RU125878U1

RU125878U1 - INSTALLATION FOR PURIFICATION OF LOW SULFUR GAS FROM HYDROGEN SULFUR

Info

Publication number: RU125878U1
Application number: RU2012138158/05U
Authority: RU
Inventors: Рамиз Алиджававад-оглы Гасумов; Раиса Егоровна Шестерикова; Игорь Александрович Галанин; Елена Александровна Шестерикова; Владимир Матвеевич Чуманов
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "ЭТАН-Промгаз" (ООО "ЭТАН-Промгаз")
Priority date: 2012-09-07
Filing date: 2012-09-07
Publication date: 2013-03-20

Abstract

Установка для очистки малосернистого газа от сероводорода углеводородным конденсатом в составе промысловой установки низкотемпературной сепарации газа (НТС), содержащая сепаратор, противоточный насадочный абсорбер, насос и емкость для свежего абсорбента, отличающаяся тем, что дополнительно содержит смеситель, насос для подачи нейтрализатора сероводорода и емкость для нейтрализатора сероводорода, смеситель соединяется с трубопроводом вывода жидкости из сепаратора, трубопроводом вывода отработанного абсорбента из абсорбера и нагнетательным патрубком насоса для подачи нейтрализатора сероводорода в смеситель, а выходной патрубок смесителя соединяется трубопроводом с узлом стабилизации конденсата на установке НТС, при этом всасывающий патрубок насоса для подачи нейтрализатора сероводорода соединяется с нижним патрубком емкости для нейтрализатора, а выходной патрубок смесителя соединяется трубопроводом с узлом обработки жидкостей на установке НТС.Installation for purification of low-sulfur gas from hydrogen sulfide with hydrocarbon condensate as part of a low-temperature gas separation (NTS) field installation, comprising a separator, a countercurrent packed absorber, a pump and a tank for fresh absorbent, characterized in that it further comprises a mixer, a pump for supplying a hydrogen sulfide neutralizer and a tank for a hydrogen sulfide neutralizer, the mixer is connected to the pipeline for withdrawing liquid from the separator, the pipeline for withdrawing spent absorbent from the absorber and the discharge the pump inlet port for supplying a hydrogen sulfide neutralizer to the mixer, and the outlet nozzle of the mixer is connected by a pipeline to the condensate stabilization unit at the NTS installation, while the suction nozzle of the pump for supplying a hydrogen sulfide neutralizer is connected to the lower nozzle of the tank for the neutralizer, and the outlet nozzle of the mixer is connected by a pipeline to the processing unit liquids on the NTS installation.

Description

Заявляемая полезная модель относится к технике промысловой обработки малосернистых природных газов на установках низкотемпературной сепарации (НТС) и может использоваться для очистки газа от сероводорода в условиях промысла.The inventive utility model relates to techniques for commercial processing of low-sulfur natural gases in low-temperature separation units (NTS) and can be used to purify gas from hydrogen sulfide in the field.

В технике известны установки для очистки малосернистых природных газов от сероводорода, в которых процесс проводится с помощью физических растворителей в противоточных абсорберах.Installations for the purification of low-sulfur natural gases from hydrogen sulfide are known in the art, in which the process is carried out using physical solvents in countercurrent absorbers.

Известна установка абсорбционной очистки газа от сероводорода метанолом [А.И.Гриценко, И.А.Галанин, Л.М.Зиновьева, В.И.Мурин, Очистка газов от сернистых соединений при эксплуатации газовых месторождений. - М.: «НЕДРА», 1985. - с.146], которая включает два абсорбера, два десорбера, насосы для подачи метанола в абсорбер, холодильную установку, рекуперативные теплообменники и емкости для свежего и отработанного абсорбента.A known installation of absorption gas purification from hydrogen sulfide by methanol [A.I. Gritsenko, I. A. Galanin, L. M. Zinovieva, V. I. Murin, Gas purification from sulfur compounds in the operation of gas fields. - M .: "NEDRA", 1985. - p.146], which includes two absorbers, two strippers, pumps for supplying methanol to the absorber, a refrigeration unit, recuperative heat exchangers and containers for fresh and spent absorbent.

