Способ подготовки углеводородного газа к транспорту Советский патент 1987 года по МПК F17D1/05 

Изобретение относится к области подготовки к транспорту углеводородного газа, например природного или попутного нефтяного, и может быть использовано в газовой и нефтяной промышленности о

Цель изобретения - повьшенйе эффективности способа за счет снижения расхода ингибитора.

На чертеже приведена схема установки j, реализующая предлагаемый способ,

В качестве ингибитора гидратооб10

газовой фазы от воды и конденсата. Газ далее направляется на вторую ступень сепарации и проходит рекуперативный теплообменник 2, где происходит его охлаждение за счет теплообмена с холодным отсепарированным газом (направляемым в магистральный газопровод), и поступает в сепаратор 3. В газовый поток, выходящий из второй ступени сепарации и поступающий в низкотемпературную ступень,вводят ингибитор Ъидрообразования (высококонцентрированные метанол, этанол,

разования используют летучее водорас- 15 ацетон и др). Место ввода ингибитора творимое органическое веществоjHan- определяется,исходя из термодинами- ример метанол, этанол, ацетон,зфиро- ческих условий гидратообразования, альдегидная фракция (побочный продукт производства синтетического этакоторые реализуются в данном случае в теплообменнике 4 и сепараторе 5.

иола из этилена) и др.

Организация процесса предусматривает подачу водного раствора ингибитора в 1 аз, При этом происходит испарение из указанного раствора летуче

го ингибитора и частичное насьщен газа. За счет этого снижается расхо свежего ингибитора, вводимого дале в газ. Одновременно происходит снижение концентрации его в водной фаз в отдельных случаях - до значения, при .котором регенерация его экономически нецелесообразна,а сброс его в пласт допустим.

Следйвательно, способ предусматривает циклическое (многократное) использование летучего ингибитора гидратообразования в системе подготовки газа за счет его испарения из жидкой фазы в поток газа на первы ступенях сепарации и конденсации на последующих. При этом эффективно используются физико-химические особенности растворимости летучего органического вещества в сжатом прироном газе: сильная зависимость от температуры и увеличение растворимоти с ростом давления (при Р 5-7 МПа) .

Необходимость в подаче свежего ингибитора связана с компенсацией уноса его с газом (поступающим в га зопровод), конденсатом и водой (поступающий в систему промстоков).

Способ осуществляется следующим образом.

Углеводородный газ с температурой 15-45°С и давлением 9,0-13 МПа поступает на первую ступень в сепаратор 1, где происходит отделение

газовой фазы от воды и конденсата. Газ далее направляется на вторую ступень сепарации и проходит рекуперативный теплообменник 2, где происходит его охлаждение за счет теплообмена с холодным отсепарированным газом (направляемым в магистральный газопровод), и поступает в сепаратор 3. В газовый поток, выходящий из второй ступени сепарации и поступающий в низкотемпературную ступень,вводят ингибитор Ъидрообразования (высококонцентрированные метанол, этанол,

ацетон и др). Место ввода ингибитора определяется,исходя из термодинами- ческих условий гидратообразования,

которые реализуются в данном случае в теплообменнике 4 и сепараторе 5.

В третьей (низкотемпературной) ступени сепарации газ проходит охлаждение в теплообменнике 4, дросселируется на штуцере 6 и поступает в сепаратор 5. Термодинамические ус5

0

5 ловия

в сепараторе: температура 30 - 20°С давление 7-8 МПа.Отсепарирован- ный и охлажденный сухой газ через теплообменники 4 и 2 направляется в газопровод,, а углеводородная жид- 0 кость из сепаратора 5 - в конденса- топровод.

Отделившуюся водную фазу, представляющую собой довольно концентрированный раствор ингибитора (50- 80%-ный водный раствор), подают в поток газа перед теплообменником 2. Если образование гидратов термодинамически возможно на более ранних ступенях сепарации,то на них тоже подают раствор ингибитора.

Более разбавленный водный раствор ингибитора (концентрация 10-30% в зависимости от конкретных условий), вьзделенньй в сепараторе 3 второй ступени, подают 3 сепаратор 1.

