RU101787U1 - INSTALLATION OF LOW-TEMPERATURE SEPARATION OF A HYDROCARBON GAS - Google Patents

INSTALLATION OF LOW-TEMPERATURE SEPARATION OF A HYDROCARBON GAS Download PDF

Info

Publication number
RU101787U1
RU101787U1 RU2010120424/06U RU2010120424U RU101787U1 RU 101787 U1 RU101787 U1 RU 101787U1 RU 2010120424/06 U RU2010120424/06 U RU 2010120424/06U RU 2010120424 U RU2010120424 U RU 2010120424U RU 101787 U1 RU101787 U1 RU 101787U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
stage
separator
discharge line
demethanizer
fraction
Prior art date
Application number
RU2010120424/06U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Сергей Иванович Иванов
Василий Иванович Столыпин
Сергей Александрович Молчанов
Алексей Александрович Брюхов
Виктор Анатольевич Егоров
Рустам Рашитович Хабибуллин
Александр Дмитриевич Шахов
Юрий Петрович Тремаскин
Павел Валентинович Муравьев
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Газпром добыча Оренбург" (ООО "Газпром добыча Оренбург")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "Газпром добыча Оренбург" (ООО "Газпром добыча Оренбург") filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Газпром добыча Оренбург" (ООО "Газпром добыча Оренбург")
Priority to RU2010120424/06U priority Critical patent/RU101787U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU101787U1 publication Critical patent/RU101787U1/en

Links

Abstract

Установка низкотемпературного разделения углеводородного газа, содержащая блок предварительного охлаждения газа, включающий последовательно установленные теплообменник, пропановый холодильник и сепаратор первой ступени, блок конденсации и охлаждения газа, включающий теплообменники, отпарные колонны, турбодетандерный агрегат, состоящий из турбодетандера и турбокомпрессора, сепараторы второй ступени и сепаратор третьей ступени с линией отвода метановой фракции высокого давления, блок выделения этана и широкой фракции легких углеводородов, включающий теплообменники, деэтанизатор, деметанизатор, состоящий из отпарной секции, снабженной выносным насосом для подачи кубовой жидкости в деэтанизатор, и укрепляющей секции с линией отвода метановой фракции среднего давления и установленным на ней клапаном, блок получения гелиевого концентрата, и соединительные трубопроводы, отличающаяся тем, что линия отвода метановой фракции среднего давления на выходе из укрепляющей секции деметанизатора соединена перемычкой с линией отвода метановой фракции высокого давления на выходе из сепаратора третьей ступени и снабжена запорной арматурой. A low-temperature hydrocarbon gas separation unit comprising a gas pre-cooling unit including a heat exchanger, a propane cooler and a first stage separator, a gas condensation and cooling unit including heat exchangers, strippers, a turbo-expander unit, consisting of a turbo-expander and a turbocompressor, second-stage separators and a separator the third stage with a discharge line for the methane fraction of high pressure, a block for the extraction of ethane and a wide fraction of light carbohydrates prenode, including heat exchangers, a deethanizer, a demethanizer, consisting of a stripping section equipped with a remote pump for supplying bottoms liquid to the deethanizer, and a reinforcing section with a discharge line for the methane fraction of medium pressure and a valve installed on it, a helium concentrate production unit, and connecting pipelines, characterized the fact that the discharge line of the methane fraction of medium pressure at the outlet of the reinforcing section of the demethanizer is connected by a jumper to the discharge line of the methane fraction of high pressure at exit the separator of the third stage and is equipped with shutoff valves.

Description

Полезная модель относится к установкам низкотемпературного разделения углеводородного газа с целью получения целевых продуктов и может использоваться на газоперерабатывающих предприятиях.The utility model relates to installations for the low-temperature separation of hydrocarbon gas in order to obtain target products and can be used at gas processing enterprises.

Известна установка для разделения газовых смесей, содержащая магистраль перерабатываемого газа, теплообменники, сепараторы, гелиевую ректификационную колонну с линией удаления жидкой фазы, детандер, колонну-деметанизатор с линиями питания колонны, линию удаления кубовой жидкости, насос, линию подачи жидкости в колонну-деэтанизатор.A known installation for separating gas mixtures containing a gas line of the processed gas, heat exchangers, separators, a helium distillation column with a liquid phase removal line, an expander, a demethanizer column with column supply lines, a bottoms liquid removal line, a pump, a liquid supply line to a deethanizer column.