Основными недостатками установки является:The main disadvantages of the installation are:

- необходимость проводить процесс очистки газа от сероводорода при отрицательных температурах (от минус 40 до минус 60°С) для уменьшения потерь метанола;- the need to conduct the process of purification of gas from hydrogen sulfide at negative temperatures (from minus 40 to minus 60 ° C) to reduce methanol losses;

- высокая металлоемкость установки;- high metal consumption of the installation;

- большие потери метанола с очищенным газом.- large losses of methanol with purified gas.

- высокая растворимость углеводородов в метаноле, особенно при низких температурах, усложняет процессы регенерации и ведет к потерям углеводородов.- the high solubility of hydrocarbons in methanol, especially at low temperatures, complicates the regeneration processes and leads to the loss of hydrocarbons.

Существенным недостатком является то, что метанол является сильнодействующим ядом, что усложняет его применение в условиях промысла.A significant drawback is that methanol is a potent poison, which complicates its use in fishing conditions.

Перечисленные причины не позволяют применять эти установки в условиях промысла.The listed reasons do not allow the use of these facilities in fishing conditions.

Известна абсорбционная установка очистки газа от сероводорода с использованием процесса «ФЛЮОР» [А.И.Гриценко, И.А.Галанин, Л.М.Зиновьева, В.И.Мурин, Очистка газов от сернистых соединений при эксплуатации газовых месторождений. - М.: «НЕДРА», 1985. - с.148], в состав которой входят: эжектор, абсорбер, сепараторы среднего и низкого давлений, насос, регенератор.Known absorption installation for the purification of gas from hydrogen sulfide using the process "FLUOR" [A.I. Gritsenko, I. A. Galanin, L. M. Zinovieva, V. I. Murin, Purification of gases from sulfur compounds in the operation of gas fields. - M .: "NEDRA", 1985. - p.148], which includes: an ejector, an absorber, medium and low pressure separators, a pump, and a regenerator.

Для очистки применяют органические растворители: пропилен-карбонат, триацетат глицерина, бутоксидиэтилен и др.Organic solvents are used for cleaning: propylene carbonate, glycerol triacetate, butoxydiethylene, etc.

Недостатком установки является то, что ее экономично применять только при высоких парциальных давлениях сероводорода в обрабатываемом газе (до 2-4 кгс/см²).The disadvantage of the installation is that it is economical to use it only at high partial pressures of hydrogen sulfide in the treated gas (up to 2-4 kgf / cm ² ).

К существенным недостаткам установки относятся потери очищенного газа при проведении регенерации абсорбента и низкая степень извлечения сероводорода при одноступенчатой абсорбции. Многоступенчатая абсорбция усложняет и удорожает установку и делает ее не рентабельной в условиях промысла.Significant disadvantages of the installation include the loss of purified gas during the regeneration of the absorbent and the low degree of extraction of hydrogen sulfide during single-stage absorption. Multistage absorption complicates and increases the cost of installation and makes it unprofitable in fishing conditions.

Наиболее близким аналогом, принятым за прототип, является установка очистки малосернистого газа от сероводорода по патенту на полезную модель RU 94873, опубл. 10.06.2010.The closest analogue adopted for the prototype is the installation for purification of low-sulfur gas from hydrogen sulfide according to the patent for utility model RU 94873, publ. 06/10/2010.

Установка включает сепаратор, прямоточный насадочный абсорбер, емкость для свежего абсорбента и насос для подачи абсорбента.The installation includes a separator, a direct-flow packed absorber, a container for fresh absorbent material and a pump for supplying absorbent material.

В качестве абсорбента на установке используется углеводородный конденсат.As the absorbent in the installation, hydrocarbon condensate is used.

Абсорбция сероводорода проводится при температуре газа от 20 до 35°С и давлении 5.0-7.0 МПа.The absorption of hydrogen sulfide is carried out at a gas temperature of 20 to 35 ° C and a pressure of 5.0-7.0 MPa.

