NO160876B - Fremgangsm te og anordning for komprimering og tranv en gass inneholdende en vaeskefraksjon. - Google Patents
Fremgangsm te og anordning for komprimering og tranv en gass inneholdende en vaeskefraksjon. Download PDFInfo
- Publication number
- NO160876B NO160876B NO853496A NO853496A NO160876B NO 160876 B NO160876 B NO 160876B NO 853496 A NO853496 A NO 853496A NO 853496 A NO853496 A NO 853496A NO 160876 B NO160876 B NO 160876B
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- gas
- compressor
- liquid
- phase
- line
- Prior art date
Links
- 239000007788 liquid Substances 0.000 title claims description 81
- 238000007906 compression Methods 0.000 title claims description 29
- 230000006835 compression Effects 0.000 title claims description 29
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 title 1
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 50
- 239000012071 phase Substances 0.000 claims description 42
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 35
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 claims description 19
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 16
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 claims description 15
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 claims description 15
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 claims description 13
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 claims description 12
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 claims description 12
- 239000002798 polar solvent Substances 0.000 claims description 7
- FGUUSXIOTUKUDN-IBGZPJMESA-N C1(=CC=CC=C1)N1C2=C(NC([C@H](C1)NC=1OC(=NN=1)C1=CC=CC=C1)=O)C=CC=C2 Chemical compound C1(=CC=CC=C1)N1C2=C(NC([C@H](C1)NC=1OC(=NN=1)C1=CC=CC=C1)=O)C=CC=C2 FGUUSXIOTUKUDN-IBGZPJMESA-N 0.000 claims description 5
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims description 4
- 238000005086 pumping Methods 0.000 claims description 2
- 239000012223 aqueous fraction Substances 0.000 claims 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 claims 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 70
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 36
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 description 18
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 12
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 10
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 4
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 4
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 4
- MTHSVFCYNBDYFN-UHFFFAOYSA-N diethylene glycol Chemical compound OCCOCCO MTHSVFCYNBDYFN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000007970 homogeneous dispersion Substances 0.000 description 3
- 150000004677 hydrates Chemical class 0.000 description 3
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 3
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 3
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000008346 aqueous phase Substances 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 description 2
- 230000008014 freezing Effects 0.000 description 2
- 238000007710 freezing Methods 0.000 description 2
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 2
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 230000005514 two-phase flow Effects 0.000 description 2
- 239000012808 vapor phase Substances 0.000 description 2
- VCRNFKKHEIEHCS-UHFFFAOYSA-N 2-[2-[2-(2-hydroxyethoxy)ethoxy]ethoxy]ethanol;methoxymethane Chemical compound COC.OCCOCCOCCOCCO VCRNFKKHEIEHCS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 150000001299 aldehydes Chemical class 0.000 description 1
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 1
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 230000001627 detrimental effect Effects 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 150000002334 glycols Chemical class 0.000 description 1
- WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N hydroxyacetaldehyde Natural products OCC=O WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000002576 ketones Chemical class 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
- ZIBGPFATKBEMQZ-UHFFFAOYSA-N triethylene glycol Chemical compound OCCOCCOCCO ZIBGPFATKBEMQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B43/00—Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
- E21B43/34—Arrangements for separating materials produced by the well
- E21B43/36—Underwater separating arrangements
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D25/00—Pumping installations or systems
- F04D25/02—Units comprising pumps and their driving means
- F04D25/06—Units comprising pumps and their driving means the pump being electrically driven
- F04D25/0686—Units comprising pumps and their driving means the pump being electrically driven specially adapted for submerged use
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
- F17D—PIPE-LINE SYSTEMS; PIPE-LINES
- F17D1/00—Pipe-line systems
- F17D1/005—Pipe-line systems for a two-phase gas-liquid flow
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geology (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
- Medicines Containing Material From Animals Or Micro-Organisms (AREA)
- Separation Of Particles Using Liquids (AREA)
- Extraction Or Liquid Replacement (AREA)
Description
Foreliggende oppfinnelse gjelder en fremgangsmåte og en anordning for transport av en gass som inneholder en flytende hydrokarbonfraksjon. Foreliggende oppfinnelse kan anvendes for produksjon av naturgass. Produksjonen av naturgass ifølge kjent teknikk krever en rekke operasjoner for å gjøre den transporterbar: separasjon av flytende fraksjoner, avvanning for å unngå dannelse av hydrater og redusere korrosjonsproblemer, avsyrning da innholdet av sure gasser i naturgassen er relativt høyt, kompresjon med henblikk på å oppveie det trykktap som er forbundet med transport gjennom en ledning over lange avstander.
Alle disse operasjoner krever kostbart, tungt og plasskre-vende utstyr.
Separasjon av den flytende hydrokarbonfraksjonen gjennom-føres i en serie dekanteringsbeholdere som opererer ved trykknivåer som blir lavere og lavere slik at det oppnås en stabil flytende fraksjon ved atmosfæretrykk. De gassfraksjoner som etterhvert oppnås bør rekomprimeres i forskjellige kompre-sjonsinstallasjoner for å oppnå en enkelt gassfraksjon ved det opprinnelige trykket. Når innholdet av sure gasser er relativt høyt, bør naturgassen avsyrnes ved hjelp av en absorbsjonsfremgangsmåte med et løsningsmiddel som eksempelvis kan være et amin. En slik fremgangsmåte krever en absorbsjonskolonne og en regenerasjonskolonne. Naturgassen bør avvannes, eksempelvis ved hjelp av en absorbsjonsfremgangsmåte med et løsningsmiddel som kan være glykol. En slik fremgangsmåte krever likeledes en absorbsjonskolonne og en regenereringskolonne. Et frysetrinn ved lave temperaturer ved hjelp av en frysemaskin kan være nødvendig for å sikre en mer fullstendig eliminasjon av lave fraksjoner i gassen, som risikerer å kondensere i løpet av transporten ved en retrogradert kondensasjonsmekanisme.
