RU150781U1

RU150781U1 - INSTALLATION FOR PREPARING THE GAS MIXTURE

Info

Publication number: RU150781U1
Application number: RU2014126180/06U
Authority: RU
Inventors: Анатолий Николаевич Дмитриевский; Лев Аркадьевич Багиров; Салават Зайнетдинович Имаев; Владимир Иванович Резуненко; Владимир Исаакович Фейгин
Original assignee: Открытое акционерное общество "Газпром"
Priority date: 2014-06-27
Filing date: 2014-06-27
Publication date: 2015-02-27

Abstract

1. Установка для подготовки газовой смеси, содержащая соединенные трубопроводами входной первичный сепаратор, теплообменник, низкотемпературный сепаратор, ректификационную колонну, узел компримирования и трехфазный разделитель, отличающаяся тем, что первичный сепаратор выполнен трехфазным так, что его газовый выход соединен с каналами охлаждения теплообменника, выход для водного раствора с узлом его переработки, размещенным вне установки, а выход для нестабильного конденсата - с ректификационной колонной, верхний выход которой по газу соединен с узлом компримирования для закачки в пласт, а выход для конденсата - с потребителем, при этом выход из каналов для охлаждения теплообменника соединен с входом в сверхзвуковой сепаратор, содержащим сопло с форкамерой, с размещенным в ней средством для закрутки газового потока, а сопло снабжено установленными на выходе сверхзвуковым и/или дозвуковым диффузором и средством для отбора жидкой фазы, газовый выход сверхзвукового сепаратора для потока с обедненными кислыми компонентами соединен с каналами нагрева теплообменника, соединенными с блоком финальной очистки от кислых компонент, размещенным вне установки, выход с обогащенной газожидкостной смесью сверхзвукового сепаратора соединен с трехфазным разделителем, выход которого для водометанольного раствора соединен с блоком регенерации, выход по газу соединен с каналом теплообменника для нагрева, а выход для газожидкостной смеси через канал для нагрева теплообменника с узлом компримирования.2. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что перед входом в узел компримирования установлен двухфазный сепаратор, выход1. Installation for the preparation of a gas mixture, comprising an inlet primary separator, a heat exchanger, a low-temperature separator, a distillation column, a compression unit and a three-phase separator connected by pipelines, characterized in that the primary separator is made three-phase so that its gas outlet is connected to the cooling channels of the heat exchanger, the outlet for an aqueous solution with a processing unit located outside the unit, and the outlet for unstable condensate - with a distillation column, the upper outlet of which is by gas is connected to a compression unit for injection into the reservoir, and the condensate outlet is connected to a consumer, while the outlet from the cooling channels for the heat exchanger is connected to the inlet to the supersonic separator containing a nozzle with a prechamber, with means for swirling the gas flow placed in it, and the nozzle equipped with a supersonic and / or subsonic diffuser installed at the outlet and means for extracting the liquid phase, the gas outlet of the supersonic separator for the flow with depleted acid components is connected to the heat exchanger heating channels, with external to the unit, the outlet with the enriched gas-liquid mixture of the supersonic separator is connected to a three-phase separator, the outlet of which for the water-methanol solution is connected to the regeneration unit, the gas outlet is connected to the heat exchanger channel for heating, and the outlet for the gas-liquid mixture through the channel for heating the heat exchanger with the compression unit. 2. Installation according to claim 1, characterized in that before entering the compression unit a two-phase separator is installed, the output

Description

Полезная модель относится к области газовой промышленности и может быть использована для промысловой подготовки и переработки продукции газоконденсатных залежей.The utility model relates to the field of the gas industry and can be used for field preparation and processing of gas condensate deposits.

Известна установка для промысловой подготовки газоконденсатного флюида и деэтанизации конденсата, включающая в себя входную ступень сепарации, рекуперативный газовый теплообменник, эжектор, низкотемпературную ступень сепарации, трехфазный разделитель конденсата входной ступени сепарации, трехфазный разделитель конденсата низкотемпературной ступени сепарации, дегазатор, рекуперативный теплообменник, отпарную ректификационную колонну для деэтанизации конденсата, компрессор газа деэтанизации, аппарат воздушного охлаждения и рекуперативный газожидкостной теплообменник (см. патент РФ №2243815). Недостатком известной установки является невозможность осуществления ею очистки газа от кислых компонент.A known installation for field preparation of gas condensate fluid and deethanization of condensate, which includes an inlet separation stage, a recuperative gas heat exchanger, an ejector, a low-temperature separation stage, a three-phase condensate separator of an inlet separation stage, a three-phase condensate separator of a low-temperature separation stage, a heat recovery separator, a degasser condensate deethanization, deethanization gas compressor, air cooler and river gas-liquid heat exchanger (see RF patent No. 2243815). A disadvantage of the known installation is the inability to carry out gas purification from acidic components.