Установка имеет ряд существенных недостатков, основными из которых являются следующие:The installation has a number of significant drawbacks, the main of which are the following:

- отработанный абсорбент, содержащий сероводород, при регенерации вызывает загрязнение окружающей среды;- spent absorbent containing hydrogen sulfide during regeneration causes environmental pollution;

- вода и углеводородный конденсат, которые выносятся газовым потоком из скважины и которые отделяются от газа в сепараторе, насыщены газом и сероводородом, что усложняет их дальнейшую обработку и вызывает загрязнение атмосферы сернистыми соединениями;- water and hydrocarbon condensate, which are removed by the gas stream from the well and which are separated from the gas in the separator, are saturated with gas and hydrogen sulfide, which complicates their further processing and causes air pollution by sulfur compounds;

- на узле стабилизации нельзя смешивать поток насыщенного сероводородом отработанного углеводородного конденсата (абсорбент) с потоком нестабильного углеводородного конденсата с установки НТС, который не содержит сероводорода, что приводит к необходимости создавать два технологических узла для обработки этих продуктов, в результате металлоемкость установки возрастает, а экономические показатели ее работы снижаются.- at the stabilization unit, it is impossible to mix the flow of spent hydrocarbon condensate saturated with hydrogen sulfide (absorbent) with the flow of unstable hydrocarbon condensate from an NTS unit that does not contain hydrogen sulfide, which leads to the need to create two process units for processing these products, as a result, the plant’s metal consumption increases, and economic her performance is declining.

Целью заявляемой полезной модели, является устранение отмеченных недостатков прототипа за счет установки дополнительного технологического оборудования, работа которого исключает загрязнение окружающей среды сернистыми соединениями, упрощает технологию регенерации насыщенного сероводородом абсорбента и утилизацию поступающей из скважины воды и углеводородного конденсата.The purpose of the claimed utility model is to eliminate the noted disadvantages of the prototype by installing additional process equipment, the operation of which eliminates environmental pollution by sulfur compounds, simplifies the technology of regeneration of absorbent saturated with hydrogen sulfide and the disposal of water and hydrocarbon condensate from the well.

Сущность заявляемой полезной модели выражаются в совокупности существенных признаков, которые позволяют решить ряд задач, возникающих при добыче малосернистых газов, основными из которых являются следующие:The essence of the claimed utility model is expressed in the aggregate of essential features that make it possible to solve a number of problems arising in the production of low-sulfur gases, the main of which are the following:

- установка для очистки малосернистого газа от сероводорода используется только на промыслах, где для обработки газа применяется метод низкотемпературной сепарации, а очистка газа от сероводорода проводится углеводородным конденсатом;- the installation for the purification of low-sulfur gas from hydrogen sulfide is used only in fields where the low-temperature separation method is used for gas processing, and gas purification from hydrogen sulfide is carried out by hydrocarbon condensate;

- установка позволяет одновременно проводить очистку от сероводорода отработанного абсорбента, воды и углеводородного конденсата, которые выносятся скважиной.- the installation allows you to simultaneously clean from the hydrogen sulfide spent absorbent, water and hydrocarbon condensate, which are carried out by the well.

Для решения поставленных задач в состав установки дополнительно входят смеситель, насос для подачи нейтрализатора сероводорода и емкость для нейтрализатора сероводорода.To solve the tasks, the installation additionally includes a mixer, a pump for supplying a hydrogen sulfide converter and a container for a hydrogen sulfide converter.

Поставленные задачи решаются тем, что установка для очистки малосернистого газа от сероводорода углеводородным конденсатом в составе промысловой установки низкотемпературной сепарации газа (НТС), содержащая сепаратор, противоточный насадочный абсорбер, насос и емкость для свежего абсорбента, в соответствии с предложенной полезной моделью, дополнительно содержит смеситель, насос для подачи нейтрализатора сероводорода и емкость для нейтрализатора сероводорода, смеситель соединяется с трубопроводом вывода жидкости из сепаратора, трубопроводом вывода отработанного абсорбента из абсорбера и нагнетательным патрубком насоса для подачи нейтрализатора сероводорода в смеситель, а выходной патрубок смесителя соединяется трубопроводом с узлом стабилизации конденсата на установке НТС, при этом всасывающий патрубок насоса для подачи нейтрализатора сероводорода соединяется с нижним патрубком емкости для нейтрализатора, а выходной патрубок смесителя соединяется трубопроводом с узлом обработки жидкостей на установке НТС.The tasks are solved in that the installation for the purification of low-sulfur gas from hydrogen sulfide with hydrocarbon condensate as part of a low-temperature gas separation (NTS) field installation, comprising a separator, a countercurrent packed absorber, a pump and a tank for fresh absorbent, in addition to the proposed utility model, additionally contains a mixer , a pump for supplying a hydrogen sulfide neutralizer and a container for a hydrogen sulfide neutralizer, the mixer is connected to the pipeline for withdrawing liquid from the separator, a lead for withdrawing the spent absorbent from the absorber and a pump discharge pipe for supplying a hydrogen sulfide neutralizer to the mixer, and the mixer output pipe is connected by a pipeline to the condensate stabilization unit at the NTS installation, while the pump suction pipe for supplying a hydrogen sulfide neutralizer is connected to the lower pipe of the neutralizer tank, and the output the mixer pipe is connected by a pipeline to the fluid processing unit at the NTS installation.