Endelig bør den oppnådde gassen rekomprimeres for å transporteres og dette kompresjonsanlegget representerer en viktig del av investeringene.
Alle disse operasjonene er komplekse og kostbare. Disse ulempene, som representerer en bremse på utviklingen av naturgass når den produseres på land, blir en avgjørende hindring ved utvikling av naturgass når den produseres til havs.
Det er oppdaget og det er gjenstand for foreliggende oppfinnelse en ny fremgangsmåte som særlig tillater produksjon av naturgass hvor ulempene unngås, hvilket heretter skal beskrives. Denne fremgangsmåten er således spesielt fordelaktig ved produksjon til havs. Mer generelt muliggjør fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen transport av en blanding av de to fasene gass-flytende hydrokarboner.
De vanskeligheter som oppstår i de kjente fremgangsmåtene på området kommer av at det ikke er mulig å overføre gassen direkte til kompressoren, for det første på grunn av risken for dannelse av hydrater og for det andre på grunn av de anvendte kompressorer, som generelt er av den alternative eller sentri-fugetypen, som ikke tillater tilførsel av flytende fraksjoner.
Det er oppdaget at det i et slikt tilfelle er mulig å forenkle fremgangsmåten for produksjon av naturgass betydelig ved å gjennomføre en injeksjon av et polart løsningsmiddel for å injisere hydratene og eventuelt redusere innholdet av sure gasser, på betingelse av et det gjennomføres et kompresjonstrinn i en kompressor som er egnet til å motta en gassfase som inneholder en flytende fase eller også to flytende faser i emulsjon og å transportere i en to-fasestrøm den blanding som oppstår ved en slik komprimering. Det er likeledes oppdaget at et slikt kompresjonstrinn da kan gjennomføres i en kompressor som omfatter en rotor som roterer kontinuerlig i et hult hus,
på betingelse av at minst en del av den flytende fraksjonen i tilførselsgassene oppsamles i rotorens periferi, hvilket gjør det mulig å unngå pulserte strømmer og/eller strømmer av diskontinuerlig gass og væske, hvilket ville medføre en forurensning av kompressoren.
Den kjente teknikken kan illustreres ved hjelp av følgende patenter: FR-A-2 417 057 og FR-A-2 273 177, US-A-4 132 535 og US-A-4 416 333 og GB-1 561 454.
Foreliggende oppfinnelse gjelder således en fremgangsmåte for komprimering og transport av en gass som inneholder en flytende hydrokarbonfraksjon. Fremgangsmåten er karakterisert ved at den omfatter en kombinasjon av følgende trinn: a) innføring av en flytende fraksjon som omfatter et polart løsningsmiddel i gassen, b) overføring av gassen til en kompressor, c) komprimering av gassen i kompressoren og gjenvinning av minst en del av den flytende fraksjonen i gassen i løpet av dette trinnet, d) gjeninnføring av minst en del av den flytende fraksjonen som gjenvinnes i trinn c) i den komprimerte gassen, idet den gjenværende fraksjon tilbakeføres til et punkt på toppen av kompressoren og e) transport av den komprimerte gassen som oppnås i trinn d) til et mottakelsessted, idet trinn a) kan gjennomføres foran eller etter trinn c).
Kompressoren kan omfatte en rotor som roterer kontinuerlig i et hult hus, den flytende fraksjonen i gassen som tilføres til kompressoren sentrifugeres minst delvis ved rotorens indre periferi i løpet av kompresjonstrinnet c) og denne flytende fraksjon gjenvinnes minst delvis ved rotorens indre periferi i løpet av dette trinn c).
Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen kan omfatte et tilleggstrinn f) som omfatter separasjon på mottakelsesstedet for gassen i tre faser som utgjøres av en fase av gassformig hydrokarbon, en fase av flytende hydrokarbon og en løsningsmid-delfase, regenerering av minst en del av løsningsmiddelfasen under separering av en vandig fase og å pumpe løsningsmiddel-fasen for å tilbakeføre den til et punkt på toppen av kompressoren.
Den flytende fraksjonen som innføres i gasstrømmen kan dispergeres homogent til dråper som overveiende har en diameter under 2 mm. Denne homogene dispersjonen av den flytende fraksjonen kan fremstilles i løpet av trinn a) ved hjelp av en statisk, spiral- eller foret blander. Løsningsmiddeltasen kan særlig være alkohol som f.eks. metanol.
Den flytende fraksjonen i den gassen som skal komprimeres og som gjenvinnes ved rotorens periferi kan sikre tetting mellom rotoren og huset.
Kompressoren K kan være en skruekompressor eventuelt av monoskruetypen, en væskeringkompressor eller en sentrifugekompressor.
Den mengde flytende fraksjon som oppsamles ved utløpet av kompressoren, kan tilbakeføres til kompressorinnløpet og reguleres slik at den representerer 2 til 20 % av gassmengden under strømningsbetingelsene.
Det er selvsagt ingen avvikelse fra foreliggende oppfinnelse dersom kompressoren omfatter flere kompresjonstrinn, idet det utløpet som forlater ett trinn innføres til innløpet av det følgende trinn.
