RU2432535C2

RU2432535C2 - System of low temperature of gas separation at gas condensate deposit

Info

Publication number: RU2432535C2
Application number: RU2009123820/06A
Authority: RU
Inventors: Константин Саакович Каспарьянц (RU); Константин Саакович Каспарьянц
Priority date: 2009-06-22
Filing date: 2009-06-22
Publication date: 2011-10-27
Also published as: RU2009123820A

Abstract

FIELD: oil and gas production.

SUBSTANCE: system of low temperature gas separation at gas-condensate deposit consists of equipment of installation for gas dewatering, of separators, of reservoirs, of pumps for condensate transit, and of installation for stabilisation of hydrocarbon fractions. The distinguished feature of the system is performance of a final stage of gas throttling and mass exchange between gas and liquid in a fractioning condenser with a spiral head.

EFFECT: reduced number of equipment units, capital expenditures, simplified maintenance of installation, its reduced power potential, improved ecology due to considerable reduction of non-controlled exhausts.

2 dwg

Description

Изобретение относится к области разработки газоконденсатных месторождений, в частности к использованию установок низкотемпературной сепарации газа на центральных пунктах сбора (ЦПС).The invention relates to the field of gas condensate field development, in particular to the use of low-temperature gas separation units at central collection points (DSP).

Известны установки, в которых подготовка газов осуществляется многоступенчатым дросселированием (2-3 ступени) за счет энергии продуктивных пластов, сопровождаемым эффектом Джоуля-Томпсона, с выделением углеводородного конденсата, стабилизируемого на установках в специальных колоннах ректификации (Берлин М.А., Гореченков В.Г., Волков Н.П. Переработка нефтяных и природных газов, М.: «Химия», 1981 г., стр.176).There are known installations in which gas treatment is carried out by multi-stage throttling (2-3 stages) due to the energy of productive formations, accompanied by the Joule-Thompson effect, with the release of hydrocarbon condensate stabilized in installations in special distillation columns (Berlin MA, Gorechenkov V. G., Volkov NP Processing of oil and natural gases, M.: “Chemistry”, 1981, p.176).

Существует схема с двухколонным вариантом стабилизации конденсата и традиционным вариантом низкотемпературной сепарации (НТС), взятая за прототип (Разработка, эксплуатация и обустройство нефтяных месторождений. Сборник научных трудов. ОАО «Гипровостокнефть», 2001 г., Каспарьянц К.С. УДК 622.276.1/4).There is a scheme with a two-column version of condensate stabilization and the traditional version of low-temperature separation (NTS), taken as a prototype (Development, operation and arrangement of oil fields. Collection of scientific papers. OJSC Giprovostokneft, 2001, Kasparyants KS UDC 622.276.1 /four).

Газ по этой схеме после осушки с помощью ДЭГа проходит двухступенчатое дросселирование, трехступенчатую сепарацию, где происходит отделение конденсата. Далее газ, пройдя теплообменник, поступает в газопровод и на КС. Выделившийся в сепараторах конденсат проходит двухколонную стабилизацию, в результате которой получают бензиновую фракцию (80-120°С), легкий бензин (120-180°С) и тяжелую бензиновую фракцию (180-220°С).Gas according to this scheme, after drying with the help of DEG, undergoes two-stage throttling, three-stage separation, where condensate is separated. Further, the gas, passing the heat exchanger, enters the gas pipeline and at the compressor station. The condensate released in the separators undergoes two-column stabilization, as a result of which a gasoline fraction (80-120 ° C), light gasoline (120-180 ° C) and a heavy gasoline fraction (180-220 ° C) are obtained.

К недостаткам этого способа следует отнести большое количество оборудования (сепараторы, колонны и т.п.), повышенные эксплуатационные расходы, при осуществлении дросселирования требуется значительный перепад давления на дросселях, который не всегда можно достичь на поздних стадиях эксплуатации месторождений, большие неорганизованные выбросы вредных веществ в атмосферу.The disadvantages of this method include a large number of equipment (separators, columns, etc.), increased operating costs, when throttling is carried out, a significant pressure drop across the throttles is required, which can not always be achieved in the later stages of field operation, large unorganized emissions of harmful substances in atmosphere.

