RU2509271C2 - Method for obtaining gasolines and liquefied gas from associated gas - Google Patents

Method for obtaining gasolines and liquefied gas from associated gas Download PDF

Info

Publication number
RU2509271C2
RU2509271C2 RU2012123481/06A RU2012123481A RU2509271C2 RU 2509271 C2 RU2509271 C2 RU 2509271C2 RU 2012123481/06 A RU2012123481/06 A RU 2012123481/06A RU 2012123481 A RU2012123481 A RU 2012123481A RU 2509271 C2 RU2509271 C2 RU 2509271C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
gas
separation
stream
fractions
stage
Prior art date
Application number
RU2012123481/06A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2012123481A (en
Inventor
Александр Николаевич Лазарев
Валентин Николаевич Косенков
Александр Дмитриевич Савчук
Original Assignee
Александр Николаевич Лазарев
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 Александр Николаевич Лазарев filed Critical Александр Николаевич Лазарев
Priority to RU2012123481/06A priority Critical patent/RU2509271C2/en
Publication of RU2012123481A publication Critical patent/RU2012123481A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2509271C2 publication Critical patent/RU2509271C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Separation By Low-Temperature Treatments (AREA)
  • Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)

Abstract

FIELD: oil and gas industry.
SUBSTANCE: after condensate (oil and gasoline fractions) representing light gas fractions is separated from associated gas, the latter is cooled in a heat exchanger, subject to separation in a centrifugal separator, and as a result, the separated condensate together with condensate after primary separation is supplied for separation by rectification into oil and gasoline, and light fractions are subject to two-stage compression. After the first stage, gas is divided into two flows. The first flow is directed to a three-way vortex tube for energy separation so that cold, hot gaseous and liquid flows are formed. The second flow is cooled in a recuperative heat exchanger with a cold flow of the vortex tube and divided by separation into gas and liquid. Gas is supplied to the second compression stage, and liquid representing natural gas gasoline is then supplied for further processing. Gas compressed at the second stage is cooled in the recuperative heat exchanger by throttled liquid phase separated from hot flow of the vortex tube and supplied to a fuel-consumed separator for separation into dry and liquefied gas, which are removed from the plant in a marketable form.
EFFECT: use of the invention will allow improving separation efficiency of gaseous mixture.
2 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к технологии подготовки и переработки попутного газа в товарную продукцию, в частности, с выделением бензиновых и нефтяных фракций, а также газообразного и сжиженного газов. Проблема переработки попутного нефтяного газа является очень важной, поскольку этот вид сырья может быть дополнительным источником для пополнения ресурсов углеводородного сырья для использования в газовой и нефтехимической промышленности.The invention relates to a technology for the preparation and processing of associated gas into commercial products, in particular, with the release of gasoline and oil fractions, as well as gaseous and liquefied gases. The problem of associated petroleum gas processing is very important, since this type of raw material can be an additional source for replenishing hydrocarbon resources for use in the gas and petrochemical industries.

Сегодня в России на нефтяных промыслах сжигается до 20 млрд. м3 попутного газа в год (Путин В.В. Послание Федеральному собранию РФ от 26.04.2007 г.). Транспортировка неразделенной смеси затруднена, поэтому значительная часть попутного газа просто сжигается на факелах. «Сегодня выгодно сжигать, а перерабатывать - не выгодно, вот и сжигают» - Путин В.В. Совещание по вопросам развития нефтегазовой отрасли от 06.08.2007 г.Today in Russia up to 20 billion m 3 of associated gas is burned in oil fields per year (Putin V.V. Message to the Federal Assembly of the Russian Federation dated April 26, 2007). Transportation of the undivided mixture is difficult, so a significant portion of the associated gas is simply flared. “Today it’s profitable to burn, but processing is not profitable, that’s what they burn” - V.V. Putin Meeting on the development of the oil and gas industry from 08/06/2007

Это наносит вред экологии, поэтому решение данной проблемы очень актуально еще и потому, что позволит удовлетворить растущую потребность в дешевых, экологически чистых энергоресурсах - углеводородном сырье.This is harmful to the environment, therefore, the solution to this problem is also very important because it will satisfy the growing need for cheap, environmentally friendly energy resources - hydrocarbon raw materials.

Однако из скважин выходит сложная смесь, состоящая из нефтяной эмульсии, представляющей смесь нефти, воды и попутного нефтяного газа. Поэтому требуется предварительная подготовка для разделения смеси и, непосредственно, разделение на составляющие компоненты, включая конденсат, представляющий смесь нефти и бензиновых фракций и легких углеводородов С13.However, a complex mixture consisting of an oil emulsion representing a mixture of oil, water and associated petroleum gas emerges from the wells. Therefore, preliminary preparation is required for separation of the mixture and, directly, separation into constituent components, including condensate, which is a mixture of oil and gasoline fractions and light hydrocarbons C 1 -C 3 .

Предлагаемая технология включает сочетание высокоэффективной центробежной сепарации, компремирования и вихревого сжижения легких углеводородных фракций, путем дросселирования их в вихревой трубе, с использованием рекуперативного теплообмена холодного и горячего потоков вихревой трубы.The proposed technology includes a combination of highly efficient centrifugal separation, compression and vortex liquefaction of light hydrocarbon fractions by throttling them in a vortex tube using recuperative heat exchange of cold and hot vortex tube flows.

Аналогом предлагаемого изобретения является способ, включающий глубокую подготовку попутного нефтяного газа для переработки в товарную продукцию (См. Кисин В.А., Тюрина Л.А. Глубокая подготовка попутного нефтяного газа для переработки в товарную продукцию. Научно-технический журнал. Наука и техника в газовой промышленности. 2008. №1 (33), с.4-10. - [1]).An analogue of the invention is a method that includes deep preparation of associated petroleum gas for processing into commercial products (See Kisin V.A., Tyurina L.A. Deep preparation of associated petroleum gas for processing into commercial products. Scientific and technical journal. Science and technology in the gas industry. 2008. No. 1 (33), pp. 4-10. - [1]).

