RU2144610C1

RU2144610C1 - Method for preparing gas-condensate mixture to transportation

Info

Publication number: RU2144610C1
Application number: RU99113425/03A
Authority: RU
Inventors: Тельман Мухтар оглы Бекиров; Р.С. Сулейманов; Г.А. Ланчаков; Насрулла Гаджи Баба оглы Гаджиев; А.Н. Кульков; П.Ф. Буракевич
Original assignee: Уренгойское производственное объединение имени С.А.Оруджева "Уренгойгазпром"
Priority date: 1999-06-25
Filing date: 1999-06-25
Publication date: 2000-01-20

Abstract

FIELD: gas production industry. SUBSTANCE: according to method, bed product is delivered into first-stage separator, liquid phase is withdrawn from separator, separated gas is cooled, created liquid phase is separated, undertaken is stabilization of condensates from separation stages. Part of stable condensate is throttled at high temperatures and divided into phases. Vapor phase is cooled, condensed and delivered for function of absorbing agent into gas flow before going to recuperative heat exchanger. Liquid phase is supplied to consumer. Application of method prevents falling of paraffin hydrocarbons to solid residue on surfaces of heat-exchanging equipment, reduces temperature of separation with increased output of heavy hydrocarbons into liquid phase. EFFECT: higher efficiency. 1 dwg, 3 tbl

Description

Изобретение может быть использовано для подготовки к транспорту газоконденсатных и газоконденсатонефтяных смесей. The invention can be used to prepare for the transport of gas condensate and gas condensate-oil mixtures.

Известен способ подготовки газоконденсатных смесей к транспорту процессом низкотемпературной сепарации (НТС), включающий подачу газоконденсатной смеси в сепаратор первой ступени, рекуперативный теплообменник, сепаратор второй ступени и ряд вспомогательных аппаратов (см. Бекиров Т.М., Шаталов А.В. Сбор и подготовка природных газов к транспорту. М., "Недра", 1986 г. , с. 85). Этот способ обеспечивает высокую степень извлечения конденсата (C₅₊ из газа.A known method of preparing gas condensate mixtures for transport by a low-temperature separation (NTS) process, including supplying a gas condensate mixture to a first-stage separator, a regenerative heat exchanger, a second-stage separator and a number of auxiliary devices (see Bekirov T.M., Shatalov A.V. Collection and preparation natural gases to transport. M., "Nedra", 1986, p. 85). This method provides a high degree of condensate recovery (C ₅₊ from gas.

Недостатком известного способа является относительно низкие степени извлечения пропана и бутанов в жидкую фазу. The disadvantage of this method is the relatively low degree of extraction of propane and butanes in the liquid phase.

Наиболее близким аналогом к предлагаемому техническому решению является способ подготовки газоконденсатной смеси к транспорту, включающий подачу пластовой продукции в сепаратор первой ступени, отвод из него жидкой фазы, охлаждение отсепарированного газа, отделение образовавшейся жидкой фазы, совместную стабилизацию конденсатов ступеней сепарации, разделение части конденсата на легкую и тяжелую фракции, подачу тяжелой фракции конденсата в качестве абсорбента в поток отсепарированного газа перед рекуперативным теплообменником, отвод легкой фракции конденсата потребителю (см. Гриценко А. И. Научные основы промысловой обработки углеводородов сырья. М., "Недра" 1977, с.96). The closest analogue to the proposed technical solution is a method of preparing a gas-condensate mixture for transport, including supplying formation products to the first stage separator, withdrawing the liquid phase from it, cooling the separated gas, separating the formed liquid phase, joint stabilization of the condensates of the separation stages, separating part of the condensate into light and heavy fractions, supplying the heavy condensate fraction as absorbent to the separated gas stream in front of the regenerative heat exchanger, d light condensate fraction to the consumer (see. Gritcenko AI Scientific bases field processing hydrocarbon feedstock. Moscow, "Nedra" 1977, p.96).

