RU2444559C2 - Method of preparing fuel gas - Google Patents

Method of preparing fuel gas Download PDF

Info

Publication number
RU2444559C2
RU2444559C2 RU2010104233/05A RU2010104233A RU2444559C2 RU 2444559 C2 RU2444559 C2 RU 2444559C2 RU 2010104233/05 A RU2010104233/05 A RU 2010104233/05A RU 2010104233 A RU2010104233 A RU 2010104233A RU 2444559 C2 RU2444559 C2 RU 2444559C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
gas
fuel
fuel gas
liquid
heavy
Prior art date
Application number
RU2010104233/05A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2010104233A (en
Inventor
Сергей Сергеевич Иванов (RU)
Сергей Сергеевич Иванов
Михаил Юрьевич Тарасов (RU)
Михаил Юрьевич Тарасов
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Тюменский проектный и научно-исследовательский институт нефтяной и газовой промышленности им. В.И. Муравленко "Гипротюменнефтегаз"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое акционерное общество "Тюменский проектный и научно-исследовательский институт нефтяной и газовой промышленности им. В.И. Муравленко "Гипротюменнефтегаз" filed Critical Открытое акционерное общество "Тюменский проектный и научно-исследовательский институт нефтяной и газовой промышленности им. В.И. Муравленко "Гипротюменнефтегаз"
Priority to RU2010104233/05A priority Critical patent/RU2444559C2/en
Publication of RU2010104233A publication Critical patent/RU2010104233A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2444559C2 publication Critical patent/RU2444559C2/en

Links

Images

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: fuel gas is compressed using a liquid ring compressor, separated and filtered from dropping liquid and mechanical impurities, followed by membrane separation into fuel "light" gas and low-pressure "heavy" gas. The fuel "light" gas is taken for use in gas reciprocating power plant s and the low-pressure "heavy" gas is recycled to the inlet of the liquid-ring compressor.
EFFECT: invention increases methane index and reduces calorific value of the gas.
1 dwg, 1 tbl

Description

Изобретение относится к области подготовки топливного газа, в частности, для повышения метанового индекса и снижения теплотворной способности и может быть использовано в энергетике для подготовки топливного газа газопоршневых (ГПЭС) электростанций, работающих на попутном нефтяном газе.The invention relates to the field of preparation of fuel gas, in particular, to increase the methane index and reduce calorific value and can be used in the energy sector for the preparation of fuel gas from gas piston (GPES) power plants running on associated petroleum gas.

Энергомашины электростанций работают на попутном нефтяном газе, подготовленном в соответствии с техническими требованиями производителей. Величины метанового индекса и теплотворной способности газа являются основными требованиями, предъявляемыми к топливному газу для ГПЭС. Метановый индекс характеризует детонационную стойкость топливного газа (аналогично октановому числу для бензинов).Power plants of power plants operate on associated petroleum gas, prepared in accordance with the technical requirements of manufacturers. Values of methane index and calorific value of gas are the main requirements for fuel gas for gas power plants. The methane index characterizes the detonation resistance of fuel gas (similar to the octane number for gasoline).

При работе на газе, не удовлетворяющем техническим требованиям, происходит детонация в двигателях внутреннего сгорания, «деградация» энергомашин и, как следствие, недостаточная выработка электроэнергии (60÷70% от номинальной мощности).When working on gas that does not meet the technical requirements, detonation occurs in internal combustion engines, “degradation” of energy machines and, as a result, insufficient generation of electricity (60 ÷ 70% of the rated power).

Подготовка топливного газа с целью увеличения метанового индекса и снижения теплотворной способности достигается изменением компонентного состава газа.The preparation of fuel gas in order to increase the methane index and reduce the calorific value is achieved by changing the component composition of the gas.