Очищенный, осушенный и охлажденный до минус 30°С газ разделяют на потоки, которые раздельно охлаждают до 69°С и частично конденсируют в теплообменниках за счет холода сдросселированных и расширенных в детандере обратных фракций газов сепарации, деметанизации и питания колонны-деметанизатора. Затем потоки смешивают и сепарируют, при этом жидкость дросселируют и направляют на сепарацию, откуда испаренные гелий и легкие углеводороды подают в нижнюю часть гелиевой ректификационной колонны. Жидкую фазу колонны делят на два потока, один из которых дросселируют, частично испаряют в теплообменнике и разделяют в сепараторе. Выделившуюся жидкость дросселируют, смешивают с жидкостью, выделившейся при охлаждении и сепарации подаваемого на переработку газа, и подают в качестве питания в колонну-деметанизатор. Пар, выделившийся при охлаждении и сепарации первой части жидкой фазы гелиевой колонны, расширяют в детандере, объединяют с остальной частью жидкой фазы гелиевой колонны, сепарируют и жидкость направляют в качестве холодного орошения в колонну-деметанизатор. Кубовую жидкость колонны-деметанизатора разделяют на этановую и широкую фракции легких углеводородов (ШФЛУ) в колонне - деэтанизаторе [Авторское свидетельство СССР №1645796, МПК F25J 3/02, опубл. 30.04.91].The gas purified, dried and cooled to minus 30 ° С is divided into flows, which are separately cooled to 69 ° С and partially condensed in heat exchangers due to the cold throttled and expanded in the expander inverse fractions of separation gases, demethanization and power supply of the demethanizer column. Then the flows are mixed and separated, while the liquid is throttled and sent to the separation, from where the evaporated helium and light hydrocarbons are fed into the lower part of the helium distillation column. The liquid phase of the column is divided into two streams, one of which is throttled, partially evaporated in a heat exchanger and separated in a separator. The released liquid is throttled, mixed with the liquid released during cooling and separation of the gas supplied to the processing, and fed as a feed to the demethanizer column. The steam released during cooling and separation of the first part of the liquid phase of the helium column is expanded in the expander, combined with the rest of the liquid phase of the helium column, separated and the liquid is sent as cold irrigation to the demethanizer column. The bottom liquid of the demethanizer column is divided into ethane and broad fractions of light hydrocarbons (BFLH) in the deethanizer column [USSR Author's Certificate No. 1645796, IPC F25J 3/02, publ. 04/30/91].

Известна также установка низкотемпературного разделения углеводородного газа, состоящая из блока предварительного охлаждения газа, включающего последовательно установленные теплообменник, пропановый холодильник и сепаратор первой ступени, блока конденсации и охлаждения газа, включающего теплообменники, отпарные колонны, турбодетандерный агрегат, состоящий из турбодетандера (поз.20) и турбокомпрессора, сепараторы второй ступени и сепаратор (поз.17) третьей ступени с линией отвода метановой фракции высокого давления (МФВД) в детандер (поз.20), блока выделения этана и широкой фракции легких углеводородов, включающего теплообменники, деэтанизатор, деметанизатор, состоящий из отпарной (поз.25) секции, снабженной выносным насосом (поз.29) для подачи кубовой жидкости в деэтанизатор (поз.26), и укрепляющей (поз.24) секции с линией отвода метановой фракции среднего давления (МФСД) и установленным на ней клапаном (без позиции) [см. чертеж поз.24 сверху соединена с поз.8 линией, на которой установлен клапан (позиция без номера)], блока получения гелиевого концентрата и соединительных трубопроводов [Патент РФ №32583, 7 МПК F25J 3/00, опубл. 20.09.2003 в бюл. №26], которая является наиболее близкой по совокупности существенных признаков и достигаемому результату и принята за прототип.Also known is a low-temperature hydrocarbon gas separation unit consisting of a gas pre-cooling unit including a heat exchanger, a propane cooler and a first-stage separator, a gas condensation and cooling unit including heat exchangers, stripping columns, a turbo-expander unit consisting of a turbo-expander (item 20) and a turbocharger, second stage separators and a third stage separator (pos. 17) with a high pressure methane fraction (MPHE) discharge line to the expander (p oz. 20), a unit for the separation of ethane and a wide fraction of light hydrocarbons, including heat exchangers, a deethanizer, a demethanizer, consisting of a stripping (pos. 25) section equipped with an external pump (pos. 29) for supplying bottoms liquid to the deethanizer (pos. 26) , and a reinforcing (pos. 24) section with a discharge line for the methane fraction of medium pressure (MFSD) and a valve installed on it (without position) [see the drawing of pos. 24 is connected from above to pos. 8 by the line on which the valve is installed (position without number)], a helium concentrate production unit and connecting pipelines [RF Patent No. 32583, 7 IPC F25J 3/00, publ. 09/20/2003 in bull. No. 26], which is the closest in combination of essential features and the achieved result and is taken as a prototype.

