Установка для подготовки природного газа к дальнему транспорту Советский патент 1983 года по МПК F25J3/08 

(54) УСТАНОВКА ДЛЯ ПОДГОТОВКИ ПРИРОДНОГО ГАЗА К ДАЛЬНЕМУ ТРАНСПОРТУ

Изобретение огносигся к технике под- гоговки природного газа к транспорту, в частности, к установкам подготовки газа при отрицательных температурах. Известна установка подготовки газа к транспорту при температурах от плюс 10 до минус , состоящая из сепара торов, теплообменников, дроссельного устройства и трубопроводов. Снижение температур достигается путем расширения газа. По мере снижения пластового давления в схему установки включаются, холодильные машины. Недостатками установки являются недостаточнач осушка газа, особенно для северных районов, а также неполное извлечение газового конденсата. Известна установка подготовки природ ного, газа к дальнему транспорту, содернжашая последовательно установленные сепаратор первой ступени для отделения конденсата с емкостью дегазации, теплообменник для охлаждения газа теплообменом с сухим охлаждением газом, дросселирующее устройство, сепаратор второй ступени, компрессор газов дегазации кон- денсата и холодильную пропановую машину, включающую соединенные между собой конденсатор, компрессор, теплообменник переохладитель, сепаратор и испаритель, установленный перед сепаратором второй ступени, а также контрольно-измеритель ные приборы. Недостатками известной установки подготовки газа являются недостаточная осушка газа, а также неполное извлечение газового конденсата. Целью изобретения является повышение качества осушки газа и степени иэвлечения газового конденсата. Поставленная цель достигается тем, что в установке, включающей последовательно установленные сепартор первой ступени для отделения конденсата с емкостью дегазации, теплообменник для охлаждения газа теплообменом с сухим охлажденным газом,, дросоелируюшее уст ройство, сепаратор второй ступени, компрессор для сжатия газов дегазации кон ценсйта и пропановую холодильную машину, включающую соециненные между собой конденсатор, компрессор, теплообменник-, переохладителъ, сепаратор и испаритель, установленный пе1)ед сепаратором второй .ступени, пропановая холодильная машина снабжена двумя дополнительными, соединенными между собой емкостями дегаза ции газового конденсата, первая из которых 10 установлена после конденсатора и попгключена к входу компрессора газов дега зации, а вторая - соединена с теплообменником-переохлааителем, и сепаратор пропановой холодильной машины подключен к вхоцу компрессора газов дегазации. Включение емкостей дегазации конденсата в схему, холодильной установки обеспечивает получение смеси пропанэтан ч пропан-этан-метан, испаряющейся при температурах ниже температуры испарения пропана и соответственно позвол ет снизить температуру охлаждаемого природцого газа до минус 20-25 0 в зимнее время и минус летнее вре- мя. .На чертеже приведена предлагаемая устаноЕка. Установка состоит из сепаратора 1 первой ступени, теплообменника 2 для охлаждения исходного газа сухим газом, испарителя 3 холодильного цикла, сепа.ратора 4 второй ступени, емкости 5 для дегазации конденсата, дополнительной ем кости 6 для дегазации конденсата перво и второй ступени сепарации под давление 15-25 кгс/ем , дополнительной емкости 7 для дегазации конденсата под давлени ем 0,1-1,2 кгс/см , компрессора 8 холодильной машины, конденсатора 9 тепло обменникаА-переохладителя 10 холодильно го агента, сепаратора 11, компрессора 12 для сжатия газбв дегазации конденсата;Для регулирования работы установлен клапаны 13 для выпуска конденсата из сепаратора первой ступени в емкость 5, клапаны 14 для регулирования подачи сухого газа в газопровод, клапаны 15 для регулирования.подачи холодильного агента в испаритель 3, дросселирующее устройство 16 для снижения давления перед сепаратором второй ступени, клапа ны 17 для регулирования вьшуска конденсата из сепаратора второй ступени в дсшолнительную емкость 6, клапаны 18 дня регулирования выпуска конденсата из емкости б в дополнительную емкость

