УСТАНОВКА НТДР ДЛЯ ВЫДЕЛЕНИЯ УГЛЕВОДОРОДОВ С2+ ИЗ МАГИСТРАЛЬНОГО ГАЗА (ВАРИАНТЫ) Российский патент 2020 года по МПК C10G5/06 F25J3/02 B01D3/14 

Описание патента на изобретение RU2727501C1

Изобретение относится к установкам низкотемпературной дефлегмации с ректификацией (НТДР) и может быть использовано в газовой промышленности для деэтанизации магистрального природного газа.

Известна установка комплексной подготовки газа [RU 2624710, опубл. 05.07.2017 г., МПК F25J 3/00, С07С 7/00, C10G 5/06], включающая входной сепаратор, два рекуперационных теплообменника, дефлегматор, редуцирующие устройства, блок низкотемпературной сепарации и блок стабилизации.

Недостатком установки является низкий выход углеводородов С2+ из-за недостаточного охлаждения газа.

Наиболее близка к предлагаемому изобретению установка для деэтанизации природного газа (варианты) [RU 2668896, опубл. 04.10.2018 г., МПК C10G 5/06, F25J 3/00, B01D 53/48], включающая в одном из вариантов блок осушки, компрессор, холодильник, три детандера (редуцирующих устройства), соединенных с компрессором посредством кинематической или электрической связи, рекуперационный теплообменник, дефлегматор с линией подачи флегмы в деметанизатор (блок фракционирования), соединенный линией подачи газа дефлегмации, оборудованной редуцирующим устройством, с сепаратором, оснащенным линиями подачи метансодержащего газа из блока фракционирования и подачи широкой фракции легких углеводородов (конденсата) в линию подачи флегмы.

Недостатком данной установки является низкий выход углеводородов С2+ из-за недостаточного охлаждения газа высокого давления (газа входной сепарации), а также из-за уноса углеводородов С2+ из блока фракционирования с метансодержащим газом вследствие высокого содержания метана во фракционируемой смеси флегмы и конденсата.

Задача изобретения - повышение выхода углеводородов С2+.

Техническим результатом является повышение выхода углеводородов С2+ за счет понижения температуры газа входной сепарации путем размещения узла охлаждения на байпасе рекуперационного теплообменника, за счет установки промежуточных сепараторов, а также за счет снижения уноса углеводородов С2+ при фракционировании путем установки деметанизатора взамен сепаратора.

Предложено два варианта установки.

Технический результат в первом варианте достигается тем, что в предлагаемой установке, включающей блок осушки, рекуперационный теплообменник, детандер, соединенный с компрессором кинематической или электрической связью, дефлегматор с линией подачи флегмы и линией подачи газа дефлегмации, оборудованной редуцирующим устройством, сепаратор, оснащенный линиями вывода деэтанизированного газа и конденсата, а также линией подачи метансодержащего газа из блока фракционирования, особенность заключается в том, что на линии магистрального газа после рекуперационного теплообменника установлены первый и второй промежуточные сепараторы с редуцирующим устройством между ними и дефлегматор, в качестве сепаратора установлен деметанизатор, оснащенный линией подачи деметанизированного конденсата в блок фракционирования и линией вывода деэтанизированного газа с теплообменной секцией дефлегматора и первым рекуперационным теплообменником, на байпасе которого установлен узел охлаждения, включающий второй рекуперационный теплообменник и компрессор, кроме того, деметанизатор соединен с 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 по меньшей мере одно редуцирующее устройство выполнено в виде детандера, а линия подачи газа дефлегмации соединена с линией вывода деэтанизированного газа.

Второй вариант отличается соединением линии подачи газа дефлегмации с деметанизатором.

Деметанизатор может быть оснащен линией вывода сжиженного природного газа, а также устройством нагрева его нижней части любым известным способом (электронагрев, нагрев теплоносителем, и пр.). Узел охлаждения может быть оснащен линией подачи дополнительной энергии для увеличения мощности привода компрессора. На линии магистрального газа может быть установлен блок очистки от углекислого газа.