Согласно этого способа попутный нефтяной газ из промыслового сепаратора поступает в блок подготовки газа - высокоскоростную низкотемпературную сепарацию фракций попутного нефтяного газа, с использованием аппарата вихревого низконапорного фракционирования газа (АВНФ) - представляющего многосекционную конструкцию, которая кроме использования эффекта Ранка-Хилша, реализует технологию абсорбционной сепарации собственным конденсатом (эффект соконденсации Линда), с учетом направленного формируемого ультразвукового воздействия и совмещения в одной установке функций двух теплообменников - для нагрева газа и рекуперации выделяемого тепла.According to this method, associated petroleum gas from a field separator enters a gas preparation unit - high-speed low-temperature separation of associated petroleum gas fractions using a low-pressure gas fractionation vortex fractionation apparatus (AVNF) - representing a multi-sectional design that, in addition to using the Rank-Hills effect, implements absorption separation technology own condensate (Lind's co-condensation effect), taking into account the directional formed ultrasonic action and the functions in two heat exchangers in one installation - for gas heating and heat recovery.

Использование упомянутых технологических приемов позволяет, при сохранении всех преимуществ вихревой трубы осуществить более глубокую сепарацию фракций попутного нефтяного газа при низком давлении (от 0,3-0,4 МПа). АВНФ способен работать автономно, а также в составе блочной установки глубокой подготовки газа (УГПГ). Блок сепарации (рабочее давление 0,25 МПа) обеспечивает очистку от воды и механических примесей, а также выделение фракций: метан-этан, пропан-бутан, фракция легкого бензина (фр. C5 +).The use of the mentioned technological methods allows, while maintaining all the advantages of the vortex tube, to carry out a deeper separation of associated petroleum gas fractions at low pressure (from 0.3-0.4 MPa). AVNF is able to work autonomously, as well as as part of a unit for deep gas treatment (UGPG). The separation unit (working pressure 0.25 MPa) provides purification from water and mechanical impurities, as well as the separation of fractions: methane-ethane, propane-butane, light gasoline fraction (FR. C 5 +).

В рассматриваемом изобретении, несмотря на достижение эффективной подготовки по очистке и фракционированию попутного газа на сухой отбензиненный газ, пропан-бутановую смесь и бензин, ему присущи недостатки:In the present invention, despite the achievement of effective preparation for purification and fractionation of associated gas into dry stripped gas, propane-butane mixture and gasoline, it has the disadvantages of:

- поступающий на очистку и фракционирование аппарат АВНФ работает при звуковых скоростях, что недопустимо при давлении 0,3-0,4 МПа, так как в основе заложено проявление эффекта Ранка, поэтому возможна неустойчивая работа, а следовательно, возможны срывы в режимах работы (известно, что эффективно вихревая труба работает при достижении перепада давления до и после вихревой трубы P1/P2≤4-5);- the AVNF apparatus arriving for cleaning and fractionation operates at sound speeds, which is unacceptable at a pressure of 0.3-0.4 MPa, since the manifestation of the Rank effect is based on it, therefore unstable operation is possible, and therefore disruptions in operating modes are possible (it is known that the vortex tube effectively works when the pressure drop is reached before and after the vortex tube P 1 / P 2 ≤4-5);

- так как попутные газы на выходе из промыслового сепаратора имеют низкое начальное давление (0,1-0,3 МПа) и оно нестабильно по значениям, что неудовлетворительно скажется на работе вихревого аппарата;- since the associated gases at the outlet of the field separator have a low initial pressure (0.1-0.3 MPa) and it is unstable in values, which will unsatisfactorily affect the operation of the vortex apparatus;

- приведенные доводы неустойчивого режима работы вихревого аппарата скажутся и на подаче абсорбента (конденсата), так как он связан с направленным формированием ультразвукового воздействия в вихревом аппарате.- the above arguments of the unstable operation of the vortex apparatus will also affect the supply of absorbent (condensate), since it is associated with the directed formation of ultrasonic action in the vortex apparatus.

Прототипом предлагаемого изобретения является способ-установка вихревого сжижения попутного газа по патенту РФ: RLJ 2395763 от 27.07.2010 г., F25J 1/00, F25B 9/00 - [2], в котором исходный поток попутного газа предварительно отделяется от воды, охлаждается в регенеративных теплообменниках и поступает в турбодетандер, а затем - в вихревую трубу.The prototype of the invention is a method for the installation of vortex liquefaction of associated gas according to the patent of the Russian Federation: RLJ 2395763 from 07/27/2010, F25J 1/00, F25B 9/00 - [2], in which the source gas stream is previously separated from the water, cooled in regenerative heat exchangers and enters the turboexpander, and then into the vortex tube.

Охлаждение осушенного попутного газа осуществляется «горячей» метановой фракцией газа за счет горячего потока вихревой трубы, затем охлажденный газ расширяется в турбодетандере с понижением давления и температуры и подается в вихревую трубу, в которой образуются два потока - осевой холодный с температурой ниже температуры конденсации пропан-бутановых фракций и периферийный - горячий.The dried associated gas is cooled by the “hot” methane fraction of the gas due to the hot stream of the vortex tube, then the cooled gas expands in the turboexpander with decreasing pressure and temperature and is fed into the vortex tube, in which two flows are formed - the axial cold one with a temperature below the condensation temperature of propane butane fractions and peripheral - hot.

Холодный поток расширившегося газа с температурой минус 65°С, представляющий метановую фракцию с мельчайшими капельками сконденсировавшихся пропан-бутановых фракций, затем сепарируется на составляющие: жидкий пропан-бутан и метан.The cold stream of expanded gas with a temperature of minus 65 ° C, representing a methane fraction with tiny droplets of condensed propane-butane fractions, is then separated into components: liquid propane-butane and methane.

Холодный поток метановой фракции после регенеративного теплообменника, в котором охлаждается исходный поток попутного газа, поступает в эжектор на смешение с осушенным горячим потоком вихревой трубы, который подается с помощью турбокомпрессора, а затем выводится в качестве товарной метановой фракции.The cold stream of the methane fraction after the regenerative heat exchanger, in which the initial flow of associated gas is cooled, enters the ejector for mixing with the dried hot stream of the vortex tube, which is supplied by a turbocompressor and then discharged as a commodity methane fraction.