Недостатком этого способа является то, что при содержании в конденсате твердых парафинов (углеводородов C₁₆ H₃₄₊) они переходят в тяжелую фракцию конденсата, используемого в качестве абсорбента, в дальнейшем происходит их выпадение в твердый осадок в низкотемпературных узлах установки подготовки газа. В результате этого снижается эффективность теплообмена, которая выражается в повышении температуры процесса и снижении выхода пропана, бутанов и конденсата (углеводородов C₅H₁₂₊) в жидкую фазу.The disadvantage of this method is that when they contain solid paraffins (C ₁₆ H _{34+ hydrocarbons} ) in the condensate, they turn into a heavy fraction of the condensate used as an absorbent, and subsequently they precipitate into a solid precipitate in the low-temperature nodes of the gas treatment unit. As a result of this, the heat transfer efficiency decreases, which is expressed in increasing the process temperature and lowering the yield of propane, butanes and condensate (C ₅ H ₁₂₊ hydrocarbons) in the liquid phase.

Задачами данного технического решения являются предотвращение выпадения парафинов в твердый осадок на поверхностях теплообменного оборудования, снижение температуры сепарации и увеличение выхода пропана, бутанов и конденсата в жидкую фазу. The objectives of this technical solution are to prevent the precipitation of paraffins in the solid precipitate on the surfaces of the heat exchange equipment, lower the separation temperature and increase the yield of propane, butanes and condensate in the liquid phase.

Поставленные задачи решаются следующим образом. В способе подготовки газоконденсатной смеси к транспорту, включающем подачу пластовой продукции в сепаратор первой ступени, отвод из него жидкой фазы, охлаждение отсепарированного газа, отделение образовавшейся жидкой фазы, совместную стабилизацию конденсатов ступеней сепарации, часть стабильного конденсата дросселируют при высоких температурах и разделяют на фазы, паровую фазу охлаждают, конденсируют и подают в качестве абсорбента в поток газа перед рекуперативным теплообменником, жидкую фазу отводят потребителю. The tasks are solved as follows. In the method of preparing a gas-condensate mixture for transport, including supplying formation products to the first stage separator, removing the liquid phase from it, cooling the separated gas, separating the formed liquid phase, joint stabilization of the condensates of the separation stages, part of the stable condensate is throttled at high temperatures and divided into phases, the vapor phase is cooled, condensed and fed as an absorbent into the gas stream in front of the recuperative heat exchanger; the liquid phase is discharged to the consumer.

Реализация предложенного технического решения иллюстрирована чертежом, где представлена схема подготовки газоконденсатной смеси к транспорту по предлагаемому изобретению. The implementation of the proposed technical solution is illustrated in the drawing, which shows a diagram of the preparation of a gas condensate mixture for transport according to the invention.

Газоконденсатную смесь по трубопроводу 1 подают в сепаратор первой ступени 2, где из нее отделяют воду и жидкие углеводороды. The gas-condensate mixture is fed through a pipeline 1 to a separator of the first stage 2, where water and liquid hydrocarbons are separated from it.

Жидкую фазу с низа сепаратора первой ступени 2 по трубопроводу 3 отводят в разделить 4. Отсепарированный газ с верха сепаратора 2 по трубопроводу 5 подают в рекуперативный теплообменник 6. После охлаждения в теплообменнике 6 газожидкостную смесь дополнительно охлаждают в специальном блоке 8 и для отделения от жидкости по трубопроводу 9 подают в сепаратор второй ступени 10. The liquid phase from the bottom of the separator of the first stage 2 is diverted to separate by pipeline 3. The separated gas from the top of the separator 2 is fed into the regenerative heat exchanger 6 through the pipeline 5. After cooling in the heat exchanger 6, the gas-liquid mixture is additionally cooled in a special block 8 and, to be separated from the liquid, by the pipeline 9 is fed into the separator of the second stage 10.