Так, известен способ промысловой подготовки (изменения компонентного состава) топливного газа низкотемпературной сепарацией. Способ заключается в создании холода: либо внутреннего (компримированием с последующим дросселированием), либо внешнего (применением специальных холодильных машин) и отделения сконденсировавшихся в результате охлаждения «тяжелых» углеводородов (Берлин М.А., Гореченков В.Г., Волков Н.П. Переработка нефтяных и природных газов. - М.: «Химия», 1981. - С.168; Бекиров Т.М., Ланчаков Г.А. Технология обработки газа и конденсата. - М.: ООО «Недра-Бизнесцентр», 1999. - С.305, 324).So, there is a known method of field preparation (changes in component composition) of fuel gas by low-temperature separation. The method consists in creating a cold: either internal (by compression followed by throttling), or external (using special refrigeration machines) and separating condensed “heavy” hydrocarbons (Berlin MA, Gorechenkov V.G., Volkov N.P. Processing of petroleum and natural gases. - M.: Chemistry, 1981. - P.168; Bekirov TM, Lanchakov GA. Technology of processing gas and condensate. - M.: Nedra-Business Center LLC, 1999 .-- P.305, 324).

Реализация в промысловых условиях способа подготовки топливного газа низкотемпературной сепарацией на ГПЭС требует высоких капитальных и эксплуатационных затрат, что увеличивает себестоимость произведенной электроэнергии.The implementation in the field of a method for the preparation of fuel gas by low-temperature separation at the gas power station requires high capital and operating costs, which increases the cost of electricity generated.

Также известен компрессионный способ промысловой подготовки (изменения компонентного состава) топливного газа. Способ основан на процессе сжатия в компрессоре и последующего охлаждения в воздушном или водяном холодильнике, в результате чего часть газа конденсируется («тяжелые» углеводороды). (Чуракаев A.M. Переработка нефтяных газов. Учебник для рабочих. М.: Недра, 1983. - С.98).Also known compression method of field preparation (changes in component composition) of fuel gas. The method is based on the process of compression in a compressor and subsequent cooling in an air or water cooler, as a result of which part of the gas condenses ("heavy" hydrocarbons). (Churakaev A.M. Petroleum gas processing. A textbook for workers. M: Nedra, 1983. - P.98).

Наиболее близкий к заявляемому способу подготовки топливного газа приведен в патенте на изобретение №2376341 «Способ подготовки топливного газа», данный способ включает сепарацию и фильтрацию от капельной жидкости и механических примесей, подачу в топливный газ азотно-воздушной смеси с содержанием азота 90÷99 об.% и подачу топливного газа на газопоршневые электростанции, однако не позволяет подавать низконапорный газ, а также предполагает строительство азотной станции.Closest to the claimed method for the preparation of fuel gas is given in the patent for invention No. 2376341 "Method for the preparation of fuel gas", this method includes separation and filtration from dropping liquid and mechanical impurities, supplying nitrogen-air mixture with nitrogen content 90 ÷ 99 rpm to the fuel gas .% and the supply of fuel gas to gas reciprocating power plants, however, does not allow to supply low-pressure gas, and also involves the construction of a nitrogen station.

Предлагаемый способ промысловой подготовки топливного газа, включающий компримирование с помощью жидкостно-кольцевого компрессора, сепарацию и фильтрацию от капельной жидкости и механических примесей, заключается в том, что с целью повышения метанового индекса и снижения теплотворной способности газ направляют на мембранное разделение на топливный «легкий» газ и низконапорный «тяжелый» газ, при этом топливный газ подают для питания газопоршневых электростанций, а низконапорный «тяжелый» газ рециркулируют на прием жидкостно-кольцевого компрессора. В качестве рабочей жидкости в жидкостно-кольцевом компрессоре может использоваться как нефтепромысловая сточная вода, так и подготовленная нефть.The proposed method for field preparation of fuel gas, including compression using a liquid ring compressor, separation and filtration from droplet liquid and mechanical impurities, is that in order to increase the methane index and reduce the calorific value, the gas is sent to the membrane separation for fuel “light” gas and a low-pressure "heavy" gas, while the fuel gas is supplied to supply gas-piston power plants, and the low-pressure "heavy" gas is recycled to receive a liquid-ring th compressor. Both oilfield wastewater and prepared oil can be used as a working fluid in a liquid ring compressor.