По меньшей мере одно из редуцирующих устройств выполнено в виде детандера, а остальные - в виде детандера, дроссельного вентиля или газодинамического устройства. Деметанизатор и блок фракционирования могут быть выполнены в виде ректификационных колонн, а блок осушки - в виде адсорбционной установки. В качестве продуктов могут выводиться, например, этановая и пропан-бутановая фракции. Узел охлаждения выполнен либо в виде компрессионной холодильной машины со вторым рекуперационным теплообменником, либо в виде компрессора, холодильника, второго рекуперационного теплообменника и детандера. В качестве остальных элементов установки могут быть размещены любые устройства соответствующего назначения, известные из уровня техники.

Установка деметанизатора взамен сепаратора позволяет за счет фракционирования уменьшить содержание метана в деметанизированном конденсате и снизить благодаря этому этого потери углеводородов С2+ с метансодержащим газом. Размещение узла охлаждения на байпасной линии рекуперационного теплообменника позволяет снизить температуру газа входной сепарации и повысить выход углеводородов С2+, при этом соединение деметанизатора со вторым рекуперационным теплообменником позволяет подать тепло в деметанизатор и дополнительно уменьшить количество метана, подаваемого в блок фракционирования.

Установка в обоих вариантах включает блок осушки 1, первый и второй промежуточные сепараторы 2 и 3, дефлегматор 4, деметанизатор 5, рекуперационный теплообменник 6, узел охлаждения 7, редуцирующие устройства 8-12 (условно показаны детандеры), а также блок фракционирования 13.

При работе первого варианта установки (фиг. 1) магистральный газ, подаваемый по линии 14, осушают в блоке 1 затем одну часть охлаждают в теплообменнике 6, а другую - в узле 7, компрессор которого соединен с детандерами посредством кинематической или электрической связи (показано штрих-пунктиром), далее разделяют в сепараторе 2 с получением конденсата, выводимого по линии 16, и газа, который редуцируют в устройстве 8 и разделяют в сепараторе 3 с получением конденсата, выводимого по линии 17 и газа, который направляют в дефлегматор 4, из которого по линии 18 выводят конденсат, а по линии 19 - газ дефлегмации. В деметанизатор 5 подают конденсаты, редуцированные в устройствах 10-12, а выводят: с верха по линии 20 - деэтанизированный 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 21 - поток циркулирующего орошения, который нагревают в узле 7 и возвращают, а с низа по линии 22 -деметанизированный конденсат, который направляют в блок 13 для разделения на продукты, выводимые по линиям 23. Полученный метансодержащий газ по линии 24 возвращают в деметанизатор 5. Второй вариант (фиг. 2) отличается подачей редуцированного газа дефлегмации в деметанизатор 5. Пунктиром показаны возможные: подача метансодержащего газа из линии 24 в линию 20, обогрев низа деметанизатора 5 тепловым потоком 25, отбор сжиженного природного газа по линии 26, подача по линии 27 энергии со стороны для увеличения мощности компрессора, а также очистка от углекислого газа в блоке 28 (место расположения показано условно).

Таким образом, предлагаемая установка позволяет увеличить выход углеводородов С2+ и может найти применение в газовой промышленности.