Жидкую фазу с низа сепаратора 10 по трубопроводу 11 отводят в разделитель 12. Газовую фазу с верха сепаратора 10 по трубопроводу 13 подают в рекуперативный теплообменник 6, далее по трубопроводу 14 выводят из установки. The liquid phase from the bottom of the separator 10 through the pipe 11 is diverted to the separator 12. The gas phase from the top of the separator 10 through the pipe 13 is fed to a regenerative heat exchanger 6, then through the pipe 14 is removed from the installation.

Жидкую углеводородную фазу из разделителей 4 и 12 выводят по трубопроводам 15 и 16, объединяют в один поток 17 и подают в блок стабилизации 18. Легкие продукты стабилизации по линиям 19 и 20 отводят по назначению. Стабильный конденсат 21 делят на два потока 22 и 23. Один из потоков по трубопроводу 23 подают в дроссельное устройство 24, расширяют до давления 0,4 - 1,0 МПа и полученную парожидкостную смесь по трубопроводу 25 подают в разделитель 26. Жидкую фазу с низа разделителя 26 по трубопроводу 27 выводят из установки. The liquid hydrocarbon phase from the separators 4 and 12 is discharged through pipelines 15 and 16, combined into a single stream 17 and fed to the stabilization unit 18. Light stabilization products are discharged along lines 19 and 20 to the destination. The stable condensate 21 is divided into two streams 22 and 23. One of the streams through a pipe 23 is supplied to a throttle device 24, expanded to a pressure of 0.4 - 1.0 MPa, and the resulting vapor-liquid mixture is fed through a pipe 25 to a separator 26. The liquid phase from the bottom the separator 26 through the pipe 27 is removed from the installation.

Паровую фазу по трубопроводу 28 подают в холодильник 29, охлаждают и полученную жидкую смесь - легкую конденсатную фракцию (ЛКФ) по трубопроводу 30 подают в распределитель 31. Затем ЛКФ по трубопроводу 32 подают на прием насоса 33, дожимают и по трубопроводу 34 вводят в качестве абсорбента в поток отсепарированного газа перед рекуперативным теплообменником 6. The vapor phase is supplied to the refrigerator 29 through pipeline 28, cooled, and the resulting liquid mixture — light condensate fraction (LCF) is fed through pipeline 30 to a distributor 31. Then, LCF is fed through pipeline 32 to a pump 33, pressurized and introduced as absorbent through pipeline 34. into the flow of separated gas in front of the regenerative heat exchanger 6.

Для сравнительной оценки вариантов подготовки газоконденсатной смеси по прототипу и предлагаемому изобретению были проведены исследования. Составы сырья, а также абсорбентов, подаваемых в поток газа перед теплообменником 6, приведены в табл. 1
Ряд показателей установки при работе в различных режимах приведен в табл. 2. Изменение выхода пропана и бутанов в жидкую фазу относительно режима прототипа представлено в табл. 3.For a comparative assessment of the options for preparing a gas condensate mixture according to the prototype and the present invention, studies were conducted. The compositions of the raw materials, as well as absorbents supplied to the gas stream in front of the heat exchanger 6, are given in table. 1
A number of installation indicators when working in various modes are given in table. 2. The change in the yield of propane and butanes in the liquid phase relative to the prototype mode is presented in table. 3.

В режиме 1 не производят подачу абсорбента в поток газа перед рекуперативным теплообменником 6. В режимах 2 и 3 в поток газа перед теплообменником 6 подают стабильный конденсат. При этом режим 2 характеризует начальную стадию работы установки, когда поддерживается в ней заданный температурный режим. Третий режим характеризует работу установки после отложения парафинов и образования парафиновой пленки на поверхности труб рекуперативного теплообменника 6. In mode 1, absorbent is not supplied to the gas stream before the regenerative heat exchanger 6. In modes 2 and 3, stable condensate is supplied to the gas stream in front of the heat exchanger 6. In this case, mode 2 characterizes the initial stage of operation of the installation when the specified temperature regime is maintained in it. The third mode characterizes the operation of the installation after deposition of paraffins and the formation of a paraffin film on the surface of the pipes of the regenerative heat exchanger 6.