6, клапаны .19 для регулирования выпуска конденсата из дополнительной емкости 6 в дополнительную емкость 7, клапаны .20 для регулирования . выпуска конденса- та из дополнительной емкости-6 в конден-. сатопровод, клапаны 21 для регулирования выпуска конденсата из дополнительной емкости 7, клапаны 22 для слива жидкости из сепаратора 11, клапаны 23 для регулирования отбора газа из сепаратора 11 на прием компрессора 12, клапаны 24 для регулирования давления и отбора газа из дополнительной емкости 6, клапа-ны 25 для регулирования отбора газа из емкости дополнительной 6 в систему холодильного цикла и клапаны 26 для подачи сухого газа в схему холодильной машины. Работа установки осуществляется в. следующей последовательности. Отделение конденсата, образовавшегося при снижении давления в скважинах и промысловых трубопроводах, осущест- вляется в сепараторе 1 первой ступени. Охлаждение газа в теплообменнике 2 осуществляется путем теплообмена с осушенным газом, выходящим из сеп аратора 4 второй ступени, и в испарителе 3 холодильной машины путем испарения пропана, а также смеси пропана, этана и метана, которые подаются через клапан 15. Выход осушенного газа и давление в сепараторе 4 в пределах. 55-75 кгс/см {жгулируегся при прмощи клапана 14. Газ, охлажденный в испарителе 3 до тем- пературы минус 15-25 С, при помощи дросселирующего устройства 16 шсширяется до давления 55-75 кгс/см в сепаратор 4. Осушенный газ поступает в теплообменник 2, а конденсат при помощи клапана 17 перепускается в дополнительную емкость 6, для дегазации под давлением 15-25 кгс/см2.. В дополнительной емкости 6 при клапана 18 перепускается конденсат из емкости 5. Основной поток конденсата из дополнительной емкости 6 направляется при помощи клапана 20 в конденсатопровод. Для получения газа с соде| жанием пропана в пределах 4О-5О% небольшая часть конденсата при помощи клапана 19 перепускается в дополнительную емкость 7, давление в которой равно давлению на приеме компрессора 8 холодильной машины от 0,1 до 1,2 кгс/см . Газы дегазации из дополнительной емкости 7 соединяются с потоком холодильного агента из испарителя 3 и поступаюг на прием компрессора 8.

Дегазированный конденсат из дополнительной емкости 7 выпускается при помощи клапана 21 и подается в к он дексатопровод. Для подачи газов дегазации, состоящих в основном из метана и этана, в холодильную машину, при помощи клапана 25 отбирается газ из дополнителной емкости 6 и под&ется в коллектор нагнетания компрессора 8 холодильной ашины. Рабочая смесь холодильной ма- щины сжимается в компрессоре 8, охлаж- дается и конденсируется в воздущном конденсаторе 9, переохлаждается в тепло обменнике-переохладителе 10 путем теплообмена с испаривщейся смесью и поступает в сепаратор 11. Переохлажденная смесь из сепаратора 11 при помощи клапана 15 дросселируется в межтрубное пространство испарителя, Несконденсиро- вавшиесй газы отводятся из сепаратора 11 при помощи клапана 23 в приемный коллектор компрессора 12 для сжатия газов дегазации конденсата.

Подача сухого газа в холодильную ма щину осуществляется при помощи клапана 26, в случаях когда нет использования газа дегазации,

Изобретение может быгь внедрено на разрабатываемых и новых газоконден- сатных месторождениях.

На разрабатываемых месторождениях, использующих холод пропановых хрлодильных мащин, снижается температура охлаждения газа в результате ввода этана.

На новых месторождениях представляется возможным перевести холодильные машины на смешанный хладагент, состоящий из пропана и этана, который получается из газов дегазации конденсата по предложенной схеме.

Охлаждение природного газа до минус , позволяет повысить выход целевых углеводородных газов прОпанбутаны-пентаны на 12-15 г из м газа, Для крупного месторождения типа Вук- тыльского дополнительный выход .пропана бутанов и пентана составит 150180 тыс, т/год.

Формула из.об. ретения

Установка для подготовки природного газа к дальнему транспорту, содержащая последовательно установленные сепаратор первой ступени для отделения конденсата с емкостью дегазации, теплообменник для охлаждения газа теплообменом с су- хим охлажденным газом, дросселирующее устройство, сепаратор второй ступени, компрессор для сжатия газов дегазации конденсата и пропановую холодильную машину включающую соединенные между собой конденсатор, компрессор, теплооб менник-переохладитель, сепаратор и испарнгель, установленныйперед сепаратором второй ступени, отличаюшаяс я тем, что, с целью повьпиеиия качесг ва осущки газа и степени извлечения газового конденсата, пропановая холодильна машина снабжена двумя дополнительными, соединенными между собой емксютями дегазации газового конденсата, первая из которых установлена :После конденсатора и подключена к входу компрессора газов дегазации, а вторая - соединена с теплообмвнником-переохлацитепем, и сепаратор пропановой холодильной машины подключен к входу компрессора газов дегазации.