Основным недостатком известных установок является то, что при выводе насоса, подающего кубовую жидкость из отпарной секции деметанизатора в деэтанизатор, на проведение ремонта, установки приходится останавливать. Из-за простоя снижается выработка целевых продуктов и эффективность работы установки.The main disadvantage of the known installations is that when the pump, supplying bottoms liquid from the stripping section of the demethanizer to the deethanizer, needs to be stopped for repairs, the installation must be stopped. Due to downtime, the production of target products and the efficiency of the installation are reduced.

Задачей заявляемой полезной модели является повышение эффективности работы установки низкотемпературного разделения углеводородного газа.The objective of the claimed utility model is to increase the efficiency of the installation of low-temperature separation of hydrocarbon gas.

Поставленная задача в установке низкотемпературного разделения углеводородного газа, содержащей блок предварительного охлаждения газа, включающий последовательно установленные теплообменник, пропановый холодильник и сепаратор первой ступени, блок конденсации и охлаждения газа, включающий теплообменники, отпарные колонны, турбодетандерный агрегат, состоящий из турбодетандера и турбокомпрессора, сепараторы второй ступени и сепаратор третьей ступени с линией отвода метановой фракции высокого давления, блок выделения этана и широкой фракции легких углеводородов, включающий теплообменники, деэтанизатор, деметанизатор, состоящий из отпарной секции, снабженной выносным насосом для подачи кубовой жидкости в деэтанизатор, и укрепляющей секции с линией отвода метановой фракции среднего давления и установленным на ней клапаном, блок получения гелиевого концентрата, и соединительные трубопроводы, решается тем, что линия отвода метановой фракции среднего давления на выходе из укрепляющей секции деметанизатора соединена перемычкой с линией отвода метановой фракции высокого давления на выходе из сепаратора третьей ступени и снабжена запорной арматурой.The task was to install a low-temperature separation of hydrocarbon gas containing a gas pre-cooling unit including a heat exchanger, a propane cooler and a first stage separator, a gas condensation and cooling unit, including heat exchangers, stripping columns, a turbo-expander unit consisting of a turbo-expander and a turbocompressor, and second separators stages and a third stage separator with a methane fraction extraction line for high pressure, an ethane separation unit and a wide light hydrocarbon fractions, including heat exchangers, a deethanizer, a demethanizer, consisting of a stripping section equipped with a remote pump for supplying bottoms liquid to the deethanizer, and a strengthening section with a methane fraction discharge line of medium pressure and a valve installed on it, a helium concentrate production unit, and connecting pipelines , it is decided that the discharge line of the methane fraction of medium pressure at the exit from the reinforcing section of the demethanizer is connected by a jumper to the discharge line of the methane fraction of high pressure at the outlet of the third stage separator and is equipped with shutoff valves.

Отличием заявляемой полезной модели является то, что линия отвода метановой фракции среднего давления на выходе из укрепляющей секции деметанизатора соединена перемычкой с линией отвода метановой фракции высокого давления на выходе из сепаратора третьей ступени и снабжена запорной арматурой.The difference between the claimed utility model is that the medium pressure methane discharge line at the outlet of the reinforcing section of the demethanizer is connected by a jumper to the high pressure methane fraction discharge line at the outlet of the third stage separator and is equipped with shutoff valves.

Наличие в установке перемычки, соединяющей линии отвода метановой фракции среднего давления на выходе из укрепляющей секции деметанизатора с линией отвода метановой фракции высокого давления на выходе из сепаратора третьей ступени, а также запорной арматуры обеспечивает возможность продолжения работы установки в случае отказа или вывода в ремонт выносного насоса, подающего кубовую жидкость из отпарной секции деметанизатора в деэтанизатор, путем создания высокого давления до 3,9 МПа в деметанизаторе. В результате чего кубовая жидкость за счет перепада давлений самотеком перетекает в деэтанизатор, давление в котором постоянно поддерживается на уровне около 2,9 МПа.The presence in the installation of a jumper connecting the discharge lines of the methane fraction of medium pressure at the outlet of the reinforcing section of the demethanizer with the line of removal of the methane fraction of high pressure at the outlet of the third stage separator, as well as shutoff valves, allows the installation to continue to operate in the event of a failure or removal of the remote pump for repair feeding bottoms liquid from the stripping section of the demethanizer to the deethanizer by creating high pressure up to 3.9 MPa in the demethanizer. As a result, the bottoms liquid flows by gravity into the deethanizer, the pressure in which is constantly maintained at about 2.9 MPa.

Технический результат заключается в обеспечении самопроизвольного перетока кубовой жидкости из отпарной секции деметанизатора в деэтанизатор при отключенном выносном насосе, что позволяет исключить простой установки и повысить эффективность ее работы.The technical result is to ensure spontaneous flow of bottoms liquid from the stripping section of the demethanizer to the deethanizer with the remote pump turned off, which eliminates the need for simple installation and improves its efficiency.