Способ поясняется чертежами (рис.1), где изображены принципиальные технологические схемы способа подготовки топливного газа.The method is illustrated by drawings (Fig. 1), which shows the basic technological schemes of the method of preparation of fuel gas.

Поступающий по трубопроводу 1 низконапорный попутный нефтяной газ смешивается с пермеатом, поступающим по трубопроводу 8 («тяжелый» газ мембранного газоразделения) и далее объединенный поток по трубопроводу 2 поступает на компримирование в жидкостно-кольцевой компрессор К-1. В компрессор К-1 по трубопроводу 4 подается рабочая жидкость - подготовленная нефть. Компримированная газо-жидкостная смесь по трубопроводу 3 поступает в сепаратор С-1 на разделение. Газ из сепаратора С-1 по газопроводу 5 отводится на очистку от капельной жидкости в фильтр Ф-1, а жидкость (газонасыщенная нефть с водным конденсатом) по трубопроводу 6 - на установку подготовки нефти. Очищенный в фильтре Ф-1 газ по газопроводу 7 поступает на разделение в мембранный блок МБ-1, где разделяется на «легкий» топливный газ, направляемый по газопроводу 8 на газопоршневую электростанцию и «тяжелый» газ - пермеат, циркулируемый по газопроводу 8 в приемный трубопровод компрессора К-1.The low-pressure associated petroleum gas coming in through pipeline 1 is mixed with permeate coming in through pipeline 8 (“heavy” membrane gas separation gas) and then the combined flow through pipeline 2 is sent for compression to the K-1 liquid-ring compressor. The K-1 compressor is fed with a working fluid through pipeline 4 — prepared oil. Compressed gas-liquid mixture through pipeline 3 enters the separator C-1 for separation. Gas from the C-1 separator through gas pipeline 5 is discharged to clean the drip liquid into the F-1 filter, and liquid (gas-saturated oil with water condensate) through pipeline 6 to the oil treatment unit. The gas purified in the F-1 filter through gas pipeline 7 is fed for separation to the MB-1 membrane unit, where it is divided into “light” fuel gas sent through gas pipeline 8 to a gas piston power station and “heavy” gas — permeate circulated through gas pipeline 8 to a receiving compressor pipeline K-1.

Изменение метанового индекса и теплотворной способности топливного газа приведено в таблице.The change in the methane index and the calorific value of fuel gas is given in the table.

Расчеты метанового индекса выполнялись в ПО AVL Methane version 3.10а (производства AVL List GmbH), расчеты теплотворной способности в ПО Hysys 2006 (производства Aspentech).Calculations of the methane index were performed in the AVL Methane version 3.10a software (manufactured by AVL List GmbH), and the calorific value calculated in the Hysys 2006 software (manufactured by Aspentech).

ТаблицаTable Изменение метанового индекса и теплотворной способности попутного нефтяного газа при подготовкеChange in methane index and calorific value of associated petroleum gas in preparation   Исходный газSource gas Подготовленный топливный газ («легкий»)Prepared fuel gas (“light”) Состав, мол.%Composition, mol.% N2 N 2 0,0890,089 0,1640.164 СO2 CO 2 0,1830.183 0,4840.484 СН4 CH 4 25,61825,618 61,83461,834 С2Н6 C 2 H 6 7,1267,126 10,21910,219 C3H8 C 3 H 8 25,15925,159 16,93216,932 i-С4Н10 i-C 4 H 10 10,77310,773 4,0534,053 n- C4H10 n- C 4 H 10 14,75414,754 4,8244,824 i- C5H12 i- C 5 H 12 4,0074,007 0,6400.640 n-С5Н12 n-C 5 H 12 3,6323,632 0,5510.551 Σ-C6H14+Σ-C 6 H 14 + 15,15015,150 0,5410.541 H2OH 2 O 6,4916,491 0,2420.242 СвойстваThe properties Плотность, кг/нм3 Density, kg / nm 3 2,172.17 1,231.23 Молярная масса, г/мольMolar mass, g / mol 47,7247.72 27,1327.13 Метановый индексMethane index 21,821.8 40,240,2 Низшая теплотворная способность, МДж/нм3 Lower calorific value, MJ / nm 3 100,15100.15 58,0458.04

