СПОСОБ РАЗДЕЛЕНИЯ ПРИРОДНОГО ГАЗА Советский патент 1972 года по МПК F25J3/02 

Изобретение относится к технике разделения природных углеводородных газов и касается усовершенствования процесса конденсации газа, подвергаюп1,егося дальнейшему разделению.

Известен способ разделения природного газа, включаюш,ий предварительное охлаждение газа и конденсацию газа путем поверхностного теплообмена с переохлажденным конденсатом, выделенным из газа.

С целью увеличения коэффициента теплопередачи предлагается выделенный из газа конденсат смешивать с конденсируемым газом, а затем подавать на переохлаждение.

Предлагаемый способ поясняется чертежом.

Осушенный природный газ пластовым давлением от 55 до 100 атм или сжатый до 55 ата подают для охлаждения в предварительные теплообменники /-3. В теплообменнике 1 газ охлаждают обратными потоками газов, выхоДЯШ.ИХ из теплообменника 4 под давлением 42-58 атм и 2 ата. В теплообменнике 2 газ охлаждают обратным потоком газа, выходян 1,им из теплообменника 5, под давлением 20-26 ата.

В теплообменнике 3 газ охлаждают за счет нагрева смеси углеводородных газов, поступающих из теплообменника 6. Дальнейшее охлаждение газа до температуры -40°С осуществляют в холодильнике 7 испарением этапа или смеси углеводородных газов (пропана, этана и частично метана), получаемых в теплообменнике 3 и используемых в системе холодильного цикла.

Охлаждение газа от -40°С до -75°С осуществляют в теплообменниках 4-6.

В теплообменнике 4 - обратным потоком газа, выходящим из трубчатки конденсатора 8 под давлением 20-27 ата и обратным потоком газа под давлением 3 ата, поступающим из теплообменника 9.

В теплообменнике 5 - обратным потоком газа под давлением 42-58 ата, поступающим из отделителя W.

В теплообменнике 6 - смесью углеводородных газов поступающих из отделителей 10 и //. Потоки газа из теплообменников 4-6 проходят через отделитель 11, из которого жидкость вентилем дросселируют до 42-58 ата

в межтрубиое пространство теплообменника 6, а газ подают по центральной трубе 12 в нижнюю часть межтрубного пространства первого противоточного конденсатора 13. Конденсация газа в межтрубном пространстве первого противоточного конденсатора 13 достигается смешением непрерывно поступающего газа с конденсированным газом, охлаждаемым испарением в трубках. Для увеличения разности температур в ходенсированный газ перед дросселированием переохлаждают жидкостью, испаряющейся под давлением 20-27 ата в теплообменнике 14. Испаряющийся газ из трубчатки конденсатора 13 подают в отделитель 10, из которого газ под давлением 42-58 ата паправляют в межтрубное пространство теплообменника 5 п далее в теплообменник 2. Жидкость из отделителя 10 перепускают в теплообменник 6 для испарения метана.

Газ из конденсатора 13 подают во второй противоточпый конденсатор 8. Процесс конденсации газа в конденсаторе 8 осуществляют смещением газа с охлаждаемой жидкостью. Охлаждение жидкости в межтрубном пространстве производится испарением газа в трубках под давлением 20-27 ата. Сконденсированный газ, выходящий из межтрубного пространства конденсатора 8 охлаждают в теплообменнике 9 газом под давлением 3 ата, выходящим из межтрубпого пространства .противоточного конденсатора 15. Из теплообменника 9 сконденсированный газ дросселируют в отпарную колонну 16 до давления 42-45 ата. Жидкость из отпарной колонны 16 дросселируют до 20-27 ата в теплообменник 14 и подают в трубки конденсатора 8.

Газ из отпарной колонны 16 и конденсатора 8 под давлением 42-45 атм подают в куб отпарной колонны 17 и дросселируют до 14 атмосфер в трубчатку противоточного конденсатора 15.

В верхней части конденсатора 15 установлен азотный теплообменник 18, где полупродукт гелия охлаждают азотом и концентрация гелия в полупродукте доводится до 90%.

Иолупродукт гелия отводят из теплообменника 18. Сконденсированный газ из куба отпарной колонны 17 дросселируют до давления 3 ата в межтрубное пространство конденсатора 15.

Смесь углеводородных газов после испарения метана в межтрубном пространстве теплообменника 6 при температуре -45°С перепускают в межтрубное пространство предварительного теплообменника 3 и после подогрева газом до температуры 15-20°С отводят на разделение.

Газы, испаривщиеся в межтрубном пространстве теплообменника 3, отводят в межтрубное пространство теплообменника 6 для контакта с жидкостью при -75°С, что уменьщает потери целевых углеводородов при предварительном разделении в межтрубном пространстве теплообменников 5 и .

Предмет изобретения

Способ разделения природного газа, включающий предварительное охлаждение газа и конденсацию газа путем поверхностного теплообмена с переохлажденным конденсатом, выделенным из газа, отличающийся тем, что, с целью увеличения коэффициента теплопередачи, выделенный из газа конденсат смешивают с конденсируемым газом, а затем подают на переохлаждение.