RU2520207C2 - Способ подготовки топливного газа - Google Patents
Способ подготовки топливного газа Download PDFInfo
- Publication number
- RU2520207C2 RU2520207C2 RU2012138820/04A RU2012138820A RU2520207C2 RU 2520207 C2 RU2520207 C2 RU 2520207C2 RU 2012138820/04 A RU2012138820/04 A RU 2012138820/04A RU 2012138820 A RU2012138820 A RU 2012138820A RU 2520207 C2 RU2520207 C2 RU 2520207C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- gas
- separation
- liquid
- catalytic
- working fluid
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
Abstract
Изобретение относится к способу подготовки топливного газа, включающему компримирование с помощью жидкостно-кольцевого компрессора, сепарацию компрессата с получением газа и жидкости, мембранное разделение газа сепарации на отбензиненный газ и рециркулируемый низконапорный жирный газ, при этом перед компримированием сырьевой газ подвергают нагреву, каталитической дегидроциклодимеризации и охлаждению, в качестве рабочей жидкости используют подготовленную нефть, а при мембранном разделении газа сепарации дополнительно выделяют газ, обогащенный водородом, который затем смешивают воздухом и подвергают каталитическому окислению с получением газа окисления, используемого в качестве теплоносителя для поддержания температуры каталитической дегидроциклодимеризации. Технический результат изобретения заключается в увеличении метанового индекса и снижении низшей теплотворной способности подготовленного газа для его использования на газопоршневых электростанциях (ГПЭС). 2 з.п. ф-лы,1 пр.,1 ил.
Description
Заменяющие листы описания:
Однако способ позволяет повысить метановый индекс лишь в незначительной степени (с 22 до 40 согласно примеру, при обычном уровне требований к метановому индексу не менее 48-52) и не обеспечивает требуемой низшей теплотворной способности газа (58 МДж/нм3 согласно примеру при обычном уровне требований к низшей теплотворной способности не более 30-36 МДж/нм3) и поэтому также неприменим для получения топливного газа из углеводородных газов с высоким содержанием углеводородов C3.
Задача изобретения - повышение метанового индекса и снижение теплотворной способности газа до требований, предъявляемых к топливному газу для газопоршневых электростанций, а также повышение выхода нефти при подготовке попутного нефтяного газа.
Технический результат:
- повышение метанового индекса попутного нефтяного газа и снижение низшей теплотворной способности подготовленного газа за счет удаления углеводородов C3+ путем их каталитического превращения в углеводороды C1 и C2, водород и углеводороды С6+ с последующим удалением из газа углеводородов C6+ абсорбцией рабочей жидкостью при сжатии в жидкостно-кольцевом компрессоре и удалением водорода мембранным методом,
- повышение выхода нефти при подготовке попутного нефтяного газа за счет использования подготовленной нефти в качестве рабочей жидкости в жидкостно-кольцевом компрессоре, которая абсорбирует тяжелые углеводороды, полученные при каталитической дегидроциклодимеризации сырьевого газа.
Указанный технический результат достигается тем, что в способе подготовки топливного газа, включающем компримирование сырьевого газа с помощью жидкостно-кольцевого компрессора, сепарацию компрессата с получением газа и жидкости, мембранное разделение газа сепарации на отбензиненный газ и рециркулируемый низконапорный жирный газ, особенность заключается в том, что
перед компримированием сырьевой газ подвергают нагреву, каталитической дегидроциклодимеризации и охлаждению,
в качестве рабочей жидкости используют подготовленную нефть,
а при мембранном разделении газа сепарации дополнительно выделяют газ, обогащенный водородом, который затем смешивают с воздухом и подвергают каталитическому окислению с получением газа окисления. При необходимости дополнительного уменьшения низшей теплотворной способности при сохранении метанового индекса целесообразно отбензиненный газ смешивать с азотсодержащим газом.