Для улучшения процесса отдувки и более полного насыщения газовой фазы ингиботором целесообразно дооборудовать, верхнюро часть сепаратора 1 тарельчатыми устройствами или установить секцию с насадкой (например, из колец Рашига), куда и подавать водный раствор ингибитора из сепаратора 2. Обедненный после отдувки ингибитора водный раствор стекает в сепаратор 1, где концентрация ингибитора еще более снизится вследствие смещения с отделившейся от газа вдагой.

5

0

5

Как вариант предлагаемого способа возможна подача водного раствора ингибитора из никотемпературного сепаратора 5 непосредственно в сепаратор 1 первой ступени.

Приме р.Природный газ, состоящий в основном из метана и содержащий до 7 мол.% С проходит .промысловую подготовку по известному и предлагаемому способам.

Параметры установки подготовки газа следующие, В сепараторе 1:Р 12 МПа, t в сепараторе 3:Р 12 Ша, t , в. низкотемпературном сепараторе 5 :Р 8 МПа, t .

.При термодинамических параметрах установки гидратообразование может иметь место только на участке после теплообменника 4.

С учетом состава и температуры газа концентрация метанола в водном растворе для предупреждения гидрато- образования на этом участке должна быть не менее 55 мае.%.Для обеспечения надежного безгидратного режима в газ перед теплообменником 4 вводят 1,48 кг метанола на 1000 м газа (концентрация меганола 96 мас.%), что обеспечивает концентрацию отработанного метанола в сепараторе 5 60 мас.%. Раствор этой концентрации (по известному способу) сжигают вви- ИУ отсутствия в настояющее время ус- 1тановки регенерации метанола.

По предлагаемому способу весь водометанольный раствор из сепаратора 5 вводят в поток газа перед теплообменником 3. Метанол из жидкой фазы час гично переходит в газовую фазу, и при выходе из сепаратора 3

5

0

его содержание в газе составляет 0,79 кг/ШОО мЗ.

В сепараторе 3 отделяют жидкую водную фазу с концентрацией метанола 11 мас.% вводят в верхнюю часть сепаратора 1, снабженную секцией с насадкой из колец Рашига. Высота слоя насадки 1,2 м. Концентрация метанола в врдном -растворе после прохождения насадки 0,1 мас.%. Концентрация метанола в водном растворе в нижней части сепаратора (после смешения.с выделившейся в сепараторе водой) составляет менее 0,03 мас.%.

Как и в известном способе,перед теплообменником 4 требуется подача свежего метанола.

Расход метанола в предлагаемом способе уменьшается и составляет

1,48-0,79 « 0,7 кг/1000м1 где 0,79 кг/1000 м - количество метанола, поступающего с газом из сепаратора 3,

25

Формула изобретения

Спо(об подготовки углеводородного газа к транспорту, включающий ступенчатую сепарацию, охлаждение газового потока между ступенями сепарации, введение в поток газа водораствори- мого летучего органического ингибитора гидратообразования,выведение из сепараторов жидкости, разделение .. ее на углеводородную и водную фазы, отличающийся тем,что, с целью повьщ1ения эффективности за . . счет снижения расхода ингибитора гидратообразования,, выделенную водную фазу направляют- в поток газа, поступающий на одну из предыдущих ступеней сепарации..

Конденсат

Годная g}a5Q

Изобретение относится к трубопроводному транспорту, предназначено для использования в газовой и нефтяной промышленности. Цель изобретения - повьшение эффективности за счет снижения расхода летучего ингибитора гидратообразования (ИГ). Способ включает ступенчатую сепарацию, охлаждение углеводородного газа (УГ) между ступенями сепарации введение в поток УГ водорастворимого летучего ИГ, выведение из сепараторов жидкости и разделение ее на углеводородную и водную фазы. Водную фазу представляющую собой водный раствор ИГ, подают в поток УГ, направляемого на одну из предыдущих ступеней сепарации.Способ позволяет снизить расход свежего и затраты на регенерацию обводненного ИГ.ГчИл. сл со сл о 4 vl