Известна установка подготовки газоконденсатного флюида и стабилизации конденсата на завершающей стадии разработки, включающая входной сепаратор, входной трехфазный разделитель, рекуперативный газовый теплообменник, низкотемпературный сепаратор,A known installation for the preparation of gas condensate fluid and stabilization of condensate at the final stage of development, including an inlet separator, inlet three-phase separator, recuperative gas heat exchanger, low-temperature separator,

низкотемпературный трехфазный разделитель, отпарную ректификационную колонну, рекуперативный теплообменник деэтанизации конденсата, компрессор газов выветривания и аппарат воздушного охлаждения товарного газа. При этом на входе установки размещен пробкоуловитель, после входного сепаратора размещена дожимная компрессорная станция и аппарат воздушного охлаждения. Параллельно рекуперативному газовому теплообменнику установлен рекуперативный газожидкостный теплообменник, на выходе газа после теплообменников размещен промежуточный газосепаратор. Установка снабжена турбодетандером,low-temperature three-phase separator, stripping distillation column, recuperative condensate deethanization heat exchanger, weathering gas compressor and commercial gas air cooler. At the same time, a trap is placed at the inlet of the installation, after the inlet separator there is a booster compressor station and an air cooling apparatus. In parallel with the recuperative gas heat exchanger, a recuperative gas-liquid heat exchanger is installed; an intermediate gas separator is placed at the gas outlet after the heat exchangers. The installation is equipped with a turboexpander,

состоящим из турбины детандера и турбокомпрессора, которые оборудованы байпасными линиями. Между турбиной детандера и низкотемпературным сепаратором размещен дроссель, на выходе газового потока с низкотемпературного сепаратора установлен рекуперативный газовый теплообменник товарного газа. Компрессор газов выветривания выполнен поршневым и снабжен входной и выходной технологическими перемычками, на входе поршневого компрессора газов выветривания установлена блочно-сепарационная установка. Рекуперативный теплообменник деэтанизации конденсата выполнен пластинчатым, на выходе его последовательно размещены аппарат воздушного охлаждения деэтанизированного конденсата, фильтр тонкой очистки, трехфазный разделитель деэтанизированного конденсата, буферная емкость и насос товарного конденсата, а ректификационная отпарная колонна снабжена огневым подогревателем и циркуляционным насосом (см. патент РФ №125488). Недостатком известной установки является невозможность осуществления ею очистки газа от кислых компонент.consisting of an expander turbine and a turbocharger, which are equipped with bypass lines. A throttle is placed between the expander turbine and the low-temperature separator, and a recuperative commercial gas heat exchanger is installed at the outlet of the gas stream from the low-temperature separator. The compressor of the weathering gases is made piston and is equipped with input and output technological jumpers, a block separation unit is installed at the inlet of the piston compressor of the weathering gases. The recuperative condensate deethanization heat exchanger is lamellar, at the outlet of it there is a sequentially placed air cooling device for deethanized condensate, a fine filter, a three-phase separator for deethanized condensate, a buffer tank and a commodity condensate pump, and the distillation stripper is equipped with a fire heater and a circulation pump (see RF patent No. 125488). A disadvantage of the known installation is the inability to carry out gas purification from acidic components.

Наиболее близким аналогом к предлагаемой установке по подготовке газовой смеси является установка низкотемпературной подготовки природного газа и извлечения нестабильного углеводородного конденсата из пластового газа (см. патент РФ №2476789). Установка состоит из первичного сепаратора, узла подачи метанола, первого, второго и третьего рекуперативных теплообменников, аппаратов воздушного охлаждения, узла редуцирования и рекуперации холода, низкотемпературного сепаратора, первого, второго и третьего трехфазных разделителей, насоса, кубового подогревателя, ректификационной колонны, узла компримирования и вентилей. На трубопроводе выхода газа первичного сепаратора установлены последовательно узел подачи метанола, аппарат воздушного охлаждения газа, выход которого соединен трубопроводом с первым входом первого рекуперативного теплообменника, а также трубопроводом, снабженнымThe closest analogue to the proposed installation for the preparation of the gas mixture is the installation of low-temperature preparation of natural gas and extraction of unstable hydrocarbon condensate from reservoir gas (see RF patent No. 2476789). The installation consists of a primary separator, a methanol supply unit, first, second and third recuperative heat exchangers, air cooling units, a cold reduction and recovery unit, a low-temperature separator, a first, second and third three-phase separators, a pump, a still heater, a distillation column, a compression unit, and gates. A methanol supply unit, a gas air cooling unit, the outlet of which is connected by a pipe to the first inlet of the first recuperative heat exchanger, and also a pipe equipped with

