RU2073182C1 - Установка компримирования углеводородного газа - Google Patents

Abstract

Использование: в нефтегазоперерабатывающей промышленности при разделении газов и их смесей. Сущность изобретения: установка снабжена скруббером 4, емкостью рециркуляции воды 15 с патрубками выхода дренажной воды, выхода газа 19, конденсата 21, входа и выхода воды и узлом подпитки воды. Скруббер 4 выполнен двухсекционным с патрубком выхода отработанного конденсата 8. Секции разделены глухой тарелкой 5. К верхней секции скруббера присоединены патрубок выхода газа 11 и патрубки входа и выхода воды 12,13. К нижней секции присоединен патрубок входа газа 6, соединенный с межступенчатым холодильником 3, установленным за ступенью низкого давления 1 компрессора. Патрубки входа и выхода воды скруббера соединены соответственно с патрубками выхода и входа воды емкости рециркуляции воды 15. Установка может быть снабжена емкостью подачи пеногасителя 22, при этом патрубок входа газа 6 и входа воды 12 в скруббер соединены с емкостью подачи пеногасителя. 5 з.п.ф-лы, 1 ил.

Description

Изобретение относится к установкам подготовки нефтяного, природного газов для подачи газа в транспортный трубопровод или на переработку и может быть использовано в нефтедобывающей, нефтегазоперерабатывающей и других отраслях промышленности.

Известна установка подготовки углеводородного газа /1/, включающая сырьевой компрессор, теплообменники для охлаждения газа, сепаратор для отделения газа от конденсата и воды, теплообменник для охлаждения конденсатора, сепаратор для разгазирования конденсата, узел переработки конденсата, дожимной компрессор для подачи его в магистральный газопровод.

Однако данное техническое решение не позволяет обеспечить высокую эффективность подготовки газа, в связи с этим поступление этого газа на дожимной компрессор вызывает повышенное нагарообразование в проточной части компрессора, увеличение скорости коррозии как в трубопроводах обвязки оборудования, так и в магистральном газопроводе.

Наиболее близким по технической сущности является установка компримирования углеводородного газа /2/, включающая фильтр-сепаратор, компрессор, состоящий из ступеней сжатия низкого и высокого давления, холодильники газа и сепараторы для отделения газа от конденсатора и воды, установленные после каждой ступени компрессора, выход жидкости (конденсата, воды примеси) каждого сепаратора соединен с центральным пунктом сбора, выход конденсатора второго сепаратора соединен с установкой переработки конденсата. Выходы воды сепараторов разделения конденсата и воды соединены с емкостью разгазирования воды, которая соединена с канализацией. Выход газа сепаратора после ступени низкого давления соединен со ступенью высокого давления, а выход газа сепаратора этой ступени компрессора соединен с узлом осушки газа.

Признаками, совпадающими с существенными признаками заявляемого изобретения, являются следующие: компрессор, включающий ступени сжатия низкого и высокого давления; холодильники газа, установленные после каждой ступени; сепаратор отделения газа от конденсата и воды, имеющий патрубки входа газа, выхода газа и жидкости, установленный после ступени сжатия низкого давления; сепаратор разделения конденсата и воды, соединенный с патрубком выхода жидкости сепаратора отделения газа от конденсата и воды; сепаратор отделения газа от жидкости, установленный после ступени сжатия высокого давления, патрубок выхода газа которого соединен с узлом осушки газа.

Однако при подготовке газа на данной установке идет усиленное нагарообразование в проточной части ступени сжатия высокого давления компрессора, требующее его остановку, чистку, ремонт, увеличена скорость коррозии оборудования, особенно трубопроводов его обвязки, повышена степень загрязнения адсорбента узла осушки газа, снижающая эффективность надежной работы установки. Это связано с тем, что установка не обеспечивает высокую эффективность подготовки газа, т.е. газ не может быть очищен эффективно от остаточного содержания нефтяных примесей, поверхностно-активных веществ, метанола, солей, щелочных металлов.

В результате снижена надежность и эффективность работы установки в целом.