На чертеже представлена схема заявляемой установки низкотемпературного разделения углеводородного газа.The drawing shows a diagram of the inventive installation of low-temperature separation of hydrocarbon gas.

Установка содержит следующие блоки.The installation contains the following blocks.

Блок предварительного охлаждения газа, включающий трубопровод подвода сырьевого газа 1, последовательно установленные теплообменник 2, пропановый холодильник 3, сепаратор 4 первой ступени.A gas pre-cooling unit, including a feed gas supply pipe 1, a heat exchanger 2, a propane refrigerator 3, a first stage separator 4, installed in series.

Блок конденсации и охлаждения газа, включающий теплообменники 5-9, сепараторы 10-11 второй ступени, сепаратор 12 третьей ступени с линией 13 отвода метановой фракции высокого давления (МФВД), отпарные 14-15 колонны, конденсатор 16 и турбодетандерный агрегат, состоящий из турбодетандера 17 и турбокомпрессора 18.The gas condensation and cooling unit, including heat exchangers 5–9, second-stage separators 10–11, a third-stage separator 12 with a high-pressure methane fraction outlet line 13, stripping columns 14–15, a condenser 16, and a turbo-expansion unit consisting of a turbo-expander 17 and turbocharger 18.

Блок выделения этана и широкой фракции легких углеводородов, включающий теплообменники 19-20, деэтанизатор 21, деметанизатор, состоящий из укрепляющей 22 и отпарной 23 секций. Укрепляющая секция 22 имеет линию 24 отвода метановой фракции среднего давления (МФСД) с установленным на ней клапаном 25 (регулятором давления), которая перемычкой 26 соединена с линией 13 отвода МФВД. На перемычке 26 установлена запорная арматура 27. Отпарная секция 23 снабжена выносным насосом 28 для подачи кубовой жидкости в деэтанизатор 21, а также запорной арматурой 29-31.The unit for the separation of ethane and a wide fraction of light hydrocarbons, including heat exchangers 19-20, deethanizer 21, demethanizer, consisting of strengthening 22 and stripping 23 sections. The strengthening section 22 has a mid-pressure methane fraction removal line 24 (MFSD) with a valve 25 (pressure regulator) installed on it, which is connected by a jumper 26 to the MFVD exhaust line 13. On the jumper 26, shutoff valves 27 are installed. The stripping section 23 is equipped with a remote pump 28 for supplying bottoms liquid to the deethanizer 21, as well as shutoff valves 29-31.

Блок получения гелиевого концентрата, включающий гелиевую ректификационную колонну 32, кипятильник 33, теплообменники 34-35.A block for producing a helium concentrate, including a helium distillation column 32, a boiler 33, heat exchangers 34-35.

Установка низкотемпературного разделения углеводородного газа работает следующим образом.Installation low-temperature separation of hydrocarbon gas works as follows.

Природный (сырьевой) газ, предварительно осушенный и очищенный от сернистых соединений на специальных установках, под давлением 4,8-5,2 МПа при температуре не выше 45°С поступает на установку по трубопроводу 1 в блок предварительного охлаждения газа. Поток газа проходит последовательно теплообменник 2, пропановый холодильник 3, где происходит его предварительное охлаждение и частичная конденсация за счет холода обратного потока МФСД и кипящего пропана. Охлаждение ведется до температуры не выше минус 28°С. Затем поток попадает в сепаратор 4 первой ступени, где за счет частичной конденсации углеводородов происходит выделение жидкой фазы. Выделившаяся жидкая фаза выводится из сепаратора 4 и направляется на питание в укрепляющую 22 секцию деметанизатора, а газовая фаза одним потоком поступает на дальнейшее охлаждение и конденсацию в теплообменник 5 блока конденсации и охлаждения газа и далее в сепаратор 10 второй ступени, другим потоком поступает через теплообменник 8 и далее в сепаратор 10 второй ступени. Объединенный поток поступает в сепаратор 10 второй ступени, где происходит сепарация сконденсировавшейся жидкости при температуре не ниже минус 80°С. Жидкость из сепаратора 10 дросселируется в сепаратор 11. В процессе дросселирования жидкость частично испаряется, при этом в паровую фазу переходит гелий, растворенный в поступающей жидкости, а жидкость дополнительно обогащается этаном. Газовая фаза, содержащая гелий из сепаратора 11 поступает в первую отпарную колонну 14 в качестве стриппинг-газа. Оставшаяся жидкость направляется на питание укрепляющей 22 секции деметанизатора.Natural (raw) gas, previously drained and purified from sulfur compounds in special plants, is supplied to the installation via pipeline 1 to the gas pre-cooling unit at a pressure of 4.8-5.2 MPa at a temperature of no higher than 45 ° C. The gas flow passes sequentially through a heat exchanger 2, a propane cooler 3, where it is pre-cooled and partially condensed due to the cold of the reverse flow of MFSD and boiling propane. Cooling is carried out to a temperature not exceeding minus 28 ° С. Then the stream enters the separator 4 of the first stage, where due to the partial condensation of hydrocarbons, the liquid phase is released. The liberated liquid phase is removed from the separator 4 and fed to the demethanizer strengthening section 22, and the gas phase in one stream enters further cooling and condensation in the heat exchanger 5 of the condensation and gas cooling unit and then into the separator 10 of the second stage, in the other stream enters through the heat exchanger 8 and further to the separator 10 of the second stage. The combined stream enters the separator 10 of the second stage, where the condensed liquid is separated at a temperature not lower than minus 80 ° C. The liquid from the separator 10 is throttled to the separator 11. During the throttling process, the liquid partially evaporates, while helium dissolved in the incoming liquid passes into the vapor phase, and the liquid is additionally enriched with ethane. The gas phase containing helium from the separator 11 enters the first stripping column 14 as a stripping gas. The remaining liquid is directed to the power of the strengthening 22 sections of the demethanizer.