Отсепарарированная из холодного потока вихревой трубы жидкая фаза, а также влага, отсепарированная из горячего потока вихревой трубы, представляющие собой жидкую пропан-бутановую смесь, выводятся с установки, как товарный продукт.The liquid phase separated from the cold vortex tube stream, as well as the moisture separated from the hot vortex tube stream, which is a liquid propane-butane mixture, are removed from the unit as a commercial product.

Данный способ позволяет осуществить разделение попутного газа, содержащего значительное количество (около 80%) легких метановых и незначительное количество (около 10%) тяжелых пропан-бутановых фракций, однако ему присущи недостатки, к ним можно отнести:This method allows the separation of associated gas containing a significant amount (about 80%) of light methane and a small amount (about 10%) of heavy propane-butane fractions, however, it has disadvantages, which include:

- обычно поступающий попутный газ содержит значительное количество различных примесей, включая как механические, так и примеси углеводородного характера, например, нефтяные эмульсии, воду и др., поэтому требуется более эффективная очистка от указанных примесей. Это особенно важно, если в схеме предусмотрены такие аппараты, как вихревая труба, турбодетандер, турбокомпрессор, эжектор (из-за возможности забивки сопла в вихревой трубе или гидроудара в компрессорах и т.д.);- usually incoming associated gas contains a significant amount of various impurities, including both mechanical and hydrocarbon impurities, for example, oil emulsions, water, etc., therefore, more efficient cleaning of these impurities is required. This is especially important if devices such as a vortex tube, a turboexpander, a turbocompressor, an ejector are provided in the circuit (due to the possibility of clogging a nozzle in a vortex tube or a water hammer in compressors, etc.);

- в схеме предусмотрен дополнительный сеапаратор-водоотделитель, но после него последовательно установлены два рекуперативных теплообменника, в которых осуществляется охлаждение горячим и холодным потоками вихревой трубы, что естественно вызовет конденсацию жидкой фазы из газового потока, однако, образовавшийся двухфазный поток поступает на вход турбодетандера и вихревой трубы, что недопустимо;- the circuit provides an additional separator-water separator, but after it two recuperative heat exchangers are installed in series, in which cooling by hot and cold flows of the vortex tube is carried out, which naturally will cause condensation of the liquid phase from the gas stream, however, the resulting two-phase flow enters the turbine expander and the vortex pipes, which is unacceptable;

- аналогично, горячий поток, после относительного захолаживания в первом рекуперативном теплообменнике исходного потока газа, направляют в турбокомпрессор, а затем в эжектор. Несмотря на то, что горячий поток был отсе-парирован от жидкой фазы, после теплообменника возможно вторичное образование влаги, которую необходимо выделить до направления газа в турбокомпрессор.- similarly, the hot stream, after relative cooling in the first recuperative heat exchanger of the initial gas stream, is sent to the turbocharger, and then to the ejector. Despite the fact that the hot stream was separated from the liquid phase, secondary formation of moisture is possible after the heat exchanger, which must be released before the gas is directed to the turbocharger.

Для устранения изложенных недостатков предлагаемый способ предусматривает следующее:To eliminate the above disadvantages, the proposed method provides the following:

- предварительную подготовку поступающего попутного нефтяного газа, включающую двухступенчатую сепарацию (так называя, грубую и тонкую), позволяющую на первой стадии выделить сконденсированную жидкость, состоящую в основном из нефтяных и бензиновых фракций, и легкие газообразные фракции (Блок А - подготовки);- preliminary preparation of incoming associated petroleum gas, including two-stage separation (so-called coarse and fine), which allows the condensed liquid, consisting mainly of oil and gasoline fractions, and light gaseous fractions to be isolated at the first stage (Block A - preparations);

- разделение водно-углеводородного конденсата, включающего в составе нефтяные эмульсии, водный конденсат и бензиновые фракции, с применением отпарной ректификационной колонны, с необходимым дополнительным оборудованием, для получения товарных: нефти и бензина (Блок В - блок ректификации);- separation of water-hydrocarbon condensate, including oil emulsions, water condensate and gasoline fractions, using a stripping distillation column, with the necessary additional equipment, to obtain marketable: oil and gasoline (Block B - rectification block);

- компрессия и сжижение легких углеводородных фракций, с использованием дроссельного рекуперативного сжижения и энергетического разделения в трехпоточной вихревой трубе, причем для нормальной работы вихревой трубы (требуемое минимальное давление на входе) компримированный поток газа отбирается после первой ступени компрессора (1,5-2,0 МПа) и подают на вход вихревой трубы.- compression and liquefaction of light hydrocarbon fractions using throttle regenerative liquefaction and energy separation in a three-stream vortex tube, and for normal operation of the vortex tube (the required minimum inlet pressure), the compressed gas stream is taken after the first compressor stage (1.5-2.0 MPa) and fed to the entrance of the vortex tube.

Наличие достаточного давления позволяет в технологический процесс включить вихревую трубу (нижняя граница работы вихревых труб равна значениям давлений 1,2-2,0 МПа), что позволяет использовать холодильные циклы с использованием энергии горячего и холодного потоков вихревой трубы для осуществления рекуперативного обмена и эффективной сепарации разделяемых товарных газообразного и сжиженного газов (Блок С - компрессии и сжижения).The presence of sufficient pressure allows you to include a vortex tube in the technological process (the lower boundary of the vortex tubes is equal to pressure values of 1.2-2.0 MPa), which allows the use of refrigeration cycles using the energy of the hot and cold vortex tube flows for regenerative exchange and efficient separation shared commodity gaseous and liquefied gases (Block C - compression and liquefaction).