Данные значения демонстрируют осуществление способа подготовки топливного газа в области значений метанового индекса и теплотворной способности. Подготовка топливного газа до требований спецификаций определяется в каждом конкретном случае в зависимости от состава и физико-химических свойств газа.These values demonstrate the implementation of a method for preparing fuel gas in the range of methane index and calorific value. The preparation of fuel gas to the requirements of the specifications is determined in each case, depending on the composition and physico-chemical properties of the gas.

Реализация предлагаемого способа промысловой подготовки позволит затратами повысить метановый индекс и снизить теплотворную способность топливного газа, а как следствие, стабильность работы энергомашин.Implementation of the proposed method of field preparation will allow to increase the methane index costs and reduce the calorific value of fuel gas, and as a result, the stability of the operation of energy machines.

Claims (1)

Способ промысловой подготовки топливного газа, включающий компримирование с помощью жидкостно-кольцевого компрессора, сепарацию и фильтрацию от капельной жидкости и механических примесей, мембранное разделение на топливный «легкий» газ и низконапорный «тяжелый» газ, при этом топливный «легкий» газ подают для питания газопоршневых электростанций, а низконапорный «тяжелый» газ рециркулируют на прием жидкостно-кольцевого компрессора. A method for field preparation of fuel gas, including compression using a liquid ring compressor, separation and filtration from droplet liquid and mechanical impurities, membrane separation into fuel “light” gas and low-pressure “heavy” gas, while fuel “light” gas is supplied for power gas-piston power plants, and low-pressure "heavy" gas is recycled to receive a liquid-ring compressor.
RU2010104233/05A 2010-02-08 2010-02-08 Method of preparing fuel gas RU2444559C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010104233/05A RU2444559C2 (en) 2010-02-08 2010-02-08 Method of preparing fuel gas

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010104233/05A RU2444559C2 (en) 2010-02-08 2010-02-08 Method of preparing fuel gas

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2010104233A RU2010104233A (en) 2011-08-20
RU2444559C2 true RU2444559C2 (en) 2012-03-10

Family

ID=44755292

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2010104233/05A RU2444559C2 (en) 2010-02-08 2010-02-08 Method of preparing fuel gas

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2444559C2 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2520207C2 (en) * 2012-09-10 2014-06-20 Андрей Владиславович Курочкин Method of preparing fuel gas
RU2523315C2 (en) * 2012-10-08 2014-07-20 Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский и проектный институт по переработке газа" ОАО "НИПИгазпереработка" Associated petroleum gas utilisation plant
RU2692859C1 (en) * 2018-12-03 2019-06-28 Общество с ограниченной ответственностью "Газпромнефть Научно-Технический Центр" (ООО "Газпромнефть НТЦ") Method of using hydrocarbon gas and modular compressor plant for its implementation

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103667024A (en) * 2013-11-20 2014-03-26 青岛天人环境股份有限公司 Device for preparing vehicle fuel gas from organic waste
CN103666614A (en) * 2013-11-20 2014-03-26 青岛天人环境股份有限公司 Device for purifying and preparing natural gas for automobile from biogas through decarbonization
RU2576714C1 (en) * 2015-04-20 2016-03-10 Андрей Владиславович Курочкин Method of preparation of fuel gas

