мере из двух секций, включающих адсорберы паров воды и сернистых соединений, узел абсорбции включает сепаратор и устройство сжатия и смешения, а к линии подачи очищенного газа примыкает линия вывода его балансовой части.

2. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что сепаратор узла абсорбции оснащен охлаждающим устройством.

3. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что линия вывода балансового очищенного газа соединена со входным сепаратором.

4. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что линия подачи конденсата оснащена линией его вывода.