Похожие патенты RU2727501C1

название год авторы номер документа
УСТАНОВКА НТДР ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ УГЛЕВОДОРОДОВ С2+ ИЗ МАГИСТРАЛЬНОГО ГАЗА (ВАРИАНТЫ) 2019
  • Курочкин Андрей Владиславович
RU2699912C1
УСТАНОВКА НТДР ДЛЯ ВЫДЕЛЕНИЯ УГЛЕВОДОРОДОВ С2+ ИЗ МАГИСТРАЛЬНОГО ПРИРОДНОГО ГАЗА (ВАРИАНТЫ) 2019
  • Курочкин Андрей Владиславович
RU2726371C1
УСТАНОВКА НТДР ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ УГЛЕВОДОРОДОВ С2+ ИЗ МАГИСТРАЛЬНОГО ПРИРОДНОГО ГАЗА (ВАРИАНТЫ) 2019
  • Курочкин Андрей Владиславович
RU2726369C1
УСТАНОВКА НИЗКОТЕМПЕРАТУРНОГО ФРАКЦИОНИРОВАНИЯ ДЛЯ ДЕЭТАНИЗАЦИИ МАГИСТРАЛЬНОГО ГАЗА (ВАРИАНТЫ) 2019
  • Курочкин Андрей Владиславович
RU2723654C1
УСТАНОВКА НИЗКОТЕМПЕРАТУРНОЙ ДЕФЛЕГМАЦИИ С РЕКТИФИКАЦИЕЙ НТДР КОМПЛЕКСНОЙ БЕЗОТХОДНОЙ ПРОМЫСЛОВОЙ ПОДГОТОВКИ ГАЗА (ВАРИАНТЫ) 2019
  • Курочкин Андрей Владиславович
RU2725989C1
УСТАНОВКА ДЛЯ БЕЗОТХОДНОЙ КОМПЛЕКСНОЙ ПОДГОТОВКИ ГАЗА ПО ТЕХНОЛОГИИ НТДР 2019
  • Курочкин Андрей Владиславович
RU2726332C1
УСТАНОВКА НИЗКОТЕМПЕРАТУРНОГО ФРАКЦИОНИРОВАНИЯ ДЛЯ ДЕЭТАНИЗАЦИИ МАГИСТРАЛЬНОГО ГАЗА С ВЫРАБОТКОЙ СПГ 2020
  • Курочкин Андрей Владиславович
RU2731709C1
УСТАНОВКА ДЕЭТАНИЗАЦИИ МАГИСТРАЛЬНОГО ГАЗА (ВАРИАНТЫ) 2019
  • Курочкин Андрей Владиславович
RU2739738C2
УСТАНОВКА ДЕЭТАНИЗАЦИИ МАГИСТРАЛЬНОГО ПРИРОДНОГО ГАЗА (ВАРИАНТЫ) 2019
  • Курочкин Андрей Владиславович
RU2750031C2
УСТАНОВКА ДЕЭТАНИЗАЦИИ ПРИРОДНОГО ГАЗА ПО ТЕХНОЛОГИИ НТДР (ВАРИАНТЫ) 2019
  • Курочкин Андрей Владиславович
RU2726328C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 727 501 C1

Реферат патента 2020 года УСТАНОВКА НТДР ДЛЯ ВЫДЕЛЕНИЯ УГЛЕВОДОРОДОВ С2+ ИЗ МАГИСТРАЛЬНОГО ГАЗА (ВАРИАНТЫ)

Предложена установка НТДР для выделения углеводородов С2+ из магистрального газа (варианты), где один из вариантов включает блок осушки, рекуперационный теплообменник, детандер, соединенный с компрессором кинематической или электрической связью, дефлегматор с линией подачи флегмы и линией подачи газа дефлегмации, оборудованной редуцирующим устройством, сепаратор, оснащенный линиями вывода деэтанизированного газа и конденсата, а также линией подачи метансодержащего газа из блока фракционирования, где на линии магистрального газа после рекуперационного теплообменника установлены первый и второй промежуточные сепараторы с редуцирующим устройством между ними и дефлегматор, в качестве сепаратора установлен деметанизатор, оснащенный линией подачи деметанизированного конденсата в блок фракционирования и линией вывода деэтанизированного газа с теплообменной секцией дефлегматора и первым рекуперационным теплообменником, на байпасе которого установлен узел охлаждения, включающий второй рекуперационный теплообменник и компрессор, кроме того, деметанизатор соединен с 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 по меньшей мере одно редуцирующее устройство выполнено в виде детандера, а линия подачи газа дефлегмации соединена с линией вывода деэтанизированного газа. Технический результат - повышение выхода углеводородов С2+ за счет понижения температуры газа входной сепарации путем размещения узла охлаждения на байпасе рекуперационного теплообменника, за счет установки промежуточных сепараторов, а также за счет снижения уноса углеводородов С2+ при фракционировании путем установки деметанизатора взамен сепаратора. 2 н.п. ф-лы, 2 ил.