Паровая фаза из сепаратора 10 направляется на полную конденсацию одним потоком через теплообменники 6 и 7, а другим потоком через теплообменник 9, по выходу из которых объединенный поток переохлажденной жидкости дросселируется в первую отпарную колонну 14 в качестве питания. В колонне 14 в результате тепло- и массообмена из жидкости выделяется гелий, которым обогащается газовая фаза, которая поступает в межтрубное пространство конденсатора 16, где происходит конденсация углеводородных газов за счет холода обратного потока метановой фракции среднего давления, проходящего по трубному пространству.The vapor phase from the separator 10 is directed to complete condensation by one stream through heat exchangers 6 and 7, and by another stream through the heat exchanger 9, at the exit of which the combined stream of supercooled liquid is throttled to the first stripping column 14 as a supply. In the column 14, as a result of heat and mass transfer, helium is released from the liquid, which enriches the gas phase, which enters the annular space of the condenser 16, where the condensation of hydrocarbon gases occurs due to the cold of the reverse flow of the medium pressure methane fraction passing through the pipe space.

Отпаренный газ, обогащенный гелием до 0,55% об., поступает в верхнюю часть второй отпарной колонны 15, где отпаривается около 10% от исходного газа, поступившего в колонну. Отпаренный газ с содержанием гелия до 5,5% об. затем дросселируется в ректификационную колонну 32 блока получения гелиевого концентрата, в котором за счет противоточной конденсации исходного газа выделяется гелиевый концентрат с содержанием гелия не менее 80% об. Обогащение газа гелием происходит в ректификационной колонне 32 в результате охлаждения и конденсации газа при прохождении последовательно через теплообменник 33 за счет холода кипящей жидкости куба колонны 32 и теплообменник 34 за счет холода кипящего под давлением 0,12 МПа азота. Кубовая жидкость колонны 32 дросселируется до 0,44 МПа и поступает в трубное пространство теплообменника 34, а затем отводится как метановая фракция низкого давления (МФНД).The stripped gas enriched with helium to 0.55% vol. Enters the upper part of the second stripping column 15, where about 10% of the initial gas entering the column is stripped. Stripped gas with a helium content of up to 5.5% vol. then it is throttled to the distillation column 32 of the helium concentrate production unit, in which helium concentrate with a helium content of at least 80% vol. is released due to countercurrent condensation of the source gas. The enrichment of gas with helium occurs in the distillation column 32 as a result of cooling and condensation of the gas passing sequentially through the heat exchanger 33 due to the cold boiling liquid of the cube of the column 32 and the heat exchanger 34 due to the cold boiling under pressure of 0.12 MPa nitrogen. The bottoms liquid of the column 32 is throttled to 0.44 MPa and enters the tube space of the heat exchanger 34, and then is discharged as a low-pressure methane fraction (MFND).

С куба отпарной колонны 14 при температуре около минус 90°С и давлении не более 4,1 МПа выводится метановая фракция высокого давления (МФВД), большая часть которой (до 90%) направляется на подогрев в теплообменник 6, затем в качестве парожидкостной смеси поступает на разделение в сепаратор 12 третьей ступени, откуда жидкость поступает в укрепляющую секцию 22 деметанизатора в качестве основной флегмы.At a temperature of about minus 90 ° С and a pressure of not more than 4.1 MPa, a high-pressure methane fraction (MPHE) is discharged from the bottom of the stripping column 14, most of which (up to 90%) is sent for heating to the heat exchanger 6, then it enters as a vapor-liquid mixture for separation in the separator 12 of the third stage, from where the liquid enters the reinforcing section 22 of the demethanizer as the main reflux.