первым вентилем с первым входом второго рекуперативного теплообменника. Первый выход первого рекуперативного теплообменника соединен трубопроводом через узел редуцирования и рекуперации холода с входом низкотемпературного сепаратора, выход конденсата первичного сепаратора соединен трубопроводом с первым трехфазным разделителем, выход газа дегазации из первого трехфазного разделителя соединен трубопроводом с входом низкотемпературного сепаратора, а выход конденсата из первого трехфазного разделителя соединен трубопроводом, снабженным вторым вентилем, с первым входом третьего рекуперативного теплообменника. При этом перед вторым вентилем установлен отвод конденсата на третий трехфазный разделитель, снабженный третьим вентилем, первый выход третьего рекуперативного теплообменника соединен трубопроводом последовательно с кубовым подогревателем и нижней сепарационной частью ректификационной колонны, первый выход второго рекуперативного теплообменника соединен трубопроводом, снабженным четвертым вентилем, с первым выходом первого рекуперативного теплообменника, а также соединен с трубопроводом, снабженным пятым вентилем, с отводом конденсата на третий трехфазный разделитель, после третьего вентиля, выход газа низкотемпературного сепаратора соединен трубопроводом со вторым входом первого рекуперативного теплообменника, второй выход которого соединен трубопроводом через узел редуцирования и рекуперации холода с трубопроводом продуктового газа. Выход конденсата низкотемпературного сепаратора соединен трубопроводом, снабженным шестым вентилем, с входом второго трехфазного разделителя и трубопроводом, снабженным седьмым вентилем, со вторым входом второго рекуперативного теплообменника, второй выход которого соединен трубопроводом, снабженным восьмым вентилем, с входом второго трехфазного разделителя, а также соединен трубопроводом, снабженным девятым вентилем, с трубопроводомthe first valve with the first input of the second recuperative heat exchanger. The first outlet of the first recuperative heat exchanger is connected by a pipeline through the cooling reduction and recovery unit to the inlet of the low-temperature separator, the condensate outlet of the primary separator is connected by a pipeline to the first three-phase separator, the degassing gas outlet from the first three-phase separator is connected by a pipeline to the input of the low-temperature separator, and the condensate outlet from the first three-phase separator connected by a pipeline equipped with a second valve, with the first input of the third regenerative heat bmennik. In this case, a condensate drain is installed in front of the second valve on a third three-phase separator equipped with a third valve, the first output of the third recuperative heat exchanger is connected in series with the bottom heater and the bottom separation part of the distillation column, the first outlet of the second recuperative heat exchanger is connected with a first outlet with the fourth valve the first recuperative heat exchanger, and is also connected to a pipeline equipped with a fifth valve, with a tap after the third valve, the gas outlet of the low-temperature separator is connected by a pipeline to the second inlet of the first recuperative heat exchanger, the second outlet of which is connected by a pipeline through the cooling reduction and recovery unit to the product gas pipeline. The condensate outlet of the low-temperature separator is connected by a pipeline equipped with a sixth valve, with an inlet of a second three-phase separator and a pipe equipped with a seventh valve, with a second input of a second recuperative heat exchanger, the second output of which is connected by a pipe equipped with an eighth valve, with an input of a second three-phase separator, and also connected by a pipeline equipped with a ninth valve, with piping

выхода конденсата из первого трехфазного разделителя перед вторым вентилем. Выход конденсата из второго трехфазного разделителя соединен трубопроводом, снабженным десятым вентилем, с верхней сепарационной частью ректификационной колонны, а также соединен трубопроводом, снабженным одиннадцатым и двенадцатым вентилями, с трубопроводом, соединяющим второй выход второго рекуперативного теплообменника с трубопроводом выхода конденсата из первого трехфазного разделителя. При этом трубопровод выхода конденсата из второго трехфазного разделителя, после одиннадцатого вентиля, соединен трубопроводом, снабженным тринадцатым вентилем, с трубопроводом, соединяющим выход конденсата низкотемпературного сепаратора со вторым входом второго рекуперативного теплообменника, после седьмого вентиля, выход газа ректификационной колонны соединен трубопроводом с узлом компримирования, выход которого соединен трубопроводом через узел редуцирования и рекуперации холода с трубопроводом продуктового газа. Выход конденсата ректификационной колонны соединен трубопроводом со вторым входом третьего рекуперативного теплообменника, второй выход которого соединен через аппарат воздушного охлаждения конденсата и четырнадцатый вентиль с первым входом второго рекуперативного теплообменника, причем между аппаратом воздушного охлаждения конденсата и четырнадцатым вентилем установлен отвод конденсата, снабженный пятнадцатым вентилем и соединенный с отводом конденсата на третий трехфазный разделитель после третьего вентиля. Выходы газа дегазации из второго и третьего трехфазных разделителей соединены с трубопроводом, соединяющим выход газа ректификационной колонны с узлом компримирования, трубопроводы выхода воднометанолыной фазы из второго и третьего разделителей соединены с трубопроводом подачи водно-метанольной фазы на установку регенерации метанола, при этом на трубопроводе продуктового конденсата из третьего трехфазного разделителя установлен насос.condensate outlet from the first three-phase separator in front of the second valve. The condensate outlet from the second three-phase separator is connected by a pipeline equipped with a tenth valve to the upper separation part of the distillation column, and also connected by a pipe equipped with the eleventh and twelfth valves, with a pipe connecting the second output of the second recuperative heat exchanger to the condensate outlet pipe from the first three-phase separator. In this case, the condensate outlet pipeline from the second three-phase separator, after the eleventh valve, is connected by a pipeline equipped with a thirteenth valve with a pipeline connecting the condensate outlet of the low-temperature separator to the second inlet of the second recuperative heat exchanger, after the seventh valve, the gas outlet of the distillation column is connected by a pipeline to the compression unit, the outlet of which is connected by a pipeline through a cooling reduction and recovery unit to a product gas pipeline. The condensate outlet of the distillation column is connected by a pipeline to the second inlet of the third recuperative heat exchanger, the second outlet of which is connected through the condensate air cooling apparatus and the fourteenth valve to the first inlet of the second recuperative heat exchanger, and a condensate drain is installed between the condensate air cooling apparatus and the fourteenth valve and connected to the fifteenth valve and connected with condensate drain to the third three-phase separator after the third valve. The outgassing gas outlets from the second and third three-phase separators are connected to the pipeline connecting the gas outlet of the distillation column to the compression unit, the pipelines for exiting the methanol-water phase from the second and third separators are connected to the water-methanol phase supply pipeline to the methanol recovery unit, while on the product condensate pipeline a pump is installed from the third three-phase splitter.