Формула изобретения RU 2 727 501 C1

1. Установка НТДР для выделения углеводородов С2+ из магистрального газа, включающая блок осушки, рекуперационный теплообменник, детандер, соединенный с компрессором кинематической или электрической связью, дефлегматор с линией подачи флегмы и линией подачи газа дефлегмации, оборудованной редуцирующим устройством, сепаратор, оснащенный линиями вывода деэтанизированного газа и конденсата, а также линией подачи метансодержащего газа из блока фракционирования, отличающаяся тем, что на линии магистрального газа после рекуперационного теплообменника установлены первый и второй промежуточные сепараторы с редуцирующим устройством между ними и дефлегматор, в качестве сепаратора установлен деметанизатор, оснащенный линией подачи деметанизированного конденсата в блок фракционирования и линией вывода деэтанизированного газа с теплообменной секцией дефлегматора и первым рекуперационным теплообменником, на байпасе которого установлен узел охлаждения, включающий второй рекуперационный теплообменник и компрессор, кроме того, деметанизатор соединен с 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 по меньшей мере одно редуцирующее устройство выполнено в виде детандера, а линия подачи газа дефлегмации соединена с линией вывода деэтанизированного газа.

2. Установка НТДР для выделения углеводородов С2+ из магистрального газа, включающая блок осушки, рекуперационный теплообменник, детандер, соединенный с компрессором кинематической или электрической связью, дефлегматор с линией подачи флегмы и линией подачи газа дефлегмации, оборудованной редуцирующим устройством, сепаратор, оснащенный линиями вывода деэтанизированного газа и конденсата, а также линией подачи метансодержащего газа из блока фракционирования, отличающаяся тем, что на линии магистрального газа после рекуперационного теплообменника установлены первый и второй промежуточные сепараторы с редуцирующим устройством между ними и дефлегматор, в качестве сепаратора установлен деметанизатор, оснащенный линией подачи деметанизированного конденсата в блок фракционирования и линией вывода деэтанизированного газа с теплообменной секцией дефлегматора и первым рекуперационным теплообменником, на байпасе которого установлен узел охлаждения, включающий второй рекуперационный теплообменник и компрессор, кроме того, деметанизатор соединен с дефлегматором линией подачи редуцированного газа дефлегмации, с 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 по меньшей мере одно редуцирующее устройство выполнено в виде детандера.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2020 года RU2727501C1

US 6253574 B1, 03.07.2001
WO 2001088447 A1, 22.11.2001
CN 101506606 B, 08.06.2011
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ПРОВОДИМОСТИ И ПЛОТНОСТИ ЖИДКИХ ЭЛЕКТРОЛИТОВ 1992
  • Абрамов А.Г.
  • Милихин И.А.
  • Попель О.С.
  • Щеглов В.Н.
RU2054685C1
СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ПРИРОДНОГО ГАЗА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ 2012
  • Лебедев Юрий Владимирович
  • Новиков Денис Вячеславович
  • Юмашев Алексей Борисович
  • Мамаев Анатолий Владимирович
  • Сиротин Сергей Алексеевич
  • Бахметьев Андрей Петрович
  • Гоголева Ирина Васильевна
  • Блинов Владимир Васильевич
RU2502545C1

RU 2 727 501 C1

Авторы

Курочкин Андрей Владиславович

Даты

2020-07-22Публикация

2019-01-31Подача