Паровая фаза, выходящая из сепаратора 12 под давлением до 3,9 МПа, поступает по линии 13 отвода метановой фракции высокого давления в теплообменник 8 для подогрева и далее на расширение в турбодетандер 17. При этом запорная арматура 27 на перемычке 26 находится в положении «закрыто», а клапан 25 на линии 24 находится в положении «открыто» работает в качестве регулятора давления до 1,8 МПа. Далее расширенный турбодетандерный поток объединяется с потоком метановой фракции среднего давления из укрепляющей секции 22 деметанизатора и после рекуперации холода последовательно в теплообменниках 9, 5 и 2 компримируется в турбокомпрессоре 18 и выводится с установки.The vapor phase leaving the separator 12 under a pressure of up to 3.9 MPa enters through the line 13 of the high-pressure methane fraction to the heat exchanger 8 for heating and then to the expansion into the turboexpander 17. At the same time, the shut-off valve 27 on the jumper 26 is in the “closed” position ”, And the valve 25 on line 24 is in the“ open ”position and works as a pressure regulator up to 1.8 MPa. Next, the expanded turboexpander stream is combined with the medium pressure methane fraction stream from the strengthening section 22 of the demethanizer and after recovering the cold, it is successively compressed in the heat exchangers 9, 5 and 2 in the turbocompressor 18 and removed from the unit.

Поток кубовой жидкости из второй отпарной колонны 15 дросселируется до давления около 1,7 МПа, поступает в качестве хладагента в трубное пространство конденсатора 16 и затем объединяется с меньшим (до 10%) потоком кубовой жидкости из первой отпарной 14 колонны. Далее этот поток направляется на рекуперацию холода в теплообменниках 7, 6, 5, 2 и объединяется с потоком метановой фракции после расширения, компримируется в турбокомпрессоре 18 турбодетандерного агрегата и выводится с установки.The bottoms liquid stream from the second stripping column 15 is throttled to a pressure of about 1.7 MPa, enters as a refrigerant into the pipe space of the condenser 16 and then combines with a smaller (up to 10%) bottoms liquid stream from the first stripping column 14. Further, this flow is directed to the recovery of cold in heat exchangers 7, 6, 5, 2 and is combined with the methane fraction stream after expansion, is compressed in the turbocompressor 18 of the turboexpander unit, and is withdrawn from the installation.

В деметанизаторе 22-23 в процессе ректификации смеси углеводородов получают метановую фракцию в качестве дистиллята и фракцию углеводородов С2 и выше в качестве кубового остатка. В укрепляющей 22 секции деметанизатора происходит разделение жидких углеводородов и газообразной метановой фракции. Метановая фракция выводится из верхней части укрепляющей 22 секции по линии 24, дросселируется до давления 1,8 МПа и поступает на смешение с расширенным турбодетандерным потоком МФСД. Жидкие углеводороды из нижней части укрепляющей 22 секции поступают в отпарную 23 секцию деметанизатора, стекают в куб, контактируя с парами, поднимающимися вверх, и обогащаются этаном и ШФЛУ, а высвободившийся из жидкости метан поступает в укрепляющую 22 секцию. Жидкость, содержащая этан и ШФЛУ, из куба отпарной 23 секции насосом 28 подается с давлением до 2,9 МПа в деэтанизатор 21, при этом запорная арматура 31 находится в положении «закрыто», а арматура 29-30 - в положении «открыто». В деэтанизаторе 21 в процессе ректификации получают этановую фракцию в качестве дистиллята, а в качестве кубового остатка - ШФЛУ.In the demethanizer 22-23, in the process of rectification of a mixture of hydrocarbons, a methane fraction is obtained as a distillate and a hydrocarbon fraction of C 2 and higher as a bottom residue. In the strengthening section 22 of the demethanizer, liquid hydrocarbons and gaseous methane are separated. The methane fraction is removed from the upper part of the reinforcing 22 section along line 24, throttled to a pressure of 1.8 MPa and mixed with the expanded turbulent expander flow MFSD. Liquid hydrocarbons from the lower part of the strengthening section 22 enter the stripping section 23 of the demethanizer, flow into the cube in contact with the vapor rising upwards, and are enriched in ethane and NGL, and the methane released from the liquid enters the strengthening section 22. The liquid containing ethane and BFLH is pumped from the cube of the stripping section 23 to a deethanizer 21 with a pressure of up to 2.9 MPa, and the shutoff valves 31 are in the “closed” position and the valves 29-30 are in the “open” position. In the deethanizer 21, in the process of rectification, the ethane fraction is obtained as a distillate, and BFLH as the bottom residue.