Технический результат от реализации заявляемой полезной модели определяется тем, что одновременная очистка от сероводорода отработанного абсорбента, воды и углеводородного конденсата, которые выносятся из скважины, позволяет упростить утилизацию этих жидкостей и исключить загрязнение атмосферы токсичными сернистыми соединениями.The technical result from the implementation of the claimed utility model is determined by the fact that the simultaneous cleaning of the hydrogen sulfide of the absorbent absorbed, water and hydrocarbon condensate that are removed from the well, simplifies the disposal of these liquids and eliminates atmospheric pollution by toxic sulfur compounds.

На фигуре приводится принципиальная схема заявляемой установки очистки малосернистого газа от сероводорода.The figure shows a schematic diagram of the inventive installation for the purification of low-sulfur gas from hydrogen sulfide.

Установка включает сепаратор 1, противоточный насадочный абсорбер (далее абсорбер) 2, насос 3, емкость для свежего абсорбента 4, смеситель 5, насос для перекачки нейтрализатора сероводорода 6 и емкость для нейтрализатора сероводорода 7.The installation includes a separator 1, a countercurrent packed absorber (hereinafter the absorber) 2, pump 3, a container for fresh absorbent 4, a mixer 5, a pump for pumping a hydrogen sulfide neutralizer 6 and a container for a hydrogen sulfide neutralizer 7.

Технологические аппараты соединяются трубопроводами следующим образом.Technological devices are connected by pipelines as follows.

Газовая скважина трубопроводом соединяется со штуцером входа газа в сепаратор 1, а штуцер выхода газа из сепаратора 1 соединяется с нижней частью абсорбера 2, при этом штуцер выхода газа из абсорбера 2 соединяется с установкой НТС. Нижний штуцер емкости для свежего абсорбента 4 соединяется с всасывающим патрубком насоса 3, нагнетательный патрубок которого соединяется со штуцером поступления абсорбента в верхней части абсорбера 2. Штуцера вывода жидкости из сепаратора 1 и отработанного абсорбента из абсорбера 2 соединяются трубопроводами со смесителем 5, к которому подсоединяется и трубопровод от нагнетательного патрубка насоса 6, всасывающий патрубок которого подсоединяется к нижнему патрубку емкости 7, а выходной патрубок из смесителя 5 соединяется трубопроводом с узлом стабилизации конденсата (узлом обработки жидкостей) на установке НТС.The gas well is connected by a pipeline to the gas inlet fitting to the separator 1, and the gas outlet from the separator 1 is connected to the lower part of the absorber 2, while the gas outlet from the absorber 2 is connected to the NTS installation. The lower nozzle of the tank for fresh absorbent 4 is connected to the suction nozzle of the pump 3, the discharge nozzle of which is connected to the intake nozzle of the absorbent in the upper part of the absorber 2. The fluid outlet from the separator 1 and the spent absorbent from the absorber 2 are connected by pipelines to the mixer 5, to which it is connected and the pipeline from the discharge pipe of the pump 6, the suction pipe of which is connected to the lower pipe of the tank 7, and the outlet pipe from the mixer 5 is connected by a pipe with condensate stabilization unit (liquid processing unit) at the NTS installation.

Установка работает следующим образом.Installation works as follows.