Недостатком известной установки является невозможность осуществления ею очистки газа от кислых компонент и относительно невысокая эффективность.A disadvantage of the known installation is the inability to carry out gas purification from acidic components and relatively low efficiency.

Заявляемая в качестве полезной модели установка для подготовки газовой смеси направлена на обеспечение возможности очистки газа от кислых компонент и повышение эффективности.Declared as a useful model, the installation for preparing a gas mixture is aimed at providing the possibility of gas purification from acidic components and increasing efficiency.

Указанный результат достигается тем, что установка для подготовки газовой смеси, содержит соединенные трубопроводами входной первичный сепаратор, теплообменник, низкотемпературный сепаратор, ректификационную колонну, узел компримирования и трехфазный разделитель, первичный сепаратор выполнен трехфазным так, что его газовый выход соединен с каналами охлаждения теплообменника, выход для водного раствора с узлом его переработки, размещенным вне установки, а выход для нестабильного конденсата - с ректификационной колонной, верхний выход которой по газу соединен с узлом компримирования для закачки в пласт, а выход для конденсата - с потребителем, при этом выход из каналов для охлаждения теплообменника соединен с входом в сверхзвуковой сепаратор, содержащим сопло с форкамерой, с размещенным в ней средством для закрутки газового потока, а сопло снабжено установленными на выходе сверхзвуковым и/или дозвуковым диффузором и средством для отбора жидкой фазы, газовый выход сверхзвукового сепаратора для потока с обедненными кислыми компонентами соединен с каналами нагрева теплообменника, соединенных с блоком финальной очистки от кислых компонент, размещенным вне установки, выход с обогащенной газожидкостной смесью сверхзвукового сепаратора соединен с трехфазным разделителем, выход которого для водометанольного раствора соединен с блоком регенерации, выход по газу соединен с каналом теплообменника для нагрева, а выход для газожидкостной смеси через канал для нагрева теплообменника с узлом компримирования.The specified result is achieved by the fact that the installation for preparing the gas mixture contains piped inlet primary separator, heat exchanger, low temperature separator, distillation column, compression unit and three-phase separator, the primary separator is made three-phase so that its gas outlet is connected to the cooling channels of the heat exchanger, the output for an aqueous solution with a processing unit located outside the unit, and the outlet for unstable condensate with a distillation column, top outlet for which gas is connected to a compression unit for injection into the reservoir, and the condensate outlet is connected to a consumer, while the outlet from the cooling channels for the heat exchanger is connected to the inlet to the supersonic separator containing a nozzle with a pre-chamber, with means for swirling the gas flow located in it and the nozzle is equipped with a supersonic and / or subsonic diffuser installed at the outlet and means for selecting the liquid phase, the gas outlet of the supersonic separator for the flow with depleted acid components is connected to the heating channels of the exchanger connected to the final purification unit for acidic components located outside the unit, the outlet with the enriched gas-liquid mixture of the supersonic separator is connected to a three-phase separator, the outlet of which for the water-methanol solution is connected to the regeneration unit, the gas outlet is connected to the heat exchanger channel for heating, and the outlet for gas-liquid mixture through a channel for heating a heat exchanger with a compression unit.

Указанный результат достигается также тем, что перед входом в узел компримирования установлен двухфазный сепаратор, выход которого по газу, обогащенному кислыми компонентами, соединен с указанным узлом, а выход для газа собедненными кислыми компонентами - с входом компрессора, выход которого соединен с входным первичным трехфазным сепаратором, при этом выход по газу ректификационной колонны соединен с входом компрессора. Отличительными признаками от прототипа являются:The indicated result is also achieved by the fact that, before entering the compression unit, a two-phase separator is installed, the gas outlet enriched with acidic components is connected to the specified unit, and the gas outlet with combined acidic components is connected to the compressor inlet, the outlet of which is connected to the input three-phase primary separator while the gas outlet of the distillation column is connected to the compressor inlet. Distinctive features of the prototype are:

- использование в установке меньшего числа конструктивных элементов (входной первичный сепаратор, теплообменник, низкотемпературный сепаратор, ректификационная колонна, узел компримирования и трехфазный разделитель);- use of fewer structural elements in the installation (inlet primary separator, heat exchanger, low temperature separator, distillation column, compression unit and three-phase separator);

- выполнение первичного сепаратора трехфазным;- the implementation of the primary separator three-phase;

- выполнение низкотемпературного сепаратора сверхзвуковым, содержащим сопло с форкамерой, с размещенным в ней средством для закрутки газового потока и снабжение сопла установленными на выходе сверхзвуковым и/или дозвуковым диффузором и средством для отбора жидкой фазы;- the implementation of the low-temperature separator supersonic, containing a nozzle with a prechamber, placed in it means for swirling the gas stream and supplying the nozzle installed at the outlet of a supersonic and / or subsonic diffuser and means for sampling the liquid phase;

- соединение трубопроводами конструктивных элементов между собой.- connection by pipelines of structural elements among themselves.