При выходе из строя насоса 28 или выводе его для проведения планового ремонта, запорную арматуру 29 и 30 закрывают, арматуру 31 открывают, клапан 25 на линии 24 закрывают, тем самым обеспечивая подъем давления в деметанизаторе 22-23 до значения не более 3,9 МПа, после чего запорную арматуру 27 открывают.In case of failure of the pump 28 or its conclusion for scheduled repairs, the shutoff valves 29 and 30 are closed, the valves 31 are opened, the valve 25 on line 24 is closed, thereby providing a pressure rise in the demethanizer 22-23 to a value of not more than 3.9 MPa then the shutoff valves 27 are opened.

В этом случае МФВД из укрепляющей секции 22 под давлением около 3,6 МПа и при температуре не ниже минус 108°С направляется по перемычке 26 на объединение с метановой фракцией высокого давления из сепаратора 12 третьей ступени. Объединенный поток МФВД поступает на подогрев в теплообменник 8, далее на расширение в турбодетандер 17, а затем после рекуперации холода в теплообменниках 9, 5, 2 и компримирования в турбокомпрессоре 18 выводится с установки.In this case, the MFVD from the reinforcing section 22 at a pressure of about 3.6 MPa and at a temperature not lower than minus 108 ° C is sent via a jumper 26 to combine with the high-pressure methane fraction from the separator 12 of the third stage. The combined MFVD flow is fed to a heat exchanger 8 for heating, then expanded to a turboexpander 17, and then, after recovering cold in heat exchangers 9, 5, 2 and compression in a turbocompressor 18, it is removed from the unit.

Кубовая жидкость из отпарной секции 23 деметанизатора при давлении не более 3,9 МПа самотеком поступает в деэтанизатор 21. В деэтанизаторе 21 в процессе ректификации получают в качестве дистиллята этановую фракцию, а в качестве кубового остатка - ШФЛУ.The bottom liquid from the stripping section 23 of the demethanizer at a pressure of not more than 3.9 MPa flows by gravity to the deethanizer 21. In the deethanizer 21, in the process of rectification, the ethane fraction is obtained as distillate, and BFLH is used as the bottom residue.

Основным преимуществом заявляемой полезной модели является исключение простоев установки при выводе насоса в ремонт, а подача объединенных потоков МФВД из укрепляющей секции деметанизатора и из сепаратора третьей ступени позволит дозагрузить турбодетандер примерно на 30%, и тем самым выработать больше холода.The main advantage of the claimed utility model is the elimination of plant downtime when the pump is being repaired, and the supply of combined MFVD flows from the reinforcing section of the demethanizer and from the third stage separator will allow the turboexpander to be reloaded by about 30%, and thereby generate more cold.

Заявляемая установка низкотемпературного разделения углеводородного газа в 2008 году прошла опытно-промышленные испытания на третьей очереди Оренбургского гелиевого завода.The inventive installation of low-temperature separation of hydrocarbon gas in 2008 passed pilot tests at the third stage of the Orenburg helium plant.

Claims (1)

Установка низкотемпературного разделения углеводородного газа, содержащая блок предварительного охлаждения газа, включающий последовательно установленные теплообменник, пропановый холодильник и сепаратор первой ступени, блок конденсации и охлаждения газа, включающий теплообменники, отпарные колонны, турбодетандерный агрегат, состоящий из турбодетандера и турбокомпрессора, сепараторы второй ступени и сепаратор третьей ступени с линией отвода метановой фракции высокого давления, блок выделения этана и широкой фракции легких углеводородов, включающий теплообменники, деэтанизатор, деметанизатор, состоящий из отпарной секции, снабженной выносным насосом для подачи кубовой жидкости в деэтанизатор, и укрепляющей секции с линией отвода метановой фракции среднего давления и установленным на ней клапаном, блок получения гелиевого концентрата, и соединительные трубопроводы, отличающаяся тем, что линия отвода метановой фракции среднего давления на выходе из укрепляющей секции деметанизатора соединена перемычкой с линией отвода метановой фракции высокого давления на выходе из сепаратора третьей ступени и снабжена запорной арматурой.
Figure 00000001
A low-temperature hydrocarbon gas separation unit comprising a gas pre-cooling unit including a heat exchanger, a propane cooler and a first stage separator, a gas condensation and cooling unit including heat exchangers, strippers, a turbo-expander unit, consisting of a turbo-expander and a turbocompressor, second-stage separators and a separator third stage with a discharge line for the methane fraction of high pressure, a block for the extraction of ethane and a wide fraction of light carbohydrates prenode, including heat exchangers, a deethanizer, a demethanizer, consisting of a stripping section equipped with a remote pump for supplying bottoms liquid to the deethanizer, and a reinforcing section with a discharge line for the methane fraction of medium pressure and a valve installed on it, a helium concentrate production unit, and connecting pipelines, characterized the fact that the discharge line of the methane fraction of medium pressure at the outlet of the reinforcing section of the demethanizer is connected by a jumper to the discharge line of the methane fraction of high pressure at exit the separator of the third stage and is equipped with shutoff valves.
Figure 00000001
RU2010120424/06U 2010-05-20 2010-05-20 INSTALLATION OF LOW-TEMPERATURE SEPARATION OF A HYDROCARBON GAS RU101787U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010120424/06U RU101787U1 (en) 2010-05-20 2010-05-20 INSTALLATION OF LOW-TEMPERATURE SEPARATION OF A HYDROCARBON GAS