На фиг.1 изображена принципиальная технологическая схема для реализации заявляемого способа. На схеме представлены: блок А - подготовки попутного газа к разделению, блок В - блок ректификации, блок С - блок компрессии и сжижения газа, а также потоки: I - исходный поток попутного газа; II - конденсат нефтяных и бензиновых фракций; III - легкие газообразные фракции; IV - отсепарированные газообразные фракции; V - конденсат нефтебензиновых фракций; VI - нефть; VII - бензин; VIII - часть компримированного газа после первой ступени компрессора (первый поток); IX - холодный поток вихревой трубы; Х - горячий поток вихревой трубы; XI - отсепарированная жидкость горячего потока; XII - часть компримированного газа после первой ступени компрессора (второй поток); XIII - отсепарированный газ; XIV - сконденсированный газовый бензин; XV - газовый бензин; XVI - компремированная после второй ступени компрессора легкая углеводородная фракция; XVII - метановая газообразная фракция; XVIII - сжиженные газы (фракция С34).Figure 1 shows a schematic flow chart for implementing the proposed method. The diagram shows: block A — associated gas preparation for separation, block B — rectification block, block C — gas compression and liquefaction block, as well as flows: I — initial gas flow; II - condensate of oil and gasoline fractions; III - light gaseous fractions; IV - separated gaseous fractions; V is the condensate of petroleum fractions; VI - oil; VII - gasoline; VIII - part of the compressed gas after the first stage of the compressor (first stream); IX - cold stream of a vortex tube; X is the hot stream of the vortex tube; XI is the separated liquid of the hot stream; XII - part of the compressed gas after the first stage of the compressor (second stream); XIII - separated gas; XIV - condensed gas gasoline; XV - gas gasoline; XVI - light hydrocarbon fraction compressed after the second stage of the compressor; XVII - methane gas fraction; XVIII - liquefied gases (fraction C 3 -C 4 ).

На схеме по фиг.1 также представлены аппараты и арматура: 1 - первичный сепаратор, в котором сепарируются легкие фракции газа от конденсата нефтебензиновой смеси; 2 - рекуперативный теплообменник, служащий для охлаждения легких фракций газа (поток III) холодным потоком IX; 3 - многоступенчатый центробежный сепаратор для разделения газа (поток III); 4 - емкость для нефтебензиновой смеси; 5 - первая ступень компрессора для компремирования потока газа (поток IV); 6 - вторая ступень компрессора для компремирования потока газа (поток XIII); 7 - вихревая труба, служащая для энергетического сжижения и разделения легких углеводородных фракций (фр. С15+); 8 - рекуперативный теплообменник, служащий для охлаждения компремированного (второго потока) - (поток XII) холодным потоком вихревой трубы; 9 - сепаратор, служащий для разделения компремированного (второго потока XII) на газ XIII и жидкость (поток XIV); 10 - емкость для сбора отсепарированной жидкости - конденсата газового бензина (+поток XV); 11 - рекуперативный теплообменник для охлаждения компремированного потока XVI - отсепарированной жидкостью (поток XI); 12 - расходный сепаратор для разделения газообразной метановой фракции (поток XVII) и сжиженных газов фракции - С34 (поток XVIII); 13 - ректификационная отпарная колонна для ректификации (разделения) нефтяных фракций (поток VI) от бензиновых фракций (поток VII); 14 - кипятильник для разогрева кубовой части ректификационной колонны 13; 15 - холодильник для охлаждения и конденсации паров, выходящих с верха ректификационной колонны 13; 16 - емкость для сбора конденсата бензиновых фракций; 17 - насос для подачи орошения (флегмы) на верх ректификационной колонны 13; 18…37 - запорно-регулирующие вентили.The apparatus and fittings are also shown in the diagram of FIG. 1: 1 — a primary separator in which light gas fractions are separated from the condensate of the oil-gasoline mixture; 2 - recuperative heat exchanger, used to cool light gas fractions (stream III) with a cold stream IX; 3 - multistage centrifugal separator for gas separation (stream III); 4 - capacity for petroleum-gas mixture; 5 - the first stage of the compressor for compressing the gas stream (stream IV); 6 - the second stage of the compressor for compressing the gas stream (stream XIII); 7 - vortex tube, serving for energy liquefaction and separation of light hydrocarbon fractions (FR. C 1 -C 5+ ); 8 - recuperative heat exchanger, which serves to cool the compressed (second stream) - (stream XII) cold stream of the vortex tube; 9 - a separator used to separate the compressed (second stream XII) into gas XIII and liquid (stream XIV); 10 - capacity for collecting the separated liquid - gas gas condensate (+ stream XV); 11 - recuperative heat exchanger for cooling the compressed stream XVI - separated liquid (stream XI); 12 - consumable separator for the separation of the gaseous methane fraction (stream XVII) and liquefied gases fraction - C 3 -C 4 (stream XVIII); 13 - distillation stripping column for rectification (separation) of oil fractions (stream VI) from gasoline fractions (stream VII); 14 - a boiler for heating the still bottom of the distillation column 13; 15 - refrigerator for cooling and condensation of vapors leaving the top of the distillation column 13; 16 - capacity for collecting condensate of gasoline fractions; 17 - pump for supplying irrigation (phlegmy) to the top of the distillation column 13; 18 ... 37 - shut-off and control valves.