В качестве рабочей жидкости жидкостно-кольцевого компрессора может быть использована любая другая неагрессивная и химически инертная жидкость, предпочтительно углеводородсодержащая, при этом жидкость сепарации разделяют с получением смеси тяжелых компонентов катализата, которую затем смешивают с нефтью или выводят в качестве продукта, и рабочей жидкости, которую рециркулируют.
Каталитическая дегидроциклодимеризация газа, которую осуществляют известным способом при повышенной температуре, в присутствии твердого цеолитсодержащего катализатора, в изотермическом реакторе, обогреваемом газом окисления смеси газа, обогащенного водородом с воздухом, позволяет превратить углеводороды C3+ преимущественно в тяжелые углеводороды C6+, которые далее поглощают рабочей жидкостью (абсорбентом) при компримировании в жидкостно-кольцевом компрессоре, а также газ, обогащенный водородом, удаляемый далее путем мембранного разделения, и используемый в качестве топлива. При этом достигается улучшение качества газа до нормативных требований вследствие понижения плотности подготовленного газа, уменьшения его низшей теплотворной способности и повышения метанового индекса за счет повышения концентрации метана и этана.
При использовании подготовленной нефти в качестве рабочей жидкости в жидкостно-кольцевом компрессоре углеводороды C6+, полученные при дегидроциклодимеризации газа и абсорбированные ей, увеличивают выход нефти. Поэтому подготовка попутного нефтяного газа по предлагаемому способу позволяет в промысловых условиях не только получить топливный газ для ГПЭС, но и увеличить выход подготовленной нефти, для чего отсепарированную жидкость (абсорбат) возвращают на стадию стабилизации нефти.
Газ, полученный после компримирования и сепарации, имеет повышенный метановый индекс и уменьшенную низшую теплотворную способность, однако содержит водород и остаточное количество углеводородов C3+, далее удаляемые при мембранном разделении.
Дополнительное выделение газа, обогащенного водородом, при мембранном разделении позволяет получить отбензиненный газ, соответствующий требованиям к топливному газу для ГПЭС по содержанию водорода, и газ, обогащенный водородом, используемый далее в качестве топлива для поддержания температуры дегидроциклодимеризации.
Каталитическое окисление смеси газа, обогащенного водородом, с воздухом с получением газа окисления, который используют в качестве теплоносителя для поддержания температуры каталитической дегидроциклодимеризации, позволяет обеспечить высокую промышленную безопасность способа (отсутствие огневого нагрева) и минимальное количество выбросов вредных веществ, в частности окислов азота и окиси углерода, в атмосферу.
Добавление азотсодержащего газа (например, воздуха или азотно-кислородной смеси, обогащенной азотом) к отбензиненному газу позволяет получить требуемую низшую теплотворную способность топливного газа при сохранении высокого метанового индекса.
Способ осуществляют следующим образом.
Сырьевой газ (I) смешивают с низконапорным жирным газом (II), нагревают теплом продуктов каталитической дегидроциклодимеризации в рекуперационном теплообменнике 1 и подвергают каталитической дегидроциклодимеризации в реакторе 2, обогреваемом газом окисления (III). Катализат (IV), содержащий преимущественно водород, неконденсируемые газы и тяжелые углеводороды C6+, охлаждают сырьевым газом в рекуперационном теплообменнике 1 и компримируют в жидкостно-кольцевом компрессоре 3, используя в качестве рабочей жидкости подготовленную нефть (V), которая абсорбирует тяжелые углеводороды. В сепараторе 4 полученную газо-жидкостную смесь разделяют на нестабильную нефть (VI), возвращаемую на подготовку, и газ (VII), который подают на мембранную установку 5, где выделяют низконапорный жирный газ (II), который рециркулируют в поток сырьевого газа (I), газ, обогащенный водородом (VIII), и отбензиненный газ (IX), который используют в качестве топливного газа для ГПЭС, при необходимости - после смешения с азотсодержащим газом (IX), показано пунктиром. Газ, обогащенный водородом (VIII), окисляют (осуществляют беспламенное сжигание) в смеси с воздухом (XI) в каталитическом нагревателе 6. Газ окисления (III) используют в качестве теплоносителя для компенсации поглощения тепла при дегидроциклодимеризации и поддержания температуры реакции в каталитическом реакторе 2.