Forholdet mellom volummengden av væske og volummengden av gass under strømningsbetingelsene under kompressoren K er fortrinnsvis under 50 % og kan være under 10 %.
Fremgangsmåten ifølge foreliggende oppfinnelse kan anvendes for produksjon av gass til sjøs ved hjelp av brønnhoder under vann. Overføringen til overflaten kan foregå ved hjelp av fleksible ledninger. Komprimerings- og gjenvinnings-trinnet for minst en del av den flytende fase c) kan gjennomføres på en fast eller flytende plattform.
Når fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen anvendes for produksjon av naturgass til sjøs ved hjelp av undersjøiske brønnhoder kan alle trinnene a) til d) gjennomføres under overflaten.
Foreliggende oppfinnelse gjelder likeledes en anordning for transport av en gass som inneholder en flytende hydrokarbonfraksjon. Denne anordningen er karakterisert ved at den omfatter i kombinasjon en tilførselsledning for den gassen som skal transporteres som forbinder gasskilden med komprimerings-og separeringsanordningene for væske- og gassfasen, hvilke anordninger omfatter en utløpsåpning for gassfasen og en utløpsåpning for den flytende fasen, en innførselsledning for et løsningsmiddel som forbinder en løsningsmiddelkilde med tilførselsledningen og minst én transportledning som er forbundet med utløpsåpningen for gassfasen.
Anordningen ifølge oppfinnelsen kan omfatte en resirkule-ringsledning for den flytende fasen som er dannet ved hjelp av de enkelte komprimerings- og separeringsmidlene, hvilken ledning forbinder utløpsåpningen for den flytende gassen med tilføi:selsledningen. Anordningen ifølge oppfinnelsen kan omfatte en gjeninnføringsledning for den flytende fasen, hvilken ledning forbinder utløpsåpningen for den flytende fasen med transportledningen.
Anordningen ifølge oppfinnelsen kan på toppen av de enkelte komprimerings- og separerings-midlene omfatte en blandeanordning•
Det er selvsagt ingen avvikelser fra området for forelig-
gende oppfinnelse å anbringe midler for regulering av de mengder som går gjennom de forskjellige ledningene.
Foreliggende oppfinnelse vil forstås bedre og dens
fordeler vil fremtre klarere ved lesning særlig av beskrivelsen av det følgende eksempel, som på ikke begrensende måte illustre-
res av de medfølgende figurene, blant hvilke:
Figur 1 representerer et skjema som beskriver fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen, Figurene 2 og 3 som viser de kompressorer som er egnet for anvendelse av fremgangsmåten og
Figur 4 viser en spesiell anvendelse av fremgangsmåten
ifølge oppfinnelsen.
Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen som anvendes for
produksjon av naturgass skal beskrives med henvisning til figur 1 som skjematisk viser hovedtrinnene.
Naturgassen forlater produksjonsbrønnen under trykk
gjennom ledning eller linje 1. Den inneholder da en tung flytende hydrokarbonfraksjon som kan kondensere i løpet av ett av behandlingstrinnene og transporten. Den blandes da med en ( flytende fraksjon omfattende et polart løsningsmiddel S som følger ledningen eller linjen 2. Den resulterende blandingen overføres til en kompressor K gjennom ledning eller linje 3.
Ved innløpet til kompressor K er det plassert en anordning
M som skal danne en homogen dispersjon av væsken som inneholdes
i gassen. Denne anordningen er fortrinnsvis statisk og kan eksempelvis bestå av en blandemaskin av typen med foring, eller av en blandemaskin av skruetypen. Blandingen går ut igjen fra anordningen M gjennom ledning eller linje 4 og innføres i kompressoren K.
Komprimeringen gjennomføres fordelaktig i en kompressor
som omfatter en rotor som roterer kontinuerlig i et hult hus.
Den flytende fasen oppsamles så til største delen med rotorens periferi, og fjernes kontinuerlig for å unngå at kompressoren skal fungere pulsert, hvilket ville føre til at den ble skadet. Minst en del av denne flytende fasen gjeninnføres i den komprimerte gassen (linje 5 i skjemaet i figur 1). Den oppnådde komprimerte blandingen transporteres som en strøm i to faser i ledning eller linje 7 til et mottakelsessted.
På dette mottakelsesstedet dekanteres de flytende fraksjoner i gassen i beholderen Bl. Naturgassen uttømmes gjennom ledning eller linje 8 og den flytende hydrokarbonfraksjonen uttømmes gjennom ledning eller linje 9. Løsningsmiddeltasen uttømmes gjennom ledning eller linje 10. En fraksjon av denne løsnings-middelfasen som går gjennom ledning eller linje 11 regenereres. Denne regenerering utføres i destillasjonskolonnen Dl, men kan likeledes utføres ved hjelp av andre kjente metoder, f.eks. ved
ekspansjon og fordampning ved redusert trykk. Den vandige
fraksjonen uttømmes gjennom ledning eller linje 12 og den løsningsmiddelfraksjon som inneholder en hydrokarbonfraksjon uttømmes gjennom ledning eller linje 13 og tilbakeføres til innløpet av kompressoren gjennom pumpen Pl. Totalt sett er fremgangsmåten karakterisert ved at den omfatter en kombinasjon av følgende trinn: a) innføring av en flytende fraksjon omfattende et polart løsningsmiddel S i gassen som kommer fra brønnen, b) overføring av det resulterende utløpet til en kompressor K, c) komprimering av gassen i kompressoren K og utvinning av i det minste en del av den flytende fraksjonen som inneholdes i gassen, d) gjeninnføring av i det minste en del av den flytende fraksjonen som er oppsamlet i trinn c) i den komprimerte gassen, idet den gjenværende fraksjonen tilbakeføres til et punkt på toppen av kompressoren, og e) transport av det komprimerte utløp som oppnås i trinn d) til et mottakelsessted.