Газ, содержащий сероводород, из скважины поступает по трубопроводу в сепаратор 1, где от него отделяются жидкие и твердые примеси. Из сепаратора 1 газ поступает в нижнюю часть абсорбера 2, в верхнюю часть которого насосом 3 из емкости 4 подается свежий абсорбент (углеводородный конденсат). Очищенный от сероводорода газ из верхней части абсорбера 2 направляется на установку НТС для дальнейшей обработки, а отработанный абсорбент с нижней части абсорбера отводится по трубопроводу в смеситель 5, куда подается и жидкость из сепаратора 1. В смеситель 5 насосом 6 из емкости 7 подается нейтрализатор сероводорода, а образующийся в смесителе 5 продукт отводится по трубопроводу на узел стабилизации конденсата установки НТС. В смеситель 5 поступают вода и углеводородный конденсат из сепаратора 1, которые насыщены газом и сероводородом, а также насыщенный газом и сероводородом углеводородный конденсат из абсорбера 2.Gas containing hydrogen sulfide from the well is piped to the separator 1, where liquid and solid impurities are separated from it. From the separator 1, gas enters the lower part of the absorber 2, into the upper part of which a fresh absorbent (hydrocarbon condensate) is pumped from the tank 4 by the pump 3. The gas purified from the hydrogen sulfide from the upper part of the absorber 2 is sent to the NTS unit for further processing, and the spent absorbent from the lower part of the absorber is discharged through a pipeline to the mixer 5, where liquid is also supplied from the separator 1. A hydrogen sulfide neutralizer is fed from the pump 6 to the mixer 5 by the pump 6 and the product formed in the mixer 5 is discharged through a pipeline to the condensate stabilization unit of the NTS installation. The mixer 5 receives water and hydrocarbon condensate from the separator 1, which are saturated with gas and hydrogen sulfide, as well as saturated with gas and hydrogen sulfide hydrocarbon condensate from the absorber 2.

Для удаления сероводорода из жидкости в смеситель 5 насосом 6 закачивается нейтрализатор сероводорода. Из смесителя 5 выводится смесь углеводородного конденсата и воды, не содержащих сероводород, что упрощает дальнейшую ее обработку на установке НТС и исключает загрязнение атмосферы токсичными сернистыми соединениями.To remove hydrogen sulfide from the liquid, a hydrogen sulfide neutralizer is pumped into the mixer 5 by a pump 6. A mixture of hydrocarbon condensate and water not containing hydrogen sulfide is removed from mixer 5, which simplifies its further processing at the NTS installation and eliminates atmospheric pollution with toxic sulfur compounds.

Пример реализации заявляемой полезной модели.An example implementation of the claimed utility model.

Газ из скважины с концентрацией сероводорода 1 г/м³ под давлением 10 МПа в количестве 10000 м³/ч поступает в сепаратор, где от газа отделяется вода и углеводородный конденсат в количестве 0,1 и 0,5 м³/ч соответственно. С водой и углеводородным конденсатом из сепаратора удаляется 153 г/ч сероводорода. Оставшийся в газе сероводород извлекается в абсорбере, который орошается углеводородным конденсатом в количестве 10 м³/ч. Потоки жидкости из сепаратора и абсорбера поступают в смеситель, в который насосом подается 350 л/ч нейтрализатора сероводорода с концентрацией активного реагента 60 г/л. Жидкость, выходящая из смесителя, не содержит сероводород.Gas from a well with a hydrogen sulfide concentration of 1 g / m ³ at a pressure of 10 MPa in an amount of 10,000 m ³ / h enters the separator, where water and hydrocarbon condensate are separated from the gas in an amount of 0.1 and 0.5 m ³ / h, respectively. 153 g / h of hydrogen sulfide is removed from the separator with water and hydrocarbon condensate. The hydrogen sulfide remaining in the gas is recovered in the absorber, which is irrigated with hydrocarbon condensate in an amount of 10 m ³ / h. The liquid flows from the separator and the absorber enter the mixer, into which 350 l / h of a hydrogen sulfide neutralizer with a concentration of active reagent of 60 g / l is pumped. The liquid exiting the mixer does not contain hydrogen sulfide.

Claims

Installation for purification of low-sulfur gas from hydrogen sulfide with hydrocarbon condensate as part of a low-temperature gas separation (NTS) field installation, comprising a separator, a countercurrent packed absorber, a pump and a tank for fresh absorbent, characterized in that it further comprises a mixer, a pump for supplying a hydrogen sulfide neutralizer and a tank for a hydrogen sulfide neutralizer, the mixer is connected to the pipeline for withdrawing liquid from the separator, the pipeline for withdrawing spent absorbent from the absorber and the discharge the pump inlet port for supplying a hydrogen sulfide neutralizer to the mixer, and the outlet nozzle of the mixer is connected by a pipeline to the condensate stabilization unit at the NTS installation, while the suction nozzle of the pump for supplying a hydrogen sulfide neutralizer is connected to the lower nozzle of the tank for the neutralizer, and the outlet nozzle of the mixer is connected by a pipeline to the processing unit liquids on the NTS installation.