Сущность изобретения иллюстрируется следующим примером.
Пример 1. Попутный нефтяной газ состава, % об.: метан 54,46, этан 16,93, пропан 16,22, н-бутан 6,22, изобутан 1,81, пентан и выше 2,94, азот 0,23, углекислый газ 1,17 с влажностью, соответствующей точке росы 25°C, смешивают с низконапорным жирным газом и подвергают дегидроциклодимеризации в каталитическом реакторе с цеолитсодержащим катализатором при 550°C, продукты реакции охлаждают, компримируют жидкостно-кольцевым компрессором с использованием минерального масла в качестве рабочей жидкости. После мембранной очистки компримированный газ имеет состав, % об.: метан 72,41, этан 21,16, пропан 1,41, н-бутан + изобутан 0,25, пентан и выше 0,03, азот 0,28, углекислый газ 1,42, водород 2,88, метановый индекс 66,6 и низшую объемную теплотворную способность 41,64 кДж/м3. После добавления 15% об. азота получен газ с метановым индексом 70,4 и низшей объемной теплотворной способность 36,0 кДж/м3, который полностью соответствует требованиям, предъявляемым к топливному газу ГПЭС (метановый индекс не менее 52, низшая теплотворная способность 30-36 кДж/м, содержание водорода не более 3% об.).
Привес массы рабочей жидкости за счет поглощения тяжелых углеводородов C6+ из продуктов каталитической дегидроциклодимеризации составил 0,42 кг/м3 сырьевого попутного нефтяного газа.
Из примера видно, что предлагаемый способ позволяет получать топливный газ для ГПЭС, соответствующий нормативным требованиям по низшей теплотворной способности и метановому индексу, а также получать дополнительное количество нефти.
Предлагаемый способ может найти применение в нефтегазовой промышленности и энергетике.
Claims (3)
1. Способ подготовки топливного газа, включающий компримирование сырьевого газа с помощью жидкостно-кольцевого компрессора, сепарацию компрессата с получением газа и жидкости, мембранное разделение газа сепарации на отбензиненный газ и рециркулируемый низконапорный жирный газ, отличающийся тем, что перед компримированием сырьевой газ подвергают нагреву, каталитической дегидроциклодимеризации и охлаждению, в качестве рабочей жидкости используют подготовленную нефть, а при мембранном разделении газа сепарации дополнительно выделяют газ, обогащенный водородом, который затем смешивают с воздухом и подвергают каталитическому окислению с получением газа окисления, используемого в качестве теплоносителя для поддержания температуры каталитической дегидроциклодимеризации.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что отбензиненный газ смешивают с азотсодержащим газом.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве рабочей жидкости жидкостно-кольцевого компрессора используют любую другую неагрессивную и химически инертную жидкость, предпочтительно углеводородсодержащую, при этом жидкость сепарации разделяют с получением смеси тяжелых компонентов катализата, которую затем смешивают с нефтью или выводят в качестве продукта, и рабочей жидкости, которую рециркулируют.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012138820/04A RU2520207C2 (ru) | 2012-09-10 | 2012-09-10 | Способ подготовки топливного газа |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012138820/04A RU2520207C2 (ru) | 2012-09-10 | 2012-09-10 | Способ подготовки топливного газа |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2012138820A RU2012138820A (ru) | 2014-03-20 |
RU2520207C2 true RU2520207C2 (ru) | 2014-06-20 |
Family
ID=50279908