Технической задачей предлагаемого изобретения является повышение эффективности работы установки, снижение капитальных и эксплуатационных затрат, снижение неорганизованных выбросов вредных веществ путем проведения окончательной ступени дросселирования газа и конденсата в специальном фракционирующем конденсаторе со спиральной насадкой по а/с SU 1068687, кл. F28D 7/02; 7/14, 1984 г. Бюл. №3.The technical task of the invention is to increase the efficiency of the installation, reduce capital and operating costs, reduce fugitive emissions by carrying out the final stage of gas and condensate throttling in a special fractionating condenser with a spiral nozzle in accordance with a / c SU 1068687, class. F28D 7/02; 7/14, 1984 Bull. Number 3.

Технический результат по повышению эффективности работы установки, снижению капитальных и эксплуатационных затрат, снижению неорганизованных выбросов в атмосферу достигается тем, что в технологической схеме низкотемпературной сепарации (НТС) газоконденсатного месторождения, содержащей оборудование и сооружения по осушке газа, сепараторы, емкости по приему, перекачке, подготовке (стабилизации) газа и жидких углеводородных фракций, окончательная ступень дросселирования газа и конденсата производится во фракционирующем конденсаторе, снабженном дросселирующим устройством на выходе из трубного пространства.The technical result of increasing the efficiency of the installation, reducing capital and operating costs, reducing fugitive emissions into the atmosphere is achieved by the fact that in the technological scheme of low-temperature separation (NTS) of a gas condensate field containing equipment and facilities for gas dehydration, separators, receiving tanks, pumping, preparation (stabilization) of gas and liquid hydrocarbon fractions, the final stage of gas and condensate throttling is carried out in a fractionating condenser, equipped with a throttling device at the exit of the pipe space.

На фиг.1 и 2 представлена принципиальная технологическая схема установки низкотемпературной сепарации центрального пункта сбора газа газоконденсатного месторождения.Figure 1 and 2 presents a schematic flow diagram of a low-temperature separation installation of a central gas collection point of a gas condensate field.

Установка содержит сборник жидких поршней 1, колонну осушки газа 2, теплообменники 3, 6, 18, 19, 20, 26, холодильник 4, емкости 5, 8, 11, 16, 22, дроссельные клапаны 7, 9, 10, 15, фракционирующий конденсатор 13 со спиральной насадкой 14, подогреватель 21, ректификационную колонну (стабилизатор) 25, насосное оборудование 12, 17, 23, 29, 30, сборники флегмы 27, 28, рибойлер 24 (Фиг.1).The installation contains a collection of liquid pistons 1, a column for drying gas 2, heat exchangers 3, 6, 18, 19, 20, 26, a refrigerator 4, tanks 5, 8, 11, 16, 22, throttle valves 7, 9, 10, 15, fractionating a condenser 13 with a spiral nozzle 14, a heater 21, a distillation column (stabilizer) 25, pumping equipment 12, 17, 23, 29, 30, reflux collectors 27, 28, a reboiler 24 (Figure 1).

Установка НТС работает следующим образом.NTS installation works as follows.

Газ с промысла потоком I поступает в емкость приема жидких поршней 1, в которой отделяются образовавшиеся в трубопроводной системе жидкие компоненты (углеводородный конденсат, мехпримеси и вода - поток XI).Gas from the field with flow I enters the reservoir for receiving liquid pistons 1, in which the liquid components formed in the pipeline system (hydrocarbon condensate, solids and water - stream XI) are separated.

