ТРЕХПРОДУКТОВАЯ УСТАНОВКА КОМПЛЕКСНОЙ ПОДГОТОВКИ ГАЗА (ВАРИАНТЫ) Российский патент 2020 года по МПК B01D53/00 

Изобретение относится к устройствам для подготовки газа путем низкотемпературной сепарации и может быть использовано в газовой промышленности для промысловой подготовки скважинной продукции газоконденсатных месторождений.

Известна установка для подготовки газа [A.M. Чуракаев Низкотемпературная ректификация нефтяного газа - М.: «Недра», 1989, с. 6], включающая компрессоры, адсорберы с системой регенерации адсорбента, блок аминовой очистки, блок низкотемпературной переработки, деметанизатор и деэтанизатор с системами охлаждения и огневого нагрева.

Недостатками известной установки, не позволяющими эффективно использовать ее в промысловых условиях, являются сложность, большое количество оборудования, применение огневого нагрева и пропанового охлаждения.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемой установке является способ низкотемпературной сепарации газа [RU 2576297, опубл. 27.02.2016 г., МПК C10G 5/06, F25J 3/00], осуществляемый на установке, включающей блок входной сепарации с линией сырого газа, соединенный линией газа входной сепарации с дефлегматором, который соединен с низкотемпературным сепаратором линией газа низкотемпературной сепарации и линией газа дефлегмации с редуцирующим устройством, а также выветриватель и дебутанизатор.

Недостатками данной установки являются ограниченный ассортимент продукции (газ и конденсат) из-за отсутствия системы выделения дополнительных продуктов, а также образование отхода - газа дегазации конденсата, из-за отсутствия системы его рециркуляции.

Задача изобретения - расширение ассортимента продукции и безотходная подготовка скважинной продукции.

Техническим результатом является расширение ассортимента продукции за счет установки деэтанизатора для выделения пропан-бутановой фракции, и безотходная подготовка скважинной продукции за счет установки на линии сырого газа эжектора, соединенного с дебутанизатором линией подачи газа дебутанизации.

Оба варианта предлагаемой установки предназначены для комплексной подготовки газа на промыслах, имеющих инфраструктуру для транспортировки нескольких видов жидких продуктов. Второй вариант установки предпочтителен при подготовке сырого газа с высоким конденсатным фактором и при необходимости снижения нагрузки дебутанизатора по газу.

Указанный технический результат в первом варианте достигается тем, что в предлагаемой установке, включающей блок входной сепарации с линией сырого газа, соединенный линией газа входной сепарации с дефлегматором, который соединен с низкотемпературным сепаратором линией газа низкотемпературной сепарации и линией газа дефлегмации с редуцирующим устройством, а также дебутанизатор, особенностью является то, что на линии сырого газа установлен эжектор, соединенный линией подачи газа дебутанизации с дебутанизатором, который соединен с блоком входной сепарации, оснащенным линией вывода водного конденсата, и дефлегматором линиями подачи конденсата с редуцирующими устройствами, на линии газа входной сепарации установлен рекуперационный теплообменник, а низкотемпературный сепаратор соединен линиями подачи конденсата и газа деэтанизации с деэтанизатором, оснащенным линией вывода пропан-бутановой фракции.

Второй вариант предлагаемой установки отличается от первого тем, что на линии подачи конденсата входной сепарации после редуцирующего устройства размещен сепаратор, соединенный с линией газа входной сепарации линией подачи газа сепарации и с дебутанизатором линией подачи остатка сепарации с редуцирующим устройством.

При необходимости на линии подачи конденсата входной сепарации может быть установлен нагреватель.

В качестве оборудования, составляющего установку, могут быть использованы любые аппараты или устройства соответствующего назначения, известные из уровня техники, например, в качестве блока сепарации - трехфазный емкостной сепаратор, в качестве деэтанизатора и дебутанизатора - фракционирующие колонны, в качестве дефлегматора - колонный аппарат с тепломассообменным блоком, а в качестве редуцирующих устройств - дроссельные вентили.

Установка эжектора на линии сырого газа, соединенного линией газа подачи дебутанизации с дебутанизатором (варианты 1 и 2) позволяет рециркулировать газ дебутанизации, что исключает образование газа дегазации и обеспечивает безотходную подготовку скважинной продукции. Оснащение установки деэтанизатором, соединенным с низкотемпературным сепаратором линиями подачи конденсата и газа деэтанизации (варианты 1 и 2) позволяет получить в качестве кубового продукта деэтанизатора пропан-бутановую фракцию нормативного качества, за счет чего расширить ассортимент продукции. Размещение во втором варианте установки сепаратора, соединенного линией подачи газа сепарации с линией газа входной сепарации, позволяет снизить нагрузку дебутанизатора по газу, что позволяет эффективно осуществлять подготовку сырого газа с высоким содержанием конденсата.

Установка по первому варианту (фиг.1) включает блок входной сепарации 1, дефлегматор 2, деэтанизатор 3, дебутанизатор 4, эжектор 5, низкотемпературный сепаратор 6, рекуперационный теплообменник 7 и редуцирующие устройства 8-10. Установка по второму варианту (фиг. 2) дополнительно включает сепаратор 11 и редуцирующее устройство 12. Установка по второму варианту может включать нагреватель 13 (показан пунктиром), расположенный перед сепаратором 11.

