ВСЕСОЮЗНАЯ Советский патент 1973 года по МПК F25J3/02 

1

Изобретение относится к промысловой обработке и подготовке природного газа и конденсата к транспортировке.

Известен способ разделения сжатых газовых смесей, например природных газов, низкотемпературной ректификацией в колонне с предварительным разделением смеси в вихревой камере на холодный и горячий потоки.

Однако при реализации известного способа не полно используется пластовая энергия газа.

Предлагаемый способ отличается тем, что горячий поток используют для испарения легких фракций углеводородов нижнего продукта колонны, а холодный - для конденсации тяжелых фракций.

Это позволяет более полно использовать пластовую энергию природного газа.

На чертеже изображена схема установки. Она включает холодильник /, сепаратор 2, колонну 3, вихревую камеру 4, горячий поток 5 вихревой камеры, холодный поток 6 вихревой камеры, сепаратор-конденсатор 7, контактные устройства 8, регулятор 9 расхода потоков, ввод абсорбента 10.

Природный газ, пройдя первую ступень сепарации близ скважины, поступает в холодильник 1, где предварительно охлаждается отбензиненным потоком газа. Затем газ поступает в сепаратор 2 для отделения от капель

жидкости. Конденсат из сепаратора может транспортироваться отдельно или подаваться вниз колонны на переработку.

Затем поток газа направляется в вихревую камеру 4, где он, теряя часть давления, разделяется на холодный и горячий потоки. Холодный поток под собственным давлением подается в сепаратор-конденсатор 7 колонны 3, где используется как хладагент для конденсации паров более тяжелых углеводородов и низкотемпературной сепарации поднимающихся паров.

Для этого можно использовать устройство, совмещающее функции л алюзийного сепаратора и конденсатора пластинчатого типа, имеющего значительные поверхности теплообмена, которое может быть смонтировано непосредственно в колонне. Сепаратор-конденсатор может быть выполнен как вертикального, так и горизонтального типа.

Сконденсировавшаяся часть паров используется для орошения контактных устройств и позволяет более глубоко осуществлять процесс отбензинивания.

Для улучщения отбензинивания абсорбент подают через ввод 10.

Поток газа, отдавший часть холода, подается затем в колонну в качестве питания.

Горячий поток в виде парожидкой смеси, выйдя из горячего конца вихревой камеры, попадает в кубовую часть массообменной колонны, где происходит испарение легких фракций и теплообмен между продуктом низа колонны (частичная деметанизация).

Разница температур и фракционного состава потоков вверху и внизу колонны позволяет с помощью монтал ных устройств (тарелок) добиться массообмена, углубляющего процесс отбензинивания.

Температура горячего потока регулируется при помощи регулятора 9 расхода горячего потока.

При использовании регулятора расхода горячего потока давление на выходе равно или незначительно больше давления холодного потока. Это позволяет применить сепараторконденсатор пластинчатого типа.

Во избежании перегрева горячий конец вихревой камеры может охлаждаться конденсатом в нижней части колонны.

Инжекционное устройство, установленное на горячем конце вихревой камеры, повышает эффективность контактирования. При этом происходит распыление продукта горячим потоком газа.

Предлагаемый способ .может быть также проведен в аппарате, где вместо контактных устройств будет применяться инжекция горячего и холодного потоков из одной или -нескольких точек.

При этом повышается скорость процесса, т. е. увеличивается производительность.

Пример. Вход в холодильник 1:

давление 200-120 ата температура 40°С Холодный поток вихре- давление бО-е-36 ата

вой камерытемпература

;, , ,, ;минус 20°С

Горячий поток вихревой камеры40ч-45 С Отношение количества холодного потока к общему 0,,7 Температура продукта

низа колонны30°С

Температура продукта

верха колонныминус 15°С.

При осуществлении описанного способа отбензинивание природного газа практически производится в одном аппарате без применения насосов, испарителей, холодильников, подогревателей за счет утилизации части пластовой энергии природного газа.

Предмет изобретения

Способ разделения сжатых газовых смесей, например природных газов, иизкотемпературной ректификацией в колонне с предварительным разделением смеси в вихревой камере на холодный и горячий потоки, отличающийся тем, что, с целью снижения энергетических затрат, горячий поток используют для испарения легких фракций углеводородов нижнего продукта колонны, а холодный - для конденсации тяжелых фракций.

Ш ,,1|й

Siif