Далее газ проходит колонну 2 по осушке, куда в качестве осушителя подается через холодильник 4 свежий раствор диэтиленгликоля (ДЭГ) потоком IV. Отработанный ДЭГ отделяют в емкости-сепараторе 11 и отправляют на регенерацию (поток V). Затем осушенный газ проходит теплообменник 6, где охлаждается за счет исходящего из фракционирующего конденсатора 13 газа, первую ступень дросселирования 7. Далее охлажденный газ и выделившийся конденсат отдельными потоками поступают в специальный фракционирующий конденсатор 13 - конденсат в межтрубное пространство, а газ через дроссель 10 - в трубное пространство. Во фракционирующем конденсаторе, а именно на выходе из него, происходит последняя ступень дросселирования 15, где после охлаждения газа еще раз выделяется конденсат, который входит под фракционирующий конденсатор общим потоком с газом (Фиг.2), после чего холодный газ уходит наверх, в межтрубное пространство фракционирующего конденсатора, а дополнительно выделившийся конденсат стекает вниз. Газ, пройдя теплообменники и емкость 5, выводится как готовый продукт - товарный газ - в систему магистральных газопроводов для дальнейшего потребления (поток II).Then the gas passes through the column 2 for drying, where a fresh solution of diethylene glycol (DEG) is supplied through stream IV as a desiccant through the refrigerator 4. The spent DEG is separated in the separator tank 11 and sent for regeneration (stream V). Then, the dried gas passes through a heat exchanger 6, where it is cooled by the gas exiting from the fractionating condenser 13, the first stage of throttling 7. Then, the cooled gas and the condensate released in separate streams enter a special fractionating condenser 13 - condensate into the annulus, and gas through the throttle 10 - to pipe space. In the fractionating condenser, namely, at the outlet from it, the last throttling stage 15 occurs, where, after cooling the gas, condensate is again released, which enters the fractionating condenser in a common stream with gas (Figure 2), after which the cold gas goes up into the annulus the space of the fractionating condenser, and the additionally released condensate flows down. Gas passing heat exchangers and tank 5, is discharged as a finished product - commercial gas - into the system of gas pipelines for further consumption (stream II).

Подача конденсата во фракционирующий конденсатор улучшает условия дросселирования, и по сравнению с прототипом тот же эффект достигается при меньшем перепаде давления. Уменьшение числа оборудования (сепараторов, колонны, технологической обвязки и т.п.) позволит значительно снизить капитальные затраты на установку НТС, упростить обслуживание установки, снизить энергопотенциал установки, улучшить экологическую обстановку путем значительного снижения неорганизованных выбросов.The supply of condensate to the fractionating condenser improves the throttling conditions, and in comparison with the prototype the same effect is achieved with a lower pressure drop. A reduction in the number of equipment (separators, columns, process piping, etc.) will significantly reduce the capital costs of installing the NTS, simplify the maintenance of the installation, reduce the energy potential of the installation, and improve the environmental situation by significantly reducing fugitive emissions.

Образовавшийся углеводородный конденсат, обладающий высоким давлением насыщенных паров (упругостью), передается в емкость 16, а далее может подаваться с помощью насоса 17 в нефть (поток VII) или через рибойлер 24 на установку по его стабилизации (отбору наиболее летучих компонентов), проводимой по одноколонному способу, в колонне 25, в результате которой получают бензиновую фракцию (80-120°С) - поток VIII, легкий бензин (120-180°С) - поток X. Газы стабилизации из емкостей-сборников флегмы 27, 28 отводятся с потоком IX и используются для собственных нужд.The hydrocarbon condensate formed, which has a high saturated vapor pressure (elasticity), is transferred to a tank 16, and then it can be pumped into oil (stream VII) or through a reboiler 24 to a plant for its stabilization (selection of the most volatile components), carried out by single-column method, in column 25, as a result of which a gasoline fraction (80-120 ° C) is obtained — stream VIII, light gasoline (120-180 ° C) is stream X. Stabilization gases from reflux containers 27, 28 are discharged with a stream IX and are used for their own needs.

В случае поставленной задачи получения дизельного топлива в выходящий из фракционирующего конденсатора конденсат добавляют расчетное количество нефти (поток III), который, пройдя через теплообменники и подогреватель 21 в емкости 22, разделяют, пары отводят на рибойлер 24, затем на стабилизацию в колонну 25, снизу которой через рибойлер и теплообменник 18 отводят полученное дизельное топливо потоком VI; а нефтяной остаток из емкости 22 отдает свое тепло в теплообменнике 20 и уходит в поток товарной нефти VII.In the case of the task of producing diesel fuel, the calculated amount of oil (stream III) is added to the condensate leaving the fractionating condenser, which, after passing through the heat exchangers and the heater 21 in the tank 22, is separated, the vapors are diverted to the riboiler 24, then for stabilization to the column 25, from the bottom which through the reboiler and heat exchanger 18 divert the resulting diesel fuel stream VI; and the oil residue from the tank 22 gives its heat in the heat exchanger 20 and goes into the flow of salable oil VII.

Claims

A low-temperature gas condensate gas separation system comprising gas drying equipment, separators, tanks, condensate transfer pumps, a hydrocarbon fraction stabilization unit, characterized in that the final stage of gas, condensate throttling and mass transfer between gas and liquid are carried out in a fractionating condenser with spiral nozzle.