Использование в установке меньшего числа конструктивных элементов и выполнение низкотемпературного сепаратора сверхзвуковым, содержащим сопло с форкамерой, с размещенным в ней средством для закрутки газового потока и снабжение сопла установленными на выходе сверхзвуковым и/или дозвуковым диффузором и средством для отбора жидкой фазы позволяет повысить эффективность установки.The use of a smaller number of structural elements in the installation and the implementation of a low-temperature separator with a supersonic one containing a nozzle with a pre-chamber, with means for swirling the gas flow placed in it and supplying the nozzle with a supersonic and / or subsonic diffuser and means for sampling the liquid phase at the outlet can increase the efficiency of the installation.

Реализации в сопле сверхзвукового или трансзвукового режима течения газового потока обеспечивает, за счет резкого падения давления, поддержания в сопле низких температур, гарантирующих сжижение кислых компонент.The implementation in the nozzle of a supersonic or transonic mode of flow of a gas stream provides, due to a sharp drop in pressure, maintaining low temperatures in the nozzle that guarantee liquefaction of acidic components.

Установленные на выходе сопла сверхзвуковой и дозвуковой диффузоры (в случае сверхзвукового режима) или дозвуковой диффузор (в случае трансзвукового режима) или сверхзвуковой диффузор (в случае дозвукового режима) обеспечивают торможение газового потока, выходящего из сопла, и тем самым повышение его давления. Это повышает эффективность установки, т.к. уменьшается перепад давления на ней.The supersonic and subsonic diffusers (in the case of supersonic mode) or the subsonic diffuser (in the case of transonic mode) or the supersonic diffuser (in the case of subsonic mode) installed at the nozzle exit provide braking of the gas flow leaving the nozzle, and thereby increase its pressure. This increases the efficiency of the installation, as the pressure drop across it decreases.

Использование в установке низкотемпературного сверхзвукового сепаратора, поддерживающего сверхзвуковой или трансзвуковой режим определяется внешними параметрами: химическим составом, температурой и давлением газового потока, подаваемого на вход установки.The use in the installation of a low-temperature supersonic separator supporting a supersonic or transonic mode is determined by external parameters: chemical composition, temperature and pressure of the gas stream supplied to the input of the installation.

Использование в установке предложенного набора конструктивных элементов и предложенного соединения трубопроводами конструктивных элементов между собой позволяет повысить эффективность установки и обеспечивает возможность очистки газа от кислых компонент.The use of the proposed set of structural elements in the installation and the proposed connection between the structural elements by pipelines can increase the efficiency of the installation and provides the ability to clean gas from acidic components.

Очистка газа от кислых компонентов в предлагаемой установке достигается посредством низкотемпературной конденсации CO2 и H₂S, реализуемой в ходе последовательного охлаждения газа в теплообменнике и в канале сверхзвукового сепаратора. Степень очистки газа от кислых компонентов зависит от степени охлаждения газа. В сверхзвуковом сопле сверхзвукового сепаратора можно реализовать температуры газа -40 С и ниже, за счет этого в предлагаемой схеме удается обеспечить высокую степень извлечения кислых компонентов.The gas purification from acidic components in the proposed installation is achieved through low-temperature condensation of CO2 and H ₂ S, which is realized during the sequential cooling of the gas in the heat exchanger and in the channel of the supersonic separator. The degree of gas purification from acidic components depends on the degree of gas cooling. In a supersonic nozzle of a supersonic separator, it is possible to realize gas temperatures of -40 C and lower, due to this, in the proposed scheme, it is possible to ensure a high degree of extraction of acidic components.

Использование в установке в частных случаях реализации перед входом в узел компримирования двухфазного сепаратора, выход которого по газу, обогащенному кислыми компонентами, соединен с указанным узлом, а выход для газа с обедненными кислыми компонентами - с входом компрессора, выход которого соединен с входным первичным трехфазным сепаратором, при этом выход по газу ректификационной колонны соединен с входом компрессора. Это позволяет улучшить извлечение кислыхThe use of a two-phase separator in the installation in private cases in front of the compression unit, the outlet of which is connected to the specified unit by gas enriched with acidic components, and the outlet for gas with depleted acidic components is connected to the compressor inlet, the outlet of which is connected to the input three-phase primary separator while the gas outlet of the distillation column is connected to the compressor inlet. This improves acid recovery.

компонентов из газа и увеличить концентрацию кислых компонент в потоке, направляемом на закачку в пласт. Данный результат обеспечивается за счет частичного выветривания легких фракций углеводородов из потока, направляемого на закачку, и повторной обработке газа, выделившегося в результате такого выветривания.components from gas and increase the concentration of acidic components in the flow directed to the injection into the reservoir. This result is achieved due to the partial weathering of light hydrocarbon fractions from the flow directed to the injection, and the reprocessing of the gas released as a result of such weathering.