Заявляемое изобретение позволяет повысить надежность и эффективность работы установки в целом за счет устранения нагарообразования компрессора, снижения скорости коррозии оборудования, трубопроводов, повышения надежности и эффективности работы узла осушки газа. Это достигается тем, что известная установка компримирования углеводородного газа, содержащая компрессор, включающий ступени сжатия низкого давления, установленные после каждой ступени холодильники газа, установленный после ступени сжатия низкого давления сепаратор отделения газа от конденсата и воды, имеющий патрубки входа газа, выхода газа и жидкости, патрубок выхода жидкости которого соединен с патрубком входа сепаратора разделения конденсата и воды, установленный после ступени сжатия высокого давления сепаратор отделения газа от жидкости, патрубок газа которого соединен с узлом осушки газа, снабжена скруббером, состоящим из двух секций, разделенных глухой тарелкой, при этом нижняя секция имеет патрубок выхода отработанного конденсата и патрубок входа газа, соединенный с патрубком выхода газа холодильника после ступени сжатия низкого давления, трубопровод, их соединяющий, может быть снабжен патрубком входа стабильного конденсата, а верхняя секция скруббера имеет патрубок выхода газа, соединенный с патрубком выхода газа сепаратора отделения газа от конденсата и воды, и патрубки входа и выхода воды, соединенные с патрубками выхода и входа воды соответственно установленной дополнительно емкости рециркуляции воды, соединенной с узлом подпитки воды и имеющей также патрубки выхода дренажной воды и выхода газа.

Кроме того, патрубки входа газа нижней секции и входа воды верхней секции скруббера соединены с емкостью подачи пеногасителя.

Кроме того, в качестве сепаратора отделения газа от жидкости может быть установлен трехфазный разделитель, имеющий патрубки выхода конденсата и воды, при этом патрубок выхода конденсата соединен с входом холодильника газа, расположенного после ступени низкого давления, а патрубок выхода воды соединен через дроссельный клапан с входом воды емкости рециркуляции воды.

Кроме того, трубопровод, соединяющий патрубок выхода воды из скруббера и патрубок входа воды в емкость рециркуляции воды, может быть снабжен входом для подачи ингибитора коррозии.

Кроме того, патрубок выхода отработанного конденсата скруббера может быть соединен с патрубком входа сепаратора разделения конденсата и воды.

Заявляемая совокупность признаков позволяет обеспечить высокую эффективность подготовки углеводородного (нефтяного, природного газа как для подачи его на ступень высокого давления компрессора, так и далее на осушку путем осуществления промывки газа в скруббере последовательно конденсатом от нефтяных примесей и частично от ПАВ и метанола, а затем водой от остатка ПАВ, солей щелочных металлов и метанола при обеспечении надежной ее работы. В результате не образуются нагарообразования на узлах проточной части компрессора, снижается скорость коррозии оборудования установки, а также трубопроводах его обвязки.

Повышается надежность работы узла осушки, так как поступление очищенного на данной установке газа снижает степень загрязнения адсорбентов, применяемых для осушки.

Кроме того, обеспечение необходимой очистки газа снижает скорость коррозии оборудования установки, а также трубопроводов в случае подачи газа в магистральный газопровод. В результате установка обеспечивает надежную и эффективную подготовку газа при увеличении межремонтного периода для подачи газа на перегородку или в транспортный трубопровод.

Кроме того, обеспечение на данной установке циркуляции конденсата позволяет экономично осуществлять подачу стабильного конденсата в скруббер на промывку, что сокращает эксплуатационные расходы.

На чертеже представлена принципиальная технологическая схема установки компримирования углеводородного газа.

Установка содержит компрессор, включающий ступень сжатия низкого давления 1 и ступень сжатия высокого давления 2. Выход ступени сжатия 1 соединен с холодильником газа 3.

Установка снабжена скруббером 4, состоящим из двух секций, разделенных глухой тарелкой 5, имеющей патрубок для прохода газа, при этом нижняя секция имеет патрубок входа газа 6, соединенный с выходом газа межступенчатого холодильника 3, а трубопровод, соединяющий позиции 3 и 6, снабжен патрубком входа стабильного конденсата 7, и патрубок выхода отработанного конденсата 8. Патрубок 7 соединен посредством насоса с емкостью стабильного конденсата 9, а патрубок 8 соединен с патрубком входа сепаратора разделения конденсата и воды 10.