Trinn a) som gjelder innføring av polart løsningsmiddel kan gjennomføres etter eller foran trinn c). Det foretrekkes imidlertid å gjennomføre det før nevnte trinn.
Beskrivelsen av fremgangsmåten bygger således på skjemaet i figur 1, og fremgangsmåten omfatter generelt et tilleggssepa-rasjonstrinn f) på mottakelsesstedet for utløpet som transporteres i tre faser dannet av én hydrokarbongass-fase, én flytende hydrokarbonfase og en løsningsmiddelfase, og regenerering av minst en del av løsningsmiddelfasen ved fraskilling av en vandig fase for å pumpe løsningsmiddelfasen for tilbakeføring til trinn a).
Regenerering av løsningsmiddelfasen er nødvendig for å
unngå en akkumulering av overskudd vann i løsningsmiddelfasen.
I en gass som er mettet med vann ville, i fravær av regenere-ringstrinnet, innholdet av vann i løsningsmiddelfasen ha en tendens til å øke hele tiden uten at det kan etableres et stasjonært regime. Denne regenerering er imidlertid ikke nødvendig når naturgassen har et lite innhold av vann og sure gasser. Dessuten er det generelt ikke absolutt nødvendig å regenerere hele mengden av løsningsmiddel og regenereringen behøver bare gjelde en fraksjon på en mengde som eksempelvis omfatter mellom 5 og 30 %. Som angitt kan forskjellige kjente metoder for regenerering av løsningsmiddelfasen anvendes.
Denne regenerering kan gjennomføres i ett eller flere trinn.
Den gass som separeres fra den flytende løsningsmiddelfasen kan føre med seg løsningsmiddel i dampfasen. Denne medføring av løsningsmiddel i dampfase tilsvarer et forbruk som kan kompenseres ved komplettering. Medføring av løsningsmiddel i gassfasen kan reduseres ved hjelp av forskjellige kjente metoder, spesielt ved avkjøling av gassen.
De forskjellige operasjonene i trinn f) gjennomføres
normalt på mottakelsesstedet. 1 visse tilfeller kan trinn f) gjennomføres totalt eller delvis før transporttrinnet for å
lette transporttrinnet.
Løsningsmiddelet S kan bestå av forskjellige polare løsningsmidler og kan eksempelvis være en alkohol, et keton, et aldehyd eller en eter. Blandinger av løsningsmidler kan også anvendes.
Løsningsmiddelet er fortrinnsvis av alkoholtypen. Metanol anvendes spesielt på grunn av den store løseligheten av vann i metanol og metanolens lave viskositet som gjør det mulig å begrense ladningstap i løpet av transporttrinnet. Forskjellige glykoler kan likeledes anvendes, som f.eks. dietylenglykol, trietylenglykol eller dimetyleter tetraetylenglykol.
De tyngste hydrokarbonene i naturgassen og særlig de som
er tilstede i flytende fase er spesielt løselige i løsningsmid-delfasen. Oppløsningen av vann reduserer imidlertid denne løseligheten og etter injeksjon av løsningsmiddelet danner som regel den flytende fraksjonen i gassen to faser.
I fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen dispergeres fortrinnsvis denne flytende fraksjonen homogent til dråper med i hovedsak mindre enn 2 mm diameter. Dette gjør det mulig å unngå lokaliserte og usymmetriske mekaniske påkjenninger på kompressorens rotor, forårsaket av slag av relativt store flytende masser, hvilket er skadelig for kompressorens levetid.
Denne homogene dispersjonen oppnås fortrinnsvis ved hjelp av en statisk blandemaskin: denne statiske blandemaskin kan dannes av en utforing eller en skrue. Den kan omfatte ett eller flere elementer hvis rotasjon kan være forskjøvet i forhold til hverandre, for å fremme turbulens. Andre disperge-ringsmetoder kan likeledes anvendes, som f.eks. de som anvender seg av en roterende omrører.
Når den flytende fraksjonen omfatter to faser, danner den en homogen emulsjon som selv er dispergert i små dråper.
I fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen er det oppdaget at
den flytende fraksjonen kan overføres til kompressoren dersom det anvendes en kompressor som omfatter en rotor som roterer kontinuerlig i et hult hus i hvilken den flytende fraksjonen som inneholdes i den gass som tilføres til kompressoren minst delvis sentrifugeres ved den indre periferien til rotoren i løpet av komprimeringstrinnet c) og på betingelse av at denne flytende fraksjonen minst delvis oppsamles ved den indre periferien av rotoren under det samme trinnet c). Det er oppdaget at kompressoren på denne måten foruten sin komprime-ringsfunksjon garanterer en separasjonsfunksjon av den flytende fasen.
Det er likeledes oppdaget at den flytende fraksjonen som på denne måten er oppsamlet ved rotorens periferi garanterer tetthet mellom kompressorens rotor og det indre av huset.
Dersom den flytende fraksjonen som inneholdes i gassen i dette tilfelle representerer en relativt liten volummengde, kan det være nødvendig å resirkulere en del av den oppsamlete væsken ved utløpet av kompressoren. Det er da fordelaktig å avkjøle denne væskemengden som resirkuleres for å redusere komprimerings-arbeidet såvel som temperaturen i strømmen.