При работе установки по варианту 1 сырым газом, подаваемым по линии 14, с помощью эжектора 5 сжимают газ дебутанизации, подаваемый по линии 15, полученную смесь разделяют в блоке 1 на водный конденсат, выводимый по линии 16, углеводородный конденсат, выводимый по линии 17, и газ, который по линии 18 через теплообменник 7 подают в дефлегматор 2, где охлаждают в условиях дефлегмации газом низкотемпературной сепарации. С верха дефлегматора 2 по линии 19 выводят газ дефлегмации, редуцируют его с помощью устройства 8 и разделяют совместно с газом деэтанизации, подаваемым по линии 20, в низкотемпературном сепараторе 6 на газ, выводимый по линии 21 после нагрева в дефлегматоре 2 и теплообменнике 7, и конденсат, который по линии 22 направляют в деэтанизатор 3, из которого по линиям 20 и 23 выводят газ деэтанизации и пропан-бутановую фракцию, соответственно. С низа дефлегматора 2 по линии 24 выводят конденсат, редуцируют его с помощью устройства 9, и подают в дебутанизатор 4 вместе с редуцированном с помощью устройства 10 углеводородным конденсатом входной сепарации. С верха дебутанизатора 4 по линии 15 выводят газ дебутанизации, а с низа, по линии 25, стабильный конденсат.

Работа установки по варианту 2 отличается тем, что углеводородный конденсат, выводимый по линии 17, после редуцирующего устройства 10 подают в сепаратор 11, с верха которого по линии 26 в линию 18 подают газ сепарации, а по линии 27, через редуцирующее устройство 12, в дебутанизатор 4 выводят остаток сепарации.

Таким образом, предлагаемое изобретение позволяет осуществлять безотходную комплексную подготовку газа с получением расширенного ассортимента продукции и может быть использовано в газовой промышленности.

Изобретение относится к устройствам для подготовки газа путем низкотемпературной сепарации и может быть использовано в газовой промышленности для промысловой подготовки скважинной продукции газоконденсатных месторождений. Предложена установка, первый вариант которой включает блок входной сепарации, дефлегматор, деэтанизатор, дебутанизатор, эжектор, низкотемпературный сепаратор, рекуперационный теплообменник и редуцирующие устройства. Второй вариант установки дополнительно включает сепаратор и редуцирующее устройство. При работе установки по варианту 1 сырым газом с помощью эжектора сжимают газ дебутанизации, полученную смесь разделяют в блоке входной сепарации на водный конденсат, углеводородный конденсат и газ, который через рекуперационный теплообменник подают в дефлегматор, где охлаждают в условиях дефлегмации газом низкотемпературной сепарации. С верха дефлегматора выводят газ дефлегмации, редуцируют его и разделяют совместно с газом деэтанизации в низкотемпературном сепараторе на газ, выводимый после нагрева в дефлегматоре, и конденсат, который направляют в деэтанизатор, из которого выводят газ деэтанизации и пропан-бутановую фракцию. С низа дефлегматора выводят конденсат, редуцируют его и подают в дебутанизатор вместе с редуцированным углеводородным конденсатом. С верха дебутанизатора выводят газ дебутанизации, а с низа - стабильный конденсат. Работа установки по варианту 2 отличается тем, что углеводородный конденсат после редуцирования подают в сепаратор, с верха которого в линию газа входной сепарации подают газ сепарации, а остаток сепарации подают в дебутанизатор после редуцирования. Технический результат - расширение ассортимента продукции и безотходная подготовка скважинной продукции. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Трехпродуктовая установка комплексной подготовки газа, включающая блок входной сепарации с линией сырого газа, соединенный линией газа входной сепарации с дефлегматором, который соединен с низкотемпературным сепаратором линией газа низкотемпературной сепарации и линией газа дефлегмации с редуцирующим устройством, а также дебутанизатор, отличающаяся тем, что на линии сырого газа установлен эжектор, соединенный линией подачи газа дебутанизации с дебутанизатором, который соединен с блоком входной сепарации, оснащенным линией вывода водного конденсата, и дефлегматором линиями подачи конденсата с редуцирующими устройствами, на линии газа входной сепарации установлен рекуперационный теплообменник, а низкотемпературный сепаратор соединен линиями подачи конденсата и газа деэтанизации с деэтанизатором, оснащенным линией вывода пропан-бутановой фракции.

2. Трехпродуктовая установка комплексной подготовки газа, включающая блок входной сепарации с линией сырого газа, соединенный линией газа входной сепарации с дефлегматором, который соединен с низкотемпературным сепаратором линией газа низкотемпературной сепарации и линией газа дефлегмации с редуцирующим устройством, а также дебутанизатор, отличающаяся тем, что на линии сырого газа установлен эжектор, соединенный линией подачи газа дебутанизации с дебутанизатором, который соединен с дефлегматором линией подачи конденсата с редуцирующим устройством, на линии газа входной сепарации установлен рекуперационный теплообменник, а низкотемпературный сепаратор соединен линиями подачи конденсата и газа деэтанизации с деэтанизатором, оснащенным линией вывода пропан-бутановой фракции, кроме того, на линии подачи конденсата входной сепарации после редуцирующего устройства размещен сепаратор, соединенный с линией газа входной сепарации линией подачи газа сепарации и с дебутанизатором линией подачи остатка сепарации с редуцирующим устройством.

3. Установка по п. 2, отличающаяся тем, что на линии подачи конденсата входной сепарации установлен нагреватель.