Сущность заявляемой установки для подготовки газовой смеси поясняется примерами реализации и чертежами. На фиг. 1 представлена структурная схема установки, охарактеризованная в первом пункте формулы полезной модели. На фиг. 2 представлен продольный разрез сверхзвукового сепаратора (для реализации сверхзвукового режима и содержащий сверхзвуковой и дозвуковой диффузоры). На фиг. 3 представлена структурная схема установки, охарактеризованная во втором пункте формулы полезной модели. На фиг. 4 представлен продольный разрез сверхзвукового сепаратора, содержащего дозвуковой диффузор. На фиг. 5 представлен продольный разрез сверхзвукового сепаратора, содержащего сверхзвуковой диффузор.The essence of the claimed installation for the preparation of the gas mixture is illustrated by examples of implementation and drawings. In FIG. 1 is a structural diagram of the installation described in the first paragraph of the utility model formula. In FIG. 2 shows a longitudinal section of a supersonic separator (for the implementation of a supersonic regime and containing supersonic and subsonic diffusers). In FIG. 3 presents a structural diagram of the installation, described in the second paragraph of the formula of the utility model. In FIG. 4 is a longitudinal section through a supersonic separator comprising a subsonic diffuser. In FIG. 5 is a longitudinal section through a supersonic separator containing a supersonic diffuser.

Пример 1. Установка для подготовки газовой смеси содержит соединенные трубопроводами входной первичный сепаратор 1, теплообменник 2, низкотемпературный сепаратор 3, ректификационную колонну 4, узел компримирования 5 и трехфазный разделитель 6. Первичный сепаратор 1 выполнен трехфазным и его газовый выход соединен с каналами охлаждения теплообменника 2, выход по воде с узлом ее переработки, размещенным вне установки (на чертеже не показан), а выход с нестабильным конденсатом - с ректификационной колонной 4, один выход которой по газу соединен с узлом компримирования 5, а выход по конденсату - с потребителем. Газовый выход теплообменника 2 соединен с входом в низкотемпературный сепаратор 3, который выполнен сверхзвуковым. Сверхзвуковой сепаратор 3 содержит сопло 7 с форкамерой 8 в которой размещено средство 9 для закрутки газового потока, в качестве которогоExample 1. The installation for the preparation of the gas mixture contains piped inlet primary separator 1, a heat exchanger 2, a low temperature separator 3, a distillation column 4, a compression unit 5 and a three-phase separator 6. The primary separator 1 is made three-phase and its gas outlet is connected to the cooling channels of the heat exchanger 2 the water outlet with a processing unit located outside the unit (not shown in the drawing), and the unstable condensate outlet with a distillation column 4, one gas outlet of which is connected compression unit 5, and the output of condensate - with the consumer. The gas outlet of the heat exchanger 2 is connected to the entrance to the low-temperature separator 3, which is made supersonic. The supersonic separator 3 contains a nozzle 7 with a pre-chamber 8 in which there is a means 9 for swirling the gas stream, in which quality

могут быть использованы закручивающие лопатки, тангенциальный подвод газа, шнековый механизм и т.п. Форкамера 8 соединена со сверхзвуковым соплом 7, внутри которого на определенном расстоянии от выходного сечения сопла установлена комбинация диффузоров - сверхзвукового 10 и дозвукового И. Указанная комбинация диффузоров соединена со стенками сопла известным образом (например, с помощью пилонов), так что между стенками сопла и сверхзвукового диффузора образуется кольцевая щель 12 для отбора конденсированной фазы. Кроме того, в частных случаях для отбора жидкой фазы в стенках сопла может быть выполнена перфорация 13. Число и размер отверстий, плотность перфорации определяются расчетным или экспериментальным путем.twisting blades, tangential gas supply, screw mechanism, etc. can be used. The prechamber 8 is connected to a supersonic nozzle 7, inside which, at a certain distance from the nozzle exit section, a combination of diffusers is installed — supersonic 10 and subsonic I. The specified combination of diffusers is connected to the nozzle walls in a known manner (for example, using pylons), so that between the walls of the nozzle and a supersonic diffuser an annular gap 12 is formed to select the condensed phase. In addition, in special cases, for perforation of the liquid phase in the walls of the nozzle, perforation 13 can be performed. The number and size of holes, the density of perforations are determined by calculation or experimentally.

Газовый выход сверхзвукового сепаратора соединен с каналами нагрева теплообменника 2, которые соединены с блоком финальной очистки газа от кислых компонент размещенным вне установки (на чертеже не показан), выход обогащенной газожидкостной смеси сверхзвукового сепаратора соединен с трехфазным разделителем 6, выход которого с водометанольным раствором соединен с блоком регенерации компонент (на чертеже не показан), выход по газу соединен с каналом теплообменника 2 для нагрева, а выход для газожидкостной смеси через канал для нагрева теплообменника с узлом компримирования 4.The gas outlet of the supersonic separator is connected to the heating channels of the heat exchanger 2, which are connected to the final gas purification unit from acidic components located outside the unit (not shown in the drawing), the outlet of the enriched gas-liquid mixture of the supersonic separator is connected to a three-phase separator 6, the outlet of which with a water-methanol solution is connected to a component regeneration unit (not shown in the drawing), the gas outlet is connected to the channel of the heat exchanger 2 for heating, and the outlet for the gas-liquid mixture through the channel for heating oobmennika a compression unit 4.