Kompressoren K kan således være en skruekompressor.
Anvendelsen i fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen av en slik kompressor er illustrert skjematisk i figur 2.
Blandingen som skal komprimeres kommer inn i kompressoren gjennom ledning 20. Den flytende fraksjonen sentrifugeres ved rotasjon av rotoren og sikrer tetthet mellom rotoren og det indre av huset. Den flytende fraksjon som oppsamles ved rotorens periferi fjernes gjennom sporet 21b og ledningen 21.
En del av denne flytende fraksjonen tilbakeføres til innløpet
av kompressoren gjennom ledning 22 ved hjelp av pumpen P10 som er innebygget i kompressoren. Den resterende væskefraksjonen rekombineres med den komprimerte gassen takket være ledning 22a. Det utløp som således dannes fjernes gjennom ledning 23.
Nærværet av ledning 22a er naturligvis ikke nødvendig og utløpet som forlater åpningen 21a kan allerede omfatte en flytende fase.
To typer av skruekompressorer kan mer spesielt anvendes:
en dobbeltskruekompressor, i hvilken gassen komprimeres ved innkopling av en drivskrue og en skrue som trekkes med og én-skruekompressoren, i hvilken gassen komprimeres ved innkopling av en drivskrue og to planethjul.
Én-skruekompressoren har den fordel at den lettere kan tilpasses til å fungere ved høyt trykk, på grunn av at rotoren er underkastet bedre ekvilibrerte trykk og ikke er utsatt for kraftige radialstøt selv ved høye strømningstrykk. Én-skruekompressoren utgjør derfor en foretrukken versjon for anvendelse i fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen når det gjelder skruekompressorer.
Kompressoren K kan også utgjøres av en væskeringkompressor, hvis funksjon vises skjematisk i figur 3.
Gassen som inneholder væskefraksjonen kommer inn i kompressoren gjennom tilførselsåpningene 30 og 31. Den befinner seg da innelukket mellom skovlene til rotor 32 som roterer kontinuerlig. Væsken som inneholdes i gassen oppsamles ved den indre periferien av huset under dannelse av en væskering. Når rotasjonen av rotoren fører med seg den innelukkete gassen mellom skovlene i nærheten av strømningsåpningene 33 og 34, nærmer kanten av væskeringen seg rotoraksen som følge av den indre formen til huset og gassen blir komprimert.
Ved utløpet av kompressoren fjernes en del av væsken som inneholdes i gassen sammen med den komprimerte gassen og en del tilbakeføres til innløpet av kompressoren.
Som i skruekompressoren tjener den væskefraksjon som inneholdes i gassen som kommer inn i kompressoren til å sikre tetthet mellom rotoren og huset. Når denne væskefraksjonen sikrer en slik tetthet og dersom den væskefraksjonsmengde som gassen opprinnelig inneholdt er relativt liten, kan mengden av væskefraksjonen som oppsamles ved utløpet av kompressoren K som tilbakeføres til innløpet av kompressoren reguleres slik at den fortrinnsvis representerer 2 til 20 % av gassmengden under strømningsbetingelsene.
Væskeringkompressoren anvendes fortrinnsvis når den komprimeringsgrad som skal oppnås er liten.
Skruekompressoren og væskeringkompressoren er ikke de eneste som kan anvendes.
Sentrifugekompressoren kan likeledes anvendes, på betingelse av at væskefasen som sentrifugeres ved rotasjon av rotoren kan oppsamles ved den indre periferien av huset.
Foreliggende oppfinnelse tilveiebringer således enestående midler for komprimering og separering med minst én gjenvinnings-åpning for væskefasen.
Komprimerings- og separeringstrinnet c) i fremgangsmåten kan gjennomføres ved å anvende flere trinn i de enkelte komprimerings- og separeringsmidlene, idet blandingen av væske-og gassfasene som forlater ett trinn overføres til innløpet av det følgende trinn.
Det er således mulig å oppnå meget høye strømningstrykk, eksempelvis mellom 100 og 200 bar, som kan være nødvendig for å transportere gassen på betingelse av at kompressoren er dimensjonert for de tilsvarende mekaniske påkjenninger.
Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen gjør det mulig å komprimere og transportere en naturgass som inneholder variable væskefraksjoner, men den kan fortrinnsvis anvendes når mengden væske som medføres i gassen representerer en volummengde under 50 % av den totale volummengden av to-faseblandinger ved strømningsbetingelsene i kompressoren (GOR, gassvolum til væskevolum, over 1 ved strømningsbetingelsene i kompressoren) og mer spesielt for mengden av den medførte væske representerer en volummengde under 10 % av den totale volummengde ved strømningsbetingelsene (GOR over 9 ved strømningsbetingelsene).
Fremgangsmåten er spesielt fordelaktig ved gassproduksjon til havs.
Ved de produksjonsfremgangsmåter som tidligere er kjent på fagområdet bør de forskjellige operasjoner: separering av væskef raks joner, awanning, avsyrning og komprimering gjennom-føres på en plattform. Dette krever store investeringer.
Det er nå mulig å produsere naturgass ved hjelp av brønnhoder på havbunnen som styres enten fra en styrings- og kontrollplattform, eller, ved forbedring av påliteligheten til fjernstyringsanordninger, fra en sentralplattform eller også fra en stasjon på land.