При этом вентиль 18 размещен на линии выхода отсепарированных легких газообразных фракций (поток III) поступающих в межтрубное пространство рекуперативного теплообменника 2; вентиль 19 - на линии выходного конденсата нефтяных и бензиновых фракций (поток II), выходящих из аппаратов 1 и 4 в ректификационную отпарную колонну 13; вентиль 20 - на линии отсепарированных газообразных фракций (поток IV), выходящих из многоступенчатого центробежного сепаратора 3 и поступающие на вход первой ступени компрессора 5; вентиль 21 - на линии вывода (поток V) из многоступенчатого центробежного сепаратора 3 конденсата нефтебензиновых фракций в емкость 4; вентиль 22 - на линии отвода второго потока (XII) компримированного газа после первой ступени компрессора 5, поступающего в трубное пространство рекуперативного теплообменника 8; вентиль 23 - на линии сконденсированного газового бензина (потока (XIV), поступающего из сепаратора 9 в емкость 10; вентиль 24 - на линии первого потока компримируемо газа (поток VIII) после первой ступени компрессора 5, поступающего на вход вихревой трубы 7; вентиль 25 - на линии холодного потока, выходящего их холодного конца вихревой трубы до входа в межтрубное пространство рекуперативного теплообменника 8; вентиль 26 - на линии (поток XI) выхода отсепарированной жидкости из горячего потока вихревой трубы; вентиль 27 - на линии, соединяющей трубное пространство рекуперативного теплообменника 11 со входом в расходных сепаратор 12; вентиль 28 - на линии, соединяющей горячий конец вихревой трубы 7 со входом в многоступенчатый центробежный сепаратор 3; вентиль 29 - на линии, соединяющей верхнюю часть сепаратора 9 со входом на вторую ступень компрессора 6; вентиль 30 - на линии, соединяющей верхнюю часть расходного сепаратора 12 с магистральным трубопроводом (поток XVII); вентиль 31 - на линии выхода из нижней части расходного сепаратора 12 товарной сжиженной фракции газа (фр. Сз-С4) - поток XVIII; вентиль 32 - на линии вывода из нижней части емкости 10 газового бензина (поток XV); вентиль 33 - на линии вывода конденсата нефтяных и бензиновых фракций из емкости 4 (поток II); вентиль 34 - на лини выхода паровой фазы бензиновых фракций на дефлегмацию (охлаждение) в холодильник 15; вентиль 35 - на линии отвода нефтяной фракции из кубовой части ректификационной колонны 13 (поток VI); 36 - на линии подачи орошения (бензиновых фракций) из нижней части емкости 16 насосом 17 в верхнюю часть ректификационной колонны 13; 37 - на линии отвода бензиновых фракций (поток VII) из нижней части емкости 16.In this case, the valve 18 is placed on the exit line of the separated light gaseous fractions (stream III) entering the annulus of the recuperative heat exchanger 2; valve 19 - on the line of the outlet condensate of oil and gasoline fractions (stream II), leaving apparatus 1 and 4 to distillation stripping column 13; valve 20 - on the line of the separated gaseous fractions (stream IV) leaving the multi-stage centrifugal separator 3 and entering the input of the first stage of the compressor 5; valve 21 - on the output line (stream V) from the multi-stage centrifugal separator 3 of condensate of oil-gasoline fractions into the tank 4; valve 22 - on the exhaust line of the second stream (XII) of compressed gas after the first stage of the compressor 5 entering the pipe space of the regenerative heat exchanger 8; valve 23 - on the line of condensed gas gasoline (stream (XIV) coming from the separator 9 to the tank 10; valve 24 - on the line of the first stream of compressed gas (stream VIII) after the first stage of the compressor 5 entering the input of the vortex tube 7; valve 25 - on the line of the cold stream leaving their cold end of the vortex tube to enter the annular space of the recuperative heat exchanger 8; valve 26 - on the line (stream XI) of the output of the separated liquid from the hot stream of the vortex tube; valve 27 - on the line connecting the pipe a regenerative heat exchanger 11 with an entrance to the consumable separator 12; valve 28 is on the line connecting the hot end of the vortex tube 7 with the entrance to the multistage centrifugal separator 3; valve 29 is on the line connecting the upper part of the separator 9 with the entrance to the second stage of the compressor 6; valve 30 — on the line connecting the upper part of the consumable separator 12 with the main pipeline (stream XVII); valve 31 — on the outlet line from the lower part of the consumable separator 12 of a commodity liquefied gas fraction (fr. Sz-C4) - stream XVIII; valve 32 - on the output line from the lower part of the tank 10 gas gasoline (stream XV); valve 33 - on the condensate discharge line of oil and gasoline fractions from tank 4 (stream II); valve 34 - on the line of exit of the vapor phase of gasoline fractions for reflux (cooling) in the refrigerator 15; valve 35 - on the line of removal of the oil fraction from the bottom of the distillation column 13 (stream VI); 36 - on the supply line of irrigation (gasoline fractions) from the lower part of the tank 16 with a pump 17 to the upper part of the distillation column 13; 37 - on the line of removal of gasoline fractions (stream VII) from the bottom of the tank 16.

Исходный поток попутного газа I из промыслового газосепаратора поступает в предварительный сепаратор для сепарации легких фракций газа от конденсата II, представляющего собой нефтебензиновую смесь. Входные параметры газа обычно составляют: давление Р=0,2-0,4 МПа, температура 20-30°С. Легкая фракция газа, выходящая из верха сепаратора 1, охлаждается в рекуперативном теплообменнике 2 холодным потоком вихревой трубы 7 и подвергается высокоэффективной сепарации в многоступенчатом центробежном сепараторе 3 для отделения газа (поток IV) от остаточного конденсата и мелкодиспергированной взвеси и поступает в (Блок С) на всас первой ступени 5 двухступенчатого компрессора, где сжимается до давления 1,5-2,0 МПа.The associated gas I feed stream from the field gas separator enters a preliminary separator for separating light gas fractions from condensate II, which is a petrol-gas mixture. The input gas parameters are usually: pressure P = 0.2-0.4 MPa, temperature 20-30 ° C. The light gas fraction leaving the top of the separator 1 is cooled in a recuperative heat exchanger 2 by a cold stream of a vortex tube 7 and is subjected to highly efficient separation in a multi-stage centrifugal separator 3 to separate gas (stream IV) from the residual condensate and fine dispersed suspension and enters (Block C) to suction of the first stage 5 of a two-stage compressor, where it is compressed to a pressure of 1.5-2.0 MPa.

Сжатый газ V однородного состава после первой ступени компрессора, представляющий собой газообразную фракцию, состоящую из углеводородов C13 (метан-этан-пропан) разделяется на два потока, в соотношении (в объемных процентах): первый поток от 10 до 30 и второй поток от 70 до 90. Например, первый поток VIII - 20% об. и второй поток XII - 80% об.Compressed gas V of uniform composition after the first compressor stage, which is a gaseous fraction consisting of C 1 -C 3 hydrocarbons (methane-ethane-propane), is divided into two streams in the ratio (in volume percent): the first stream is from 10 to 30 and the second stream from 70 to 90. For example, the first stream VIII - 20% vol. and the second stream XII - 80% vol.