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2510718A1 (en) * 1981-08-03 1983-02-04 Olajipari Foevallal Tervezoe GAS SUPPLY STATION
SU1350447A1 (en) * 1986-05-30 1987-11-07 Всесоюзный научно-исследовательский институт природных газов Method of preparing hydrocarbon gas for transportation
RU2305224C2 (en) * 2006-05-06 2007-08-27 Анатолий Васильевич Наумейко Method of filling vehicle with natural gas and movable gas filling station
RU2376341C1 (en) * 2008-05-14 2009-12-20 Открытое акционерное общество "Тюменский проектный и научно-исследовательский институт нефтяной и газовой промышленности" им.В.И.Муравленко "Гипротюменнефтегаз" Method of fuel gas preparation

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2510718A1 (en) * 1981-08-03 1983-02-04 Olajipari Foevallal Tervezoe GAS SUPPLY STATION
SU1350447A1 (en) * 1986-05-30 1987-11-07 Всесоюзный научно-исследовательский институт природных газов Method of preparing hydrocarbon gas for transportation
RU2305224C2 (en) * 2006-05-06 2007-08-27 Анатолий Васильевич Наумейко Method of filling vehicle with natural gas and movable gas filling station
RU2376341C1 (en) * 2008-05-14 2009-12-20 Открытое акционерное общество "Тюменский проектный и научно-исследовательский институт нефтяной и газовой промышленности" им.В.И.Муравленко "Гипротюменнефтегаз" Method of fuel gas preparation

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2520207C2 (en) * 2012-09-10 2014-06-20 Андрей Владиславович Курочкин Method of preparing fuel gas
RU2523315C2 (en) * 2012-10-08 2014-07-20 Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский и проектный институт по переработке газа" ОАО "НИПИгазпереработка" Associated petroleum gas utilisation plant
RU2692859C1 (en) * 2018-12-03 2019-06-28 Общество с ограниченной ответственностью "Газпромнефть Научно-Технический Центр" (ООО "Газпромнефть НТЦ") Method of using hydrocarbon gas and modular compressor plant for its implementation

Also Published As

Publication number Publication date
RU2010104233A (en) 2011-08-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2444559C2 (en) Method of preparing fuel gas
AU2012231391B2 (en) Systems and methods for carbon dioxide capture in low emission combined turbine systems
US10315150B2 (en) Carbon dioxide recovery
AU2011305628B2 (en) System and method for high efficiency power generation using a nitrogen gas working fluid
AU2009298613B2 (en) Configurations and methods of high pressure acid gas removal
CA2904901C (en) Membrane separation of carbon dioxide from natural gas with energy recovery
US10047673B2 (en) Production of low pressure liquid carbon dioxide from a power production system and method
US11111847B2 (en) Method and system of carbon sequestration and carbon negative power system
CN103917490A (en) Low emission power generation systems and methods incorporating carbon dioxide separation
NO20150588A1 (en) Increasing Combustibility of Low BTU Natural Gas
KR20150052113A (en) Cycle piston engine power system
EP2964735A1 (en) Power generation and methane recovery from methane hydrates
US11231224B2 (en) Production of low pressure liquid carbon dioxide from a power production system and method
CN111649539A (en) Device and process for decarbonizing natural gas, recovering carbon dioxide and liquefying in carbon dioxide-rich oil-gas well
EP2850375A2 (en) Process and apparatus for the separation of carbon dioxide and hydrogen
WO2008043833A2 (en) Process to prepare a gaseous mixture
WO2013009763A1 (en) Fuel gas conditioning process using glassy polymer membranes
RU2376341C1 (en) Method of fuel gas preparation
US20130025276A1 (en) Method and device for producing a carbon dioxide-rich gas mixture, method and device for improved oil recovery and corresponding use of a gas engine
CN205156508U (en) Gas separation unit of pyrolysis coal gas
CN212205328U (en) Carbon dioxide-rich oil-gas well natural gas decarbonization and carbon dioxide recovery and liquefaction device
RU2558886C2 (en) Method of recycling refinery flare gases
US20110232327A1 (en) Method for Processing Off Gas
US20190063826A1 (en) Flare Recovery with Carbon Capture
Joshi et al. Improve Gas Turbine/Engine Performance and Reduce Maintenance Using Membranes for Fuel Gas Conditioning

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20190209