I dette tilfelle består en første versjon for gjennomføring av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen i å produsere naturgass til sjøs ved hjelp av undersjøiske brønnhoder og overføre den til overflaten, eksempelvis ved hjelp av fleksible ledninger, idet komprimeringstrinnet c) utføres på en fast eller flytende plattform. Gjennomføring av fremgangsmåten gjør det mulig å utelate de forskjellige separasjonsoperasjoner av væskefraksjoner, rekomprimering av oppnådde gassfraksjoner ved suksessiv avspenning av væskef raks j onene, awanningen og komprimeringen og således betydelig redusere vekten og omfanget av de instal-lasjoner som plasseres på plattformen.
En annen versjon for gjennomføring av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen består i å utføre alle trinnene a) til d) i fremgangsmåten under vann.
Kompressoren K bør da plasseres under vannet i en tett kasse. Den mates med energi med en elektrisk undervannskabel og kontrolleres ved fjernstyring.
Denne versjon for gjennomføring av fremgangsmåten er illustrert skjematisk i figur 4.
Gassen produseres av en undersjøisk produksjonsstasjon 40 som omfatter 6 brønnhoder. Løsningsmiddelet som injiseres i gassen føres gjennom ledning 41.
Den elektriske matingen utføres gjennom ledning 42. Den produserte gassen samles i en oppsamler og fjernes gjennom ledning 44 gjennom hvilken den føres til kompressoren K.
Kompressoren K mates med elektrisk energi gjennom ledning 43. Den komprimerte to-faseblandingen fjernes gjennom ledning 4 5 for å transporteres i en to-fasestrøm til en mottakerstasjon (ikke vist) som kan være plassert på land.
Claims (14)
1. Fremgangsmåte for komprimering og transport av en gass som inneholder en flytende hydrokarbonfraksjon, karakterisert ved at den omfatter en kombinasjon av følgende trinn: a) innføring av en væskefraksjon omfattende et polart løsningsmiddel i gassen, b) overføring av gassen til en kompressor, c) komprimering av gassen i kompressoren og gjenvinning av minst en del av væskefraksjonen som inneholdes i gassen i løpet av dette trinnet, d) gjeninnføring av minst en del av den væskefraksjon som er oppsamlet i trinn c) i den komprimerte gassen, idet den gjenværende fraksjon tilbakeføres til et punkt på toppen av kompressoren, og e) transport av den resulterende komprimerte gassen i trinn d) til et mottakersted, idet trinn a) kan utføres før eller etter trinn b).
2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at det anvendes en kompressor (K) som omfatter en rotor som roterer kontinuerlig i et hult hus, den væskefraksjon som inneholdes i den gass som tilføres til kompressoren (K) er minst delvis sentrifugert ved den indre periferien til rotoren i løpet av komprimeringstrinnet c) og denne væskefraksjon gjenvinnes minst delvis ved rotorens indre periferi i løpet av det samme trinn c).
3. Fremgangsmåte ifølge kravene 1 til 2, karakterisert ved at den omfatter et tilleggstrinn f) bestående i separering på mottakerstedet av gassen i tre faser som utgjøres av en hydrokarbon-gassfase, en hydrokarbon-væskefase og en løsningsmiddelfase, regenerering av minst en del av løsningsmiddelfasen ved å separere en vandig fraksjon og å pumpe løsningsmiddelfasen for å tilbakeføre den til et punkt oppe på kompressoren.
4. Fremgangsmåte ifølge et av kravene 1 til 3, karakterisert ved at løsningsmiddelfasen (S) er en alkohol som f.eks. metanol.
5. Fremgangsmåte ifølge et av kravene 1 til 4, karakterisert ved at den væskefraksjon som inneholdes i gassen som skal komprimeres og som gjenvinnes ved rotorens periferi sikrer tetthet mellom rotoren og huset.
6. Fremgangsmåte ifølge et av kravene 1 til 5, karakterisert ved at kompressoren (K) er en skruekompressor.
7. Fremgangsmåte ifølge et av kravene 1 til 5, karakterisert ved at kompressoren (K) er en væskeringkompressor.
8. Fremgangsmåte ifølge et av kravene 1 til 7, karakterisert ved at den mengde av væskefraksjonen som oppsamles ved utløpet av kompressoren (K) som tilbakeføres til innløpet av kompressoren reguleres på en slik måte at den representerer 2 til 20 % av gassmengden ved strømningsbetingelsene.
9. Fremgangsmåte ifølge et av kravene 1 til 4, karakterisert ved at kompressoren (K) er en sentrifugekompressor.
10. Fremgangsmåte ifølge et av kravene 1 til 9, karakterisert ved at forholdet mellom volummengden væske og volummengden gass ved strømningsbetingel-sene i kompressoren (K) er mindre enn 1.
11. Anordning for utførelse av fremgangsmåten ifølge krav 1 for transport av en gass som inneholder en flytende hydrokarbonfraksjon, karakterisert ved at den omfatter i kombinasjon en ledning (1) for tilførsel av gassen som skal transporteres som forbinder gasskilden med de enkelte komprimerings- og separeringsmidlene for væske- og gassfasen, hvilke midler omfatter en utløpsåpning for gassfasen og en utløpsåpning for væskefasen, en innføringsledning for et løsningsmiddel som forbinder en løsningsmiddelkilde (Dl, Bl) med tilførselsledninger (1) og minst en transportledning (7) er forbundet med utløps-åpningen for gassfasen.
12. Anordning ifølge krav 11, karakterisert ved at de enkelte komprimerings- og separeringsmidlene omfatter en kompressor (K) med roterende rotor.