Первый поток газа VIII поступает на вход трехпоточной вихревой трубы 7, в которой образуются холодный IX, горячий Х газообразные и жидкий XI потоки. Второй поток газа XII после первой ступени компрессора 5 и рекуперативного теплообменника 8 разделяется в сепараторе 9 на газ XIII и жидкость XIV. Газ поступает на вторую ступень компремирования, где сжимается до давления Р=5,0-5,5 МПа., а жидкость, представляющая собой газовый бензин, поступает в емкость 10, откуда выводится для дальнейшей переработки в конечную продукцию.The first gas stream VIII enters the inlet of a three-stream vortex tube 7, in which cold IX, hot X gaseous and liquid XI flows are formed. The second gas stream XII after the first stage of the compressor 5 and the regenerative heat exchanger 8 is separated in the separator 9 into gas XIII and liquid XIV. Gas enters the second stage of compression, where it is compressed to a pressure of P = 5.0-5.5 MPa., And the liquid, which is gas gasoline, enters the tank 10, from where it is discharged for further processing into the final product.

Сжатый газ XVI охлаждается в теплообменнике 11, дросселируемой посредством вентиля 26 жидкой фазой, выделенной из горячего потока вихревой трубы, которая смешивается с газовым бензином XIV в емкости 10, а поток XVI поступает на разделение в сепаратор 12, с верхней части которого выводится сухой метановый газ XVII, а с нижней части сепаратора сжиженная фракция С34 (поток XVIII), в качестве товарных продуктов.Compressed gas XVI is cooled in a heat exchanger 11 throttled by a valve 26 with a liquid phase separated from a hot stream of a vortex tube, which is mixed with gas gas XIV in a tank 10, and stream XVI is fed to a separator 12 for separation, from the top of which dry methane gas is discharged XVII, and from the bottom of the separator the liquefied fraction C 3 -C 4 (stream XVIII), as commercial products.

Нефтебензиновая смесь (поток II) разделяется в блоке ректификации (блок А), в состав которого включены: ректификационная отпарная колонна 13, теплообменник 15, емкость 16, насос 17.The petrol-gas mixture (stream II) is separated in the rectification unit (block A), which includes: distillation stripping column 13, heat exchanger 15, capacity 16, pump 17.

Поступающая в ректификационную колонну смесь II разделяется в процессе ректификации, включающей нагрев водяным паром в теплообменнике 14 кубовой части колонны и охлаждение (дефлегмация) выходящих паров сверху колонны в холодильнике 15, сбор конденсата в емкости 16 и подачу, в качестве орошения верхней части ректификационной колонны 13, конденсата насосом 17 в верхнюю часть колонны. В результате ректификации происходит разделение смеси (поток II) на нефть VI и бензин VII, отводимых в качестве конечных продуктов.Mixture II entering the distillation column is separated during the distillation process, including heating with steam in the heat exchanger 14 of the bottom part of the column and cooling (refluxing) the effluent from the top of the column in the refrigerator 15, collecting condensate in the vessel 16 and supplying the upper part of the distillation column 13 as irrigation condensate pump 17 to the top of the column. As a result of rectification, the mixture is separated (stream II) into oil VI and gasoline VII discharged as final products.

Способ получения из попутного газа бензинов и сжиженного газа, включающий поступающий из газопровода сырой попутный газ, представляющий смесь, состоящую из нефтяных остатков, бензиновых фракций и попутного газа, разделяют на сконденсированный бензин и нефтяные остатки ректификацией, а попутный газ, состоящий из легких фракций C13 компримируют и сепарируют на сухой и сжиженный газы, отличающийся тем, что попутный газ, после отделения от него конденсата (нефтяных и бензиновых фракций), представляющий легкие фракции газа, охлаждают в теплообменнике, подвергают высокоэффективной сепарации в центробежном сепараторе, в результате которой выделенный конденсат вместе с конденсатом после первичной сепарации поступает на разделение ректификацией на нефть и бензин, а легкие фракции подвергают двухступенчатому компремированию, при этом после первой ступени газ разделяют на два потока, первый поток направляют в трехпоточную вихревую трубу для энергетического разделения с образованием холодного, горячего газообразных и жидкого потоков, второй поток охлаждают в рекуперативном теплообменнике холодным потоком вихревой трубы и разделяют сепарацией на газ и жидкость, газ поступает на вторую ступень компрмирования, а жидкость, представляющая собой газовый бензин, затем поступает на дальнейшую переработку, компремированный во второй ступени газ охлаждается в рекуперативном теплообменнике дросселируемой жидкой фазой, отсепарированной из горячего потока вихревой трубы, и поступает в расходный сепаратор для разделения на сухой и сжиженный газ, которые выводятся с установки в качестве товарных.A method of producing gasoline and liquefied gas from associated gas, including crude associated gas coming from a gas pipeline, which is a mixture of oil residues, gasoline fractions and associated gas, is separated into condensed gasoline and oil residues by distillation, and associated gas consisting of light fractions C 1- C 3 are compressed and separated into dry and liquefied gases, characterized in that the associated gas, after separation of condensate (oil and gasoline fractions) from it, representing light gas fractions, is cooled to heat the exchanger is subjected to a highly efficient separation in a centrifugal separator, as a result of which the condensate separated together with the condensate after primary separation is separated by distillation into oil and gasoline, and the light fractions are subjected to two-stage compression, while after the first stage the gas is divided into two streams, the first stream is directed into a three-threaded vortex tube for energy separation with the formation of cold, hot gaseous and liquid streams, the second stream is cooled in a regenerative manner the heat exchanger with a cold vortex tube flow and is separated by gas and liquid separation, the gas enters the second stage of compression, and the gas gasoline liquid is then sent for further processing, the gas compressed in the second stage is cooled in a recuperative heat exchanger with a throttled liquid phase separated from the hot flow of the vortex tube, and enters the consumable separator for separation into dry and liquefied gas, which are removed from the installation as commodity.