Верхняя секция скруббера 4 имеет патрубок выхода газа 11, патрубки входа воды 12 и выхода воды 13. Верхняя секция скруббера 4 может быть снабжена контактирующими тарелками и сепарационным коалесцирующим элементом, а нижняя его секция может быть снабжена барботирующим устройством известной конструкции. Патрубок 12 соединен посредством насоса с патрубком выхода воды 14 емкости рециркуляции воды 15, а патрубок 13 с патрубком входа воды 16 этой емкости. Емкость 15 соединена с узлом подпитки воды, включающим емкость (на фиг. не показана), насос 17, фильтрующий блок 18, который может быть соединен с помощью задвижек непосредственно с емкостью 15 и/или с трубопроводом, соединяющим патрубки 14 и 12. Емкость 15 имеет патрубки выхода газа 19, дренажной воды 20 и может иметь в зависимости от технологической необходимости патрубок выхода конденсата 21, соединенный с сепаратором 10.

Патрубки входа газа 6, входа воды 12 соединены емкостью подачи пеногасителя 22. Трубопровод, соединяющий патрубки 16 и 13, снабжен входом подачи ингибитора коррозии 23.

Патрубок выхода газа 11 соединен с патрубком входа газа 24 сепаратора отделения газа от конденсата и воды 25, имеющим патрубок выхода конденсата 26, соединенный с сепаратором 10. Сепаратор 10 имеет патрубки выхода конденсата и воды, последний может быть соединен с емкостью разгазирования воды (на фиг. не показано).

Сепаратор 25 имеет патрубок выхода газа 27, который соединен со ступенью сжатия 2, выход которой с холодильником газа 28, выход которого соединен с патрубком входа газа 29 сепаратора отделения газа от жидкости 30.

В качестве сепараторов 30 установлен трехфазный разделитель, имеющий патрубок выхода газа 31, соединенный с узлом осушки газа (на фиг. не показано), патрубок выхода воды 32 может быть соединен через дроссельный клапан с патрубком входа 16 емкости 15, и патрубок выхода конденсата 33, соединенный с входом холодильника 3.

Установка работает следующим образом. Нефтяной газ, предварительно очищенный от капельной жидкости и механических примесей, поступает на прием ступени сжатия низкого давления компрессора 1.

Далее сжатый газ (например до 1,4 МПа) после охлаждения в холодильнике 3 (до 35^oC) поступает через патрубок 6 в нижнюю секцию скруббера 4, где происходит отделение газа от жидкости, выпавшей в холодильнике 3. В скруббер 4 через патрубки 7 и 6 из емкости 9 насосом может подаваться стабильный конденсатор, являющийся поглотителем нефтяных примесей, метанола, поверхностно-активных веществ (ПАВ), содержащихся в газе. Далее очищенный газ через патрубок глухой таpетки 5 поступает на верхнюю часть скруббера, где, проходя контактные тарелки, промывается водой от остаточного содержания ПАВ, солей щелочных металлов и метанола и унесенного конденсата, подаваемой с помощью насоса через патрубок 12 на верхнюю тарелку скруббера из емкости рециркуляции воды 15.

Отработанная вода с глухой тарелки скруббера 4 возвращается в емкость 15, где разгазируется, отделяется от углеводородного конденсата и отводится частично через патрубок 20 в промcтоки. Остальная часть воды подается на рециркуляцию через патрубок 14, где смешивается с подпиточной водой, подаваемой насосом 17 через фильтрующий блок 18, вновь в патрубок 12 скруббера 4. Газ из емкости 15 через патрубок 19 поступает на прием компрессора или на факел. Конденсат из емкости 15 через патрубок 21 и неиспарившаяся часть отработанного конденсата из скруббера 4 через патрубок 8 поступает в сепаратор 10, где разделяется на конденсат и воду.