13. Anordning ifølge krav 11, karakterisert ved at den omfatter en ledning (6) for resirkulasjon av væskefasen som er produsert av resirkulasjonsmidlene, hvilken ledning forbinder utløpsåpningene for gassfasen med tilførsels-ledningen (1).
14. Anordning ifølge et av kravene 11 eller 13, karakterisert ved at den omfatter en ledning (5) for gjeninnføring av væskefasen og som forbinder utløps-åpningen for væskefasen med transportledningen (5).
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR8413757A FR2570162B1 (fr) | 1984-09-07 | 1984-09-07 | Procede et dispositif de compression et de transport d'un gaz contenant une fraction liquide |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NO853496L NO853496L (no) | 1986-03-10 |
NO160876B true NO160876B (no) | 1989-02-27 |
NO160876C NO160876C (no) | 1989-06-07 |
Family
ID=9307515
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NO853496A NO160876C (no) | 1984-09-07 | 1985-09-06 | Fremgangsmaate og anordning for komprimering og transport av en gass inneholdende en vaeskefraksjon. |
Country Status (8)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4948394A (no) |
EP (1) | EP0178962B1 (no) |
JP (1) | JPS6188098A (no) |
AR (1) | AR244315A1 (no) |
CA (1) | CA1301216C (no) |
DE (1) | DE3570508D1 (no) |
FR (1) | FR2570162B1 (no) |
NO (1) | NO160876C (no) |
Families Citing this family (19)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2618876B1 (fr) * | 1987-07-30 | 1989-10-27 | Inst Francais Du Petrole | Procede de traitement et de transport d'un gaz contenant du methane et de l'eau |
FR2625548B1 (fr) * | 1987-12-30 | 1990-06-22 | Inst Francais Du Petrole | Procede pour retarder la formation et/ou reduire la tendance a l'agglomeration des hydrates |
FR2625547B1 (fr) * | 1987-12-30 | 1990-06-22 | Inst Francais Du Petrole | Procede pour retarder la formation et/ou reduire la tendance a l'agglomeration des hydrates |
FR2657416B1 (fr) * | 1990-01-23 | 1994-02-11 | Institut Francais Petrole | Procede et dispositif pour le transport et le traitement d'un gaz naturel. |
US5315832A (en) * | 1993-02-12 | 1994-05-31 | Process System International, Inc. | Process for the recovery of a light hydrocarbon fraction from marine loading operations |
NO941704L (no) * | 1994-05-06 | 1995-11-07 | Kvaerner Process Systems As | Fjerning og gjenvinning av flyktige organiske bestanddeler, f.eks. ved lasting av råolje |
FR2735211B1 (fr) * | 1995-06-06 | 1997-07-18 | Inst Francais Du Petrole | Procede de transport d'un fluide tel un gaz sec, susceptible de former des hydrates |
FR2735210B1 (fr) * | 1995-06-06 | 1997-07-18 | Inst Francais Du Petrole | Procede de recyclage d'un additif dispersant utilise pour le transport d'un gaz a condensat ou d'un petrole avec gaz associe en presence d'hydrates |
US5788745A (en) * | 1995-06-07 | 1998-08-04 | Phillips Petroleum Company | Process and apparatus for vapor recovery |
FR2771020B1 (fr) * | 1997-11-19 | 1999-12-31 | Inst Francais Du Petrole | Dispositif et methode de traitement d'un fluide par compression diphasique et fractionnement |
NO20044585D0 (no) * | 2004-10-25 | 2004-10-25 | Sargas As | Fremgangsmate og anlegg for transport av rik gass |
NO324110B1 (no) * | 2005-07-05 | 2007-08-27 | Aker Subsea As | System og fremgangsmate for rengjoring av kompressor, for a hindre hydratdannelse og/eller for a oke kompressorytelsen. |
GB2458055B (en) * | 2007-02-16 | 2011-06-08 | Shell Int Research | Method and apparatus for reducing additives in a hydrocarbon stream |
WO2008099002A1 (en) * | 2007-02-16 | 2008-08-21 | Shell Internationale Research Maatschappij B.V. | Method and apparatus for reducing additives in a hydrocarbon stream |
NO330845B1 (no) * | 2009-10-22 | 2011-07-25 | Aker Subsea As | Fremgangsmåte for væskebehandling ved brønnstrømskompresjon. |
WO2013124336A2 (en) * | 2012-02-23 | 2013-08-29 | Fmc Kongsberg Subsea As | Offshore processing method and system |
US9512700B2 (en) * | 2014-11-13 | 2016-12-06 | General Electric Company | Subsea fluid processing system and an associated method thereof |
FR3102685B1 (fr) * | 2019-11-06 | 2021-10-29 | Ifp Energies Now | Procédé d’oligomérisation d’oléfines dans un réacteur d’oligomérisation |
RU2732862C1 (ru) * | 2019-12-23 | 2020-09-23 | Общество с ограниченной ответственностью "Газпром добыча Уренгой" | Способ опорожнения и утилизации газа из технологической нитки установки низкотемпературной сепарации |
Family Cites Families (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3133875A (en) * | 1956-12-01 | 1964-05-19 | Hoechst Ag | Process for removing fogs and vapors from gases and gas mixtures |
US2947379A (en) * | 1958-04-21 | 1960-08-02 | Nat Tank Co | Petroleum vapor recovery system |
US3256676A (en) * | 1960-11-08 | 1966-06-21 | Max Planck Gesellschaft | Pumping process employing a liquid sorbent |