Во всех режимах на установке поддерживался идентичный режим по давлению в ступенях сепарации. In all modes, the installation maintained an identical pressure mode in the separation stages.

В режиме 1 концентрация фракции с температурой кипения свыше 527K⁺ в жидкой фазе, образовавшейся при охлаждении газа в теплообменнике 21, составляет 9,64 мас. %, что в 8 раз больше ее порогового значения. По этой причине происходит образование твердых кристаллов в системе, их осаждение на поверхности оборудования.In mode 1, the concentration of the fraction with a boiling point in excess of 527K ⁺ in the liquid phase formed upon cooling of the gas in the heat exchanger 21 is 9.64 wt. %, which is 8 times more than its threshold value. For this reason, the formation of solid crystals in the system, their deposition on the surface of the equipment.

В режиме 2 в поток газа подается стабильный конденсат, получаемый на установке стабилизации конденсата (УСК). Поскольку конденсат содержит большое количество тяжелых фракций, концентрация фр. 527K⁺ в жидкой фазе, образовавшейся при охлаждении газа в теплообменнике 21, увеличивается до 20,2 мас. %, происходит осаждение тяжелых парафинов на поверхности теплообменника. Снижается эффективность теплообмена и, как следствие, повышается температура в низкотемпературной ступени сепарации с минус 23 до минус 10^oC. Это приводит к снижению извлечения пропана на 0,8, н-бутана на 4,0 и н-бутана на 2,6 г/м³. В целом снижение выхода пропан-бутановой фракции составляет 8,6 г/м³, что эквивалентно 43 тыс.т. в год на установке производительностью 5 млрд. м³/год.In mode 2, stable condensate is supplied to the gas stream, obtained at the condensate stabilization unit (USK). Since the condensate contains a large number of heavy fractions, the concentration of FR. 527K ⁺ in the liquid phase formed upon cooling of the gas in the heat exchanger 21, increases to 20.2 wt. %, heavy paraffins are deposited on the surface of the heat exchanger. The heat transfer efficiency decreases and, as a result, the temperature in the low-temperature separation stage rises from minus 23 to minus 10 ^o C. This leads to a decrease in the extraction of propane by 0.8, n-butane by 4.0 and n-butane by 2.6 g / m ³ . In general, the reduction in the yield of the propane-butane fraction is 8.6 g / m ³ , which is equivalent to 43 thousand tons. per year at a plant with a capacity of 5 billion m ³ / year.

При подаче легкого абсорбента в поток газа в количестве 162 кг/1000 м³, то есть столько же, сколько и в третьем режиме, происходит снижение концентрации фр. 560K⁺ в жидкой фазе до 0,8%, что ниже порогового. Благодаря этому не происходит осаждение тяжелых парафинов на поверхности теплообменника. В сепараторе поддерживается температура минус 23^oC. По сравнению с прототипом это обеспечивает увеличение выхода пропан-бутановой фракции на тыс.т в год.When a light absorbent is supplied to the gas stream in an amount of 162 kg / 1000 m ³ , that is, as much as in the third mode, a decrease in the concentration of FR occurs. 560K ⁺ in the liquid phase up to 0.8%, which is below the threshold. Due to this, heavy paraffins are not deposited on the surface of the heat exchanger. In the separator, the temperature is maintained at minus 23 ^o C. Compared with the prototype, this provides an increase in the yield of propane-butane fraction by thousand tons per year.

Извлечение конденсата во всех вариантах находится на одном уровне. Condensate recovery in all cases is on the same level.

Claims

A method of preparing a gas-condensate mixture for transport, including supplying formation products to a first stage separator, withdrawing a liquid phase from it, cooling the separated gas, separating the formed liquid phase, jointly stabilizing the condensates of the separation stages, characterized in that a part of the stable condensate is throttled at high temperatures and separated into phases, the vapor phase is cooled, condensed and fed as an absorbent into the gas stream in front of the recuperative heat exchanger; the consumer phase is diverted .