Установка функционирует следующим образом. Сырой газ из скважин поступает во входной сепаратор 1, в котором осуществляется отделение из газа углеводородного конденсата. Углеводородный конденсат из сепаратора 1 направляется далее в ректификационную колонну (колонну фракционирования) 4 для получения стабильного углеводородного конденсата. Газовая фаза из сепаратора 1 охлаждается последовательно в теплообменнике 2 и в канале сверхзвукового сепаратора 3. Двухфазный поток из сверхзвукового сепаратора 3 поступает на вход трехфазного сепаратора 6. Газовая фаза из трехфазного сепаратора 6 смешивается сThe installation operates as follows. Crude gas from the wells enters the inlet separator 1, in which the hydrocarbon condensate is separated from the gas. The hydrocarbon condensate from the separator 1 is then sent to a distillation column (fractionation column) 4 to obtain a stable hydrocarbon condensate. The gas phase from the separator 1 is cooled sequentially in the heat exchanger 2 and in the channel of the supersonic separator 3. The two-phase flow from the supersonic separator 3 is fed to the input of the three-phase separator 6. The gas phase from the three-phase separator 6 is mixed with

очищенным газом из сверхзвукового сепаратора и нагревается в теплообменнике 2 и направляется в блок финальной очистки газа от кислых компонент, размещенный вне установки (на чертеже не показан). Жидкая фаза из сепаратора 6, содержащая в основном кислые компоненты, также нагревается в теплообменнике 2, частично или полностью испаряется, и объединяясь с газом из колонны 4, подается в компрессор 5 для компримирования и дальнейшей утилизации, посредством закачки в пласт. Для обеспечения безгидратной работы установки предусматривается подача метанола в газ перед его охлаждением в теплообменнике 2. Выделение водометанольного раствора на установке осуществляется в трехфазном сепараторе 6.purified gas from a supersonic separator and is heated in a heat exchanger 2 and sent to the final gas purification unit from acidic components located outside the installation (not shown in the drawing). The liquid phase from the separator 6, containing mainly acidic components, is also heated in the heat exchanger 2, partially or completely evaporates, and combined with the gas from the column 4, is fed to the compressor 5 for compression and further utilization by injection into the reservoir. To ensure the hydrate-free operation of the installation, methanol is supplied to the gas before it is cooled in the heat exchanger 2. The water-methanol solution is isolated at the installation in a three-phase separator 6.

Пример 2. Установка для подготовки газовой смеси содержит соединенные трубопроводами входной первичный сепаратор 1, теплообменник 2, низкотемпературный сепаратор 3, ректификационную колонну 4, узел компримирования 5 и трехфазный разделитель 6. Первичный сепаратор 1 выполнен трехфазным и его газовый выход соединен с каналами охлаждения теплообменника 2, выход по воде с узлом ее переработки, размещенным вне установки (на чертеже не показан), а выход с нестабильным конденсатом с ректификационной колонной 4, один выход которой по газу соединен с компрессором, а выход по конденсату - с потребителем. Канал охлаждения теплообменника 2 соединен с входом в низкотемпературный сепаратор 3, который выполнен сверхзвуковым. Сверхзвуковой сепаратор содержит сопло 7 с форкамерой 8, в которой размещено средство 9 для закрутки газового потока, в качестве которого могут быть использованы закручивающие лопатки, тангенциальный подвод газа, шнековый механизм и т.п. Форкамера 8 соединена со сверхзвуковым соплом 7, внутри которого на определенном расстоянии от выходного сечения сопла установлена комбинация диффузоров - сверхзвукового 10 и дозвукового 11. Указанная комбинация диффузоров соединена со стенкамиExample 2. The installation for the preparation of the gas mixture contains piped inlet primary separator 1, a heat exchanger 2, a low temperature separator 3, a distillation column 4, a compression unit 5 and a three-phase separator 6. The primary separator 1 is made three-phase and its gas outlet is connected to the cooling channels of the heat exchanger 2 , water outlet with a processing unit located outside the unit (not shown in the drawing), and an unstable condensate outlet with distillation column 4, one gas outlet of which is connected to compressor, and condensate outlet - with the consumer. The cooling channel of the heat exchanger 2 is connected to the inlet to the low-temperature separator 3, which is made supersonic. The supersonic separator comprises a nozzle 7 with a pre-chamber 8, in which there is a means 9 for swirling the gas stream, which can be used as swirl vanes, a tangential gas supply, a screw mechanism, etc. The prechamber 8 is connected to a supersonic nozzle 7, inside which, at a certain distance from the nozzle exit section, a combination of diffusers is installed — supersonic 10 and subsonic 11. This combination of diffusers is connected to the walls