US3322411A (en) * | 1965-03-29 | 1967-05-30 | Lester P Moore | Gas and liquid contact apparatus |
US3634998A (en) * | 1969-12-29 | 1972-01-18 | Edwin B Patterson | Methods of producing a plurality of well streams |
US3676981A (en) * | 1971-02-24 | 1972-07-18 | Phillips Petroleum Co | Treatment of hydrocarbon gases |
JPS5437686B2 (no) * | 1974-05-31 | 1979-11-16 | ||
US3994074A (en) * | 1975-04-18 | 1976-11-30 | W. R. Grace & Co. | Liquid seal pump with sulfuric acid dehumidification |
US4132535A (en) * | 1976-11-17 | 1979-01-02 | Western Chemical Company | Process for injecting liquid in moving natural gas streams |
GB1561454A (en) * | 1976-12-20 | 1980-02-20 | Inst Francais Du Petrole | Devices for pumping a fluid comprising at least a liquid |
US4282013A (en) * | 1977-11-14 | 1981-08-04 | Chevron Research Company | Vacuum pump operation in a maleic anhydride recovery system |
FR2417057A1 (fr) * | 1978-02-14 | 1979-09-07 | Inst Francais Du Petrole | Methode et dispositif pour transporter par canalisation un fluide compose essentiellement d'une masse gazeuse |
DE2832401C3 (de) * | 1978-07-24 | 1981-04-02 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Flüssigkeitsringpumpenanordnung |
DE2943130A1 (de) * | 1978-11-09 | 1981-05-07 | Linde Ag, 6200 Wiesbaden | Verfahren zur entfernung unerwuenschter gasfoermiger bestandteile aus heissen abgasen |
US4273562A (en) * | 1979-10-01 | 1981-06-16 | A. Ahlstrom Osakeyhtio | Method and apparatus for pumping gaseous liquids and separating the gaseous components therefrom |
US4416333A (en) * | 1982-04-20 | 1983-11-22 | Shell Oil Company | Corrosion inhibiting process for a remotely located deep corrosive gas well |
-
1984
- 1984-09-07 FR FR8413757A patent/FR2570162B1/fr not_active Expired
-
1985
- 1985-09-06 NO NO853496A patent/NO160876C/no unknown
- 1985-09-06 DE DE8585401735T patent/DE3570508D1/de not_active Expired
- 1985-09-06 JP JP60197483A patent/JPS6188098A/ja active Pending
- 1985-09-06 AR AR85301527A patent/AR244315A1/es active
- 1985-09-06 EP EP85401735A patent/EP0178962B1/fr not_active Expired
- 1985-09-06 CA CA000490137A patent/CA1301216C/fr not_active Expired - Fee Related
- 1985-09-09 US US06/773,575 patent/US4948394A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE3570508D1 (en) | 1989-06-29 |
EP0178962B1 (fr) | 1989-05-24 |
AR244315A1 (es) | 1993-10-29 |
CA1301216C (fr) | 1992-05-19 |
JPS6188098A (ja) | 1986-05-06 |
FR2570162A1 (fr) | 1986-03-14 |
EP0178962A1 (fr) | 1986-04-23 |
NO853496L (no) | 1986-03-10 |
US4948394A (en) | 1990-08-14 |
NO160876C (no) | 1989-06-07 |
FR2570162B1 (fr) | 1988-04-08 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
NO160876B (no) | Fremgangsm te og anordning for komprimering og tranv en gass inneholdende en vaeskefraksjon. | |
US8025100B2 (en) | Method and device for compressing a multiphase fluid | |
NO332416B1 (no) | Fremgangsmate og anordning for separering og injisering av gass og vann i en bronnboring | |
CN102159675B (zh) | 通过热加压水和采收流体将全原油改质的方法 | |
NO330255B1 (no) | Fremgangsmate og utstyr for okning av oljeproduksjon fra en oljebronn | |
US6234258B1 (en) | Methods of separation of materials in an under-balanced drilling operation | |
US4929348A (en) | Apparatus for carrying out extractions in subterranean well | |
US20050145388A1 (en) | Subsea process assembly | |
AU609582B2 (en) | Method and system for controlling the gas-liquid ratio in a pump | |
RU2656493C2 (ru) | Способ отделения диоксида углерода | |
US2688368A (en) | System for the removal of corrosive fluids from gas wells | |
CN101506466A (zh) | 用于从海底下的储层生产石油和较重气体组分的系统、船和方法 | |
NO346560B1 (en) | System and method for offshore hydrocarbon Processing | |
NO312138B1 (no) | Fremgangsmåte og sjöbasert installasjon for håndtering og behandling av flerfraksjonshydrokarboner til sjös | |
US20070092438A1 (en) | Process and Apparatus for Producing a Gas from Hydrates | |
CN1268385A (zh) | 离心萃取方法 | |
US9321968B2 (en) | Apparatus and methods for hydrocarbon extraction | |
US4683063A (en) | Method for carrying out extractions in subterranean well | |
US4476928A (en) | Method and apparatus for solvent generation and recovery of hydrocarbons | |
AU609946B2 (en) | Apparatus for pumping well effluents | |
FR2514071A1 (fr) | Procede de production de gisements d'hydrocarbure avec reinjection d'effluents dans le gisement ou dans le ou les puits et installation pour la mise en oeuvre dudit procede | |
RU2046931C1 (ru) | Устройство для разработки нефтяного месторождения (варианты) | |
NO313060B1 (no) | Fremgangsmate og sjobasert anlegg for behandling og handtering av hydrokarboner | |
US20220388610A1 (en) | Operation of an Unmanned Productive Platform | |
EA029258B1 (ru) | Способ и система для получения синтетического топлива из горючего материала |