Способ, отличающийся тем, что легкие фракции, после первой ступени компремирования, газ разделяют на два потока, в соотношении (в объемных процентах): первый поток от 10 до 30 и второй поток от 70 до 90.The method, characterized in that the light fractions, after the first stage of compression, the gas is divided into two streams, in the ratio (in volume percent): the first stream from 10 to 30 and the second stream from 70 to 90.

Таким образом, в предлагаемом способе переработки попутного газа, поступающего на переработку в качестве сырого углеводородной смеси, имеющего сравнительно низкое давление, даны технические и технологические решения по стабилизации состава газа, а рациональное использование компрессии позволяет применить вихревую трубу, с помощью которой получить энергетические потоки для использования в процессах газоразделения холодильные циклы.Thus, in the proposed method for the processing of associated gas, which is processed as a crude hydrocarbon mixture having a relatively low pressure, technical and technological solutions for stabilizing the gas composition are given, and the rational use of compression allows the use of a vortex tube with which to obtain energy flows for use in gas separation processes refrigeration cycles.

Это позволяет применить рекуперативные теплообменники для осуществления процессов конденсации и газоразделения низкомолекулярных углеводородных смесей фракций С14 с получением индивидуальных углеводородных фракций (фракций CH4 и фракций С34), а также бензиновых фракций С5+ с отделением нефтяных фракций.This allows the use of recuperative heat exchangers for the condensation and gas separation processes of low molecular weight hydrocarbon mixtures of C 1 -C 4 fractions to produce individual hydrocarbon fractions (CH 4 fractions and C 3 -C 4 fractions), as well as C 5+ gasoline fractions with separation of oil fractions.

Выполнение способа получения из попутного газа бензинов и сжиженного газа в совокупности с вышеизложенными признаками (признаками формулы изобретения) является новым для технологии выделения ценного углеводородного сырья из попутного газа, для различных отраслей промышленности, и, следовательно, соответствует критерию «новизна».The implementation of the method of producing gas and gas from associated gas in conjunction with the foregoing features (features of the claims) is new to the technology for the extraction of valuable hydrocarbons from associated gas for various industries, and therefore meets the criterion of "novelty."

Вышеприведенная совокупность отличительных признаков не известна на данном уровне развития техники и не следует из общеизвестных правил проектирования технологических установок газоразделения по получению низкомолекулярного углеводородного сырья из попутных нефтяных газов, что доказывает соответствие критерию «изобретательский уровень».The above set of distinctive features is not known at this level of technological development and does not follow from the well-known rules for the design of gas separation technological systems for the production of low molecular weight hydrocarbons from associated petroleum gases, which proves compliance with the criterion of "inventive step".

Конструктивная реализация заявленного изобретения с указанной совокупностью признаков не представляет никаких конструктивно-технических и технологических трудностей, откуда следует соответствие критерию «промышленная применимость».The constructive implementation of the claimed invention with the specified set of features does not present any structural, technical and technological difficulties, whence the compliance with the criterion of "industrial applicability" follows.

Источники информацииInformation sources

1. Кисин В.А., Тюрина Л.А. Глубокая подготовка попутного нефтяною газа для переработки в товарную продукцию. Научно-технический журнал. Наука и техника в газовой промышленности. 2008. №1(33), с.4-10.1. Kisin V.A., Tyurina L.A. Deep preparation of associated petroleum gas for processing into commercial products. Scientific and technical journal. Science and technology in the gas industry. 2008. No. 1 (33), pp. 4-10.

2. Патент РФ: RU 2395763 от 27.07.2010 г., F25J 1/00, F25B 9/00 - прототип.2. RF patent: RU 2395763 from 07/27/2010, F25J 1/00, F25B 9/00 - prototype.

Claims (2)

1. Способ получения из попутного газа бензинов и сжиженного газа, в котором поступающий из газопровода сырой попутный газ, представляющий смесь, состоящую из нефтяных остатков, бензиновых фракций и попутного газа, разделяют на сконденсированный бензин и нефтяные остатки ректификацией, а попутный газ, состоящий из легких фракций С13 компримируют и сепарируют на сухой и сжиженный газы, отличающийся тем, что попутный газ после отделения от него конденсата (нефтяных и бензиновых фракций), представляющий легкие фракции газа, охлаждают в теплообменнике, подвергают сепарации в центробежном сепараторе, в результате которой выделенный конденсат вместе с конденсатом после первичной сепарации поступает на разделение ректификацией на нефть и бензин, а легкие фракции подвергают двухступенчатому компремированию, при этом после первой ступени газ разделяют на два потока, первый поток направляют в трехпоточную вихревую трубу для энергетического разделения, с образованием холодного, горячего газообразных и жидкого потоков, второй поток охлаждают в рекуперативном теплообменнике холодным потоком вихревой трубы и разделяют сепарацией на газ и жидкость, газ поступает на вторую ступень компрмирования, а жидкость, представляющая собой газовый бензин, затем поступает на дальнейшую переработку, компремированный во второй ступени газ охлаждается в рекуперативном теплообменнике дросселируемой жидкой фазой, отсепарированной из горячего потока вихревой трубы, и поступает в расходный сепаратор для разделения на сухой и сжиженный газ, которые выводятся с установки в качестве товарных.1. A method of producing gasoline and liquefied gas from associated gas, in which crude associated gas coming from the gas pipeline, which is a mixture consisting of oil residues, gasoline fractions and associated gas, is separated into condensed gasoline and oil residues by distillation, and associated gas consisting of light fractions C 1 -C 3 are compressed and separated into dry and liquefied gases, characterized in that the associated gas after separation of condensate (oil and gasoline fractions) from it, representing light gas fractions, is cooled to heat the exchanger is subjected to separation in a centrifugal separator, as a result of which the separated condensate, together with the condensate, is separated by distillation into oil and gas after primary separation, and the light fractions are subjected to two-stage compression, while after the first stage the gas is divided into two streams, the first stream is sent to three-stream vortex tube for energy separation, with the formation of cold, hot gaseous and liquid streams, the second stream is cooled in a recuperative heat exchanger x by a vortex tube flow boat and separated by gas and liquid separation, gas enters the second stage of compression, and gas gasoline liquid is then sent to further processing, the gas compressed in the second stage is cooled in a recuperative heat exchanger by a throttled liquid phase, separated from the hot stream vortex tube, and enters the consumable separator for separation into dry and liquefied gas, which are removed from the installation as commodity. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что легкие фракции, после первой ступени компремирования, газ разделяют на два потока, в соотношении (в объемных процентах): первый поток от 10 до 30 и второй поток от 70 до 90. 2. The method according to claim 1, characterized in that the light fractions, after the first stage of compression, the gas is divided into two streams, in the ratio (in volume percent): the first stream from 10 to 30 and the second stream from 70 to 90.
RU2012123481/06A 2012-06-05 2012-06-05 Method for obtaining gasolines and liquefied gas from associated gas RU2509271C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012123481/06A RU2509271C2 (en) 2012-06-05 2012-06-05 Method for obtaining gasolines and liquefied gas from associated gas