сопла известным образом (например, с помощью пилонов), так что между стенками сопла и сверхзвукового диффузора образуется кольцевая щель 12 для отбора конденсированной фазы. Кроме того, в частных случаях для отбора жидкой фазы в стенках сопла может быть выполнена перфорация 13. Число и размер отверстий, плотность перфорации определяются расчетным или экспериментальным путем. Установка дополнена двухфазным сепаратором 15 и компрессором 16. Двухфазный сепаратор установлен перед входом в узел компримирования 5, Выход сепаратора по газу, обогащенному кислыми компонентами, соединен с указанным узлом, а выход для газа с обедненными кислыми компонентами - с входом компрессора 16, выход которого соединен с входом первичного трехфазного сепаратора, при этом выход по газу ректификационной колонны 4 соединен с входом компрессора. Установка функционирует следующим образом.nozzles in a known manner (for example, using pylons), so that between the walls of the nozzle and the supersonic diffuser an annular gap 12 is formed to select the condensed phase. In addition, in special cases, for perforation of the liquid phase in the walls of the nozzle, perforation 13 can be performed. The number and size of holes, the density of perforations are determined by calculation or experimentally. The installation is supplemented by a two-phase separator 15 and a compressor 16. A two-phase separator is installed in front of the compression unit 5, the separator output for gas enriched in acidic components is connected to the specified unit, and the gas outlet for depleted acidic components is connected to the compressor inlet 16, the output of which is connected with the input of the primary three-phase separator, while the gas output of the distillation column 4 is connected to the compressor inlet. The installation operates as follows.

Сырой газ из скважин поступает во входной сепаратор 1, в котором осуществляется отделение из газа углеводородного конденсата. Углеводородный конденсат из сепаратора 1 направляется далее в ректификационную колонну 4 для получения стабильного углеводородного конденсата. Газовая фаза из сепаратора 1 охлаждается последовательно в теплообменнике 2 и в канале сверхзвукового сепаратора 3. Двухфазный поток из сверхзвукового сепаратора 3 поступает на вход трехфазного сепаратора 6. Газовая фаза из трехфазного сепаратора 6 смешивается с очищенным газом из сверхзвукового сепаратора и нагревается в теплообменнике 2, и направляется в блок финальной очистки. Жидкая фаза из сепаратора 6, содержащая в основном кислые компоненты, также нагревается в теплообменнике 2, частично испаряется, и поступает в сепаратор 15. Газ из сепаратора 15 смешивается с газами, отбираемыми из верхней части колонны фракционирования 4, сжимается в компрессоре 16 и смешивается с сырым газом, поступающим на установку. Жидкость из сепаратора 15, содержащая в основном кислые компоненты, сжимается в узле компримирования 5 иCrude gas from the wells enters the inlet separator 1, in which the hydrocarbon condensate is separated from the gas. The hydrocarbon condensate from the separator 1 is then sent to a distillation column 4 to obtain a stable hydrocarbon condensate. The gas phase from the separator 1 is cooled sequentially in the heat exchanger 2 and in the channel of the supersonic separator 3. The two-phase flow from the supersonic separator 3 is fed to the inlet of the three-phase separator 6. The gas phase from the three-phase separator 6 is mixed with purified gas from the supersonic separator and heated in the heat exchanger 2, and sent to the final cleaning unit. The liquid phase from the separator 6, which contains mainly acidic components, is also heated in the heat exchanger 2, partially evaporates, and enters the separator 15. The gas from the separator 15 is mixed with the gases taken from the upper part of the fractionation column 4, compressed in the compressor 16 and mixed with raw gas entering the unit. The liquid from the separator 15, containing mainly acidic components, is compressed in the compression unit 5 and

утилизируется, посредством закачки в пласт. Для обеспечения безгидратной работы установки предусматривается подача метанола в газ перед его охлаждением в теплообменнике 2. Выделение водометанольного раствора на установке осуществляется в трехфазном сепараторе 6.utilized by injection into the reservoir. To ensure the hydrate-free operation of the installation, methanol is supplied to the gas before it is cooled in the heat exchanger 2. The water-methanol solution is isolated at the installation in a three-phase separator 6.

Claims

1. Installation for the preparation of a gas mixture, comprising an inlet primary separator, a heat exchanger, a low-temperature separator, a distillation column, a compression unit and a three-phase separator connected by pipelines, characterized in that the primary separator is made three-phase so that its gas outlet is connected to the cooling channels of the heat exchanger, the outlet for an aqueous solution with a processing unit located outside the unit, and the outlet for unstable condensate - with a distillation column, the upper outlet of which is by gas is connected to a compression unit for injection into the reservoir, and the condensate outlet is connected to a consumer, while the outlet from the cooling channels for the heat exchanger is connected to the inlet to the supersonic separator containing a nozzle with a prechamber, with means for swirling the gas flow placed in it, and the nozzle equipped with a supersonic and / or subsonic diffuser installed at the outlet and means for extracting the liquid phase, the gas outlet of the supersonic separator for the flow with depleted acid components is connected to the heat exchanger heating channels, with external to the unit, the outlet with the enriched gas-liquid mixture of the supersonic separator is connected to a three-phase separator, the outlet of which for the water-methanol solution is connected to the regeneration unit, the gas outlet is connected to the heat exchanger channel for heating, and the outlet for the gas-liquid mixture through a channel for heating a heat exchanger with a compression unit.

2. Installation according to claim 1, characterized in that a two-phase separator is installed in front of the compression unit, the outlet of which is connected to the indicated unit by gas enriched with acidic components, and the compressor outlet, which has a depleted acidic component, has a compressor inlet, the outlet of which connected to the input primary three-phase separator, while the gas output of the distillation column is connected to the compressor inlet.