Конденсат поступает на технологические нужды, а вода разгазируется и подается в промстоки.

В случае пенообразования в скруббере 4 прекращается подача конденсата и воды, вся жидкость из скруббера 4 и емкости 15 дренируется, открывается подача пеногасителя из емкости 22 в газовый поток на входе в скруббер 4. Далее открывается подача углеводородного конденсата. Заполняется емкость 15 подпиточной водой, включается насос на подачу воды в патрубок 12 скруббера 4 и открывается подача пеногасителя на входе патрубка 12. После устранения причины пенообразования прекращается подача пеногасителя.

Подача ингибитора коррозии в трубопровод, соединяющий патрубки 16 и 13, производится по сигналу датчика РН, установленного на линии отвода воды из глухой тарелки 5 скруббера 4.

Газ из скруббера 4 через патрубок 11 подается на сепаратор 25, который в данном случае выполняет в основном функцию буферной емкости перед подачей газа на ступень сжатия высокого давления 2 и кроме того, в нем происходит доочистка газа от остаточного содержания конденсата и воды, которые через патрубок 26 отводятся в сепаратор 10, а очищенный газ через патрубок 27 поступает на прием ступени сжатия 2. Газ компримируется (до 2,5 МПа), далее охлаждается в холодильнике 28 (до 35^oС) и поступает на сепаратор 30, где газ, отделившись от жидкости, поступает через патрубок 31 на узел осушки газа, а жидкость делится на отдельные потоки конденсата и воды. Конденсатор через патрубок 33 может быть подан на переработку полностью или частично, а может подаваться на вход в холодильник 3. В последнем случае в зависимости от технологических условий при подаче конденсата на рециркуляцию из сепаратора 30 количество стабильного конденсата, подаваемого из емкости 9, может быть снижено до минимально допустимой расчетной величины или подача стабильного конденсата может отсутствовать полностью. Вода через патрубок 32, дросселируясь, поступает в емкость 15.

Claims (6)

1. Установка компримирования углеводородного газа, содержащая компрессор со ступенью низкого и высокого давления, установленный за ступенью низкого давления межступенчатый холодильник газа, сепаратор разделения конденсата и воды, сепаратор отделения газа от конденсата и воды с патрубками входа газа, выхода газа и выхода жидкости, последний из которых соединен с патрубком входа сепаратора разделения конденсата и воды, концевой холодильник газа, установленный за ступенью высокого давления компрессора, сепаратор отделения газа от жидкости с патрубками входа газа, выхода газа, выхода конденсата и выхода воды, узел осушки газа, соединенный с патрубком выхода газа из сепаратора отделения газа от жидкости, отличающаяся тем, что установка снабжена скруббером, емкостью рециркуляции воды с патрубками выхода дренажной воды, выхода газа, конденсата, входа и выхода воды и узлом подпитки воды, скруббер выполнен двухсекционным с патрубком выхода отработанного конденсата, секции разделены глухой тарелкой, к верхней секции присоединены патрубок выхода газа и патрубки входа и выхода воды, а к нижней секции присоединен патрубок входа газа, при этом патрубки входа и выхода воды скруббера соединены соответственно с патрубками выхода и входа воды емкости рециркуляции воды.

2. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что она снабжена емкостью подачи пеногасителя, причем патрубок входа газа и патрубок входа воды в скруббер соединены с емкостью подачи пеногасителя.

3. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что в качестве сепаратора отделения газа от жидкости установлен трехфазный разделитель, причем патрубок выхода конденсата последнего соединен с входом концевого холодильника, а патрубок выхода воды соединен через дроссельный клапан с патрубком входа воды емкости рециркуляции воды.

4. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что трубопровод, соединяющий патрубок выхода воды из скруббера и патрубок входа воды в емкость рециркуляции воды, снабжен входом подачи ингибитора коррозии.

5. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что патрубок выхода отработанного конденсата скруббера соединен с патрубком входа сепаратора разделения конденсата и воды.

6. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что трубопровод, соединяющий патрубки выхода газа из межступенчатого холодильника и патрубок входа газа скруббера, снабжен входом стабильного конденсата.