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012123481/06A RU2509271C2 (en) 2012-06-05 2012-06-05 Method for obtaining gasolines and liquefied gas from associated gas

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2012123481A RU2012123481A (en) 2013-12-10
RU2509271C2 true RU2509271C2 (en) 2014-03-10

Family

ID=49682857

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012123481/06A RU2509271C2 (en) 2012-06-05 2012-06-05 Method for obtaining gasolines and liquefied gas from associated gas

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2509271C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2590267C1 (en) * 2015-10-21 2016-07-10 Андрей Владиславович Курочкин Stripping plant for associated oil gas and operation method thereof

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114440551B (en) * 2022-01-28 2024-04-19 连云港液空深冷工程有限公司 Device and method for recycling mixed hydrocarbon of associated gas of oil field rich in nitrogen and liquefying dry gas at low temperature

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB944938A (en) * 1960-04-06 1963-12-18 Chicago Bridge & Iron Co Improvements in or relating to storing liquefied hydrocarbon gases and fractionatinghydrocarbon mixtures
US4462813A (en) * 1982-04-19 1984-07-31 Sappsucker, Inc. System and method for converting wellhead gas to liquefied petroleum gases (LPG)
RU70461U1 (en) * 2007-09-17 2008-01-27 Общество с ограниченной ответственностью "Волго-Уральский научно-исследовательский и проектный институт нефти и газа" (ООО "ВолгоУралНИПИгаз") INSTALLATION OF PREPARATION OF OIL GAS FOR TRANSPORT
RU2321797C1 (en) * 2007-02-26 2008-04-10 Александр Петрович Гусев Method of preparing oil gas
RU2395763C1 (en) * 2009-01-30 2010-07-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Самарский государственный технический университет Vortex oil gas propane-butane fraction liquefication plant

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB944938A (en) * 1960-04-06 1963-12-18 Chicago Bridge & Iron Co Improvements in or relating to storing liquefied hydrocarbon gases and fractionatinghydrocarbon mixtures
US4462813A (en) * 1982-04-19 1984-07-31 Sappsucker, Inc. System and method for converting wellhead gas to liquefied petroleum gases (LPG)
RU2321797C1 (en) * 2007-02-26 2008-04-10 Александр Петрович Гусев Method of preparing oil gas
RU70461U1 (en) * 2007-09-17 2008-01-27 Общество с ограниченной ответственностью "Волго-Уральский научно-исследовательский и проектный институт нефти и газа" (ООО "ВолгоУралНИПИгаз") INSTALLATION OF PREPARATION OF OIL GAS FOR TRANSPORT
RU2395763C1 (en) * 2009-01-30 2010-07-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Самарский государственный технический университет Vortex oil gas propane-butane fraction liquefication plant

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2590267C1 (en) * 2015-10-21 2016-07-10 Андрей Владиславович Курочкин Stripping plant for associated oil gas and operation method thereof

Also Published As

Publication number Publication date
RU2012123481A (en) 2013-12-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA1097564A (en) Process for the recovery of ethane and heavier hydrocarbon components from methane-rich gases
RU2407966C2 (en) Method of processing liquid natural gas
RU2734237C1 (en) Apparatus for complex gas treatment by low-temperature condensation
RU2509271C2 (en) Method for obtaining gasolines and liquefied gas from associated gas
CN205607020U (en) System for separation chemical engineering exhaust gas system ethylene
RU128923U1 (en) INSTALLATION OF LOW-TEMPERATURE GAS CONDENSATION
US11946355B2 (en) Method to recover and process methane and condensates from flare gas systems
RU2528460C2 (en) Liquefying of high-pressure natural gas or low-pressure associated oil gas
RU2507459C1 (en) Separation method from liquefaction of associated petroleum gas with its isothermal storage
US2134700A (en) Separation of hydrocarbons
JP2020522665A (en) Treatment of hydrocarbon gas
RU2640969C1 (en) Method for extraction of liquefied hydrocarbon gases from natural gas of main gas pipelines and plant for its implementation
RU93513U1 (en) INSTALLATION OF LOW-TEMPERATURE SEPARATION OF GAS OR GAS-LIQUID MIXTURES (OPTIONS)
RU2553857C1 (en) Method and device for gas compression
RU2496068C1 (en) Method of drying and cleaning of natural gas with further liquefaction and device for its implementation
RU2555909C1 (en) Method of preparation of hydrocarbon gas for transport
RU2612235C1 (en) Method and plant for deethanization gas conditioning for transportation in gas pipeline
RU2529431C1 (en) Compressor plant
RU2272972C2 (en) Method of the low-temperature separation of the associated petroleum gases (versions)
RU128924U1 (en) INSTALLATION OF LOW-TEMPERATURE GAS SEPARATION
RU2725320C1 (en) Method of hydrocarbon gas preparation for transport
RU2635946C1 (en) Plant for processing natural gas
US1946580A (en) Process of refrigerating and separating gaseous products
CA2935708A1 (en) A method to recover and process methane and condensates from flare gas systems
RU2645102C2 (en) Natural gas preparation method