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010120424/06U RU101787U1 (en) 2010-05-20 2010-05-20 INSTALLATION OF LOW-TEMPERATURE SEPARATION OF A HYDROCARBON GAS

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU101787U1 true RU101787U1 (en) 2011-01-27

Family

ID=46308806

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2010120424/06U RU101787U1 (en) 2010-05-20 2010-05-20 INSTALLATION OF LOW-TEMPERATURE SEPARATION OF A HYDROCARBON GAS

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU101787U1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2739038C2 (en) * 2018-12-24 2020-12-21 Андрей Владиславович Курочкин Low-temperature dephlegmation unit with separation for complex gas treatment and production of liquefied natural gas
RU2748365C1 (en) * 2020-10-08 2021-05-24 Общество С Ограниченной Ответственностью "Пегаз Инжиниринг" Plant for extraction of hydrocarbons c3+ from natural gas with low-temperature condensation

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2739038C2 (en) * 2018-12-24 2020-12-21 Андрей Владиславович Курочкин Low-temperature dephlegmation unit with separation for complex gas treatment and production of liquefied natural gas
RU2748365C1 (en) * 2020-10-08 2021-05-24 Общество С Ограниченной Ответственностью "Пегаз Инжиниринг" Plant for extraction of hydrocarbons c3+ from natural gas with low-temperature condensation

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2374575C2 (en) Natural gas liquid extraction combined with production of liquefied natural gas
JP4216765B2 (en) Method and apparatus for removing nitrogen from condensed natural gas
RU2641778C2 (en) Complex method for extraction of gas-condensate liquids and liquefaction of natural gas
RU2502545C1 (en) Method of natural gas processing and device to this end
US20110174017A1 (en) Helium Recovery From Natural Gas Integrated With NGL Recovery
EP3204331B1 (en) Production of low pressure liquid carbon dioxide from a power production system and method
RU2382301C1 (en) Unit for low-temperature separation of hydrocarbon gas
RU2010145329A (en) METHOD AND INSTALLATION FOR LIQUIDATION OF HYDROCARBON FLOW
RU2614947C1 (en) Method for natural gas processing with c2+ recovery and plant for its implementation
US11231224B2 (en) Production of low pressure liquid carbon dioxide from a power production system and method
MX2012011320A (en) Process for treating a stream of cracked gas coming from a hydrocarbon pyrolysis plant, and associated plant.
RU128923U1 (en) INSTALLATION OF LOW-TEMPERATURE GAS CONDENSATION
RU77949U1 (en) INSTALLATION OF LOW-TEMPERATURE SEPARATION OF A HYDROCARBON GAS
RU2580453C1 (en) Method of processing natural hydrocarbon gas
RU101787U1 (en) INSTALLATION OF LOW-TEMPERATURE SEPARATION OF A HYDROCARBON GAS
RU2630202C1 (en) Method of extracting c2+ fraction from raw gas and plant for its implementation
RU2640969C1 (en) Method for extraction of liquefied hydrocarbon gases from natural gas of main gas pipelines and plant for its implementation
RU2720732C1 (en) Method and system for cooling and separating hydrocarbon flow
RU44801U1 (en) INSTALLATION OF LOW-TEMPERATURE SEPARATION OF A HYDROCARBON GAS
RU49609U1 (en) INSTALLATION OF LOW-TEMPERATURE SEPARATION OF A HYDROCARBON GAS
RU2689866C2 (en) Method of extracting ethane from a gas fraction with high content of hydrocarbons
RU63040U1 (en) INSTALLATION OF LOW-TEMPERATURE SEPARATION OF A HYDROCARBON GAS
RU106341U1 (en) INSTALLATION OF LOW-TEMPERATURE SEPARATION OF A HYDROCARBON GAS
RU32583U1 (en) Installation of low-temperature separation of hydrocarbon gas
RU2597700C1 (en) Method of processing natural hydrocarbon gas with variable nitrogen content

Legal Events

Date Code Title Description
TK1K Correction to the publication in the bulletin (utility model)

Free format text: AMENDMENT TO CHAPTER -FG1K- IN JOURNAL: 3-2011

MM1K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20130521

NF1K Reinstatement of utility model

Effective date: 20141220

HE1K Change of address of a utility model owner
PD1K Correction of name of utility model owner
PC91 Official registration of the transfer of exclusive right (utility model)

Effective date: 20181030