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2012138820/04A RU2520207C2 (ru) | 2012-09-10 | 2012-09-10 | Способ подготовки топливного газа |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2520207C2 (ru) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2586554C1 (ru) * | 2015-05-05 | 2016-06-10 | Андрей Владиславович Курочкин | Способ подготовки топливного газа |
RU2718398C1 (ru) * | 2019-08-14 | 2020-04-02 | Публичное акционерное общество "Тюменский проектный и научно-исследовательский институт нефтяной и газовой промышленности им. В.И. Муравленко" (ПАО "Гипротюменнефтегаз") | Способ подготовки попутного нефтяного газа к транспорту |
RU2751340C2 (ru) * | 2017-10-19 | 2021-07-13 | Андрей Владиславович Курочкин | Установка для подготовки попутного нефтяного газа |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4528412A (en) * | 1984-10-11 | 1985-07-09 | Uop Inc. | Dehydrocyclodimerization process |
RU2139844C1 (ru) * | 1998-03-13 | 1999-10-20 | Фалькевич Генрих Семенович | Способ получения ароматических углеводородов из попутного газа |
RU2376341C1 (ru) * | 2008-05-14 | 2009-12-20 | Открытое акционерное общество "Тюменский проектный и научно-исследовательский институт нефтяной и газовой промышленности" им.В.И.Муравленко "Гипротюменнефтегаз" | Способ подготовки топливного газа |
RU2444559C2 (ru) * | 2010-02-08 | 2012-03-10 | Открытое акционерное общество "Тюменский проектный и научно-исследовательский институт нефтяной и газовой промышленности им. В.И. Муравленко "Гипротюменнефтегаз" | Способ подготовки топливного газа |
-
2012
- 2012-09-10 RU RU2012138820/04A patent/RU2520207C2/ru active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4528412A (en) * | 1984-10-11 | 1985-07-09 | Uop Inc. | Dehydrocyclodimerization process |
RU2139844C1 (ru) * | 1998-03-13 | 1999-10-20 | Фалькевич Генрих Семенович | Способ получения ароматических углеводородов из попутного газа |
RU2376341C1 (ru) * | 2008-05-14 | 2009-12-20 | Открытое акционерное общество "Тюменский проектный и научно-исследовательский институт нефтяной и газовой промышленности" им.В.И.Муравленко "Гипротюменнефтегаз" | Способ подготовки топливного газа |
RU2444559C2 (ru) * | 2010-02-08 | 2012-03-10 | Открытое акционерное общество "Тюменский проектный и научно-исследовательский институт нефтяной и газовой промышленности им. В.И. Муравленко "Гипротюменнефтегаз" | Способ подготовки топливного газа |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2586554C1 (ru) * | 2015-05-05 | 2016-06-10 | Андрей Владиславович Курочкин | Способ подготовки топливного газа |
RU2751340C2 (ru) * | 2017-10-19 | 2021-07-13 | Андрей Владиславович Курочкин | Установка для подготовки попутного нефтяного газа |
RU2718398C1 (ru) * | 2019-08-14 | 2020-04-02 | Публичное акционерное общество "Тюменский проектный и научно-исследовательский институт нефтяной и газовой промышленности им. В.И. Муравленко" (ПАО "Гипротюменнефтегаз") | Способ подготовки попутного нефтяного газа к транспорту |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2012138820A (ru) | 2014-03-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US2264427A (en) | Liquid process for manufacture of motor fuel | |
CN103275777B (zh) | 一种干馏炉荒煤气制备氢气及液化天然气的方法 | |
CN101649232B (zh) | 一种焦炉煤气甲烷化合成天然气的工艺 | |
CN103204470B (zh) | 电石炉气变换深度净化用于分离提纯co与h2的工艺 | |
CN101508924B (zh) | 一种煤矿区煤层气催化脱氧工艺 | |
RU2520207C2 (ru) | Способ подготовки топливного газа | |
CN103772125A (zh) | 以炼厂干气为原料制取乙苯的方法 | |
CN103965009B (zh) | 一种用催化干气制苯乙烯后的烃化尾气制乙苯的方法 | |
CN102329670A (zh) | 一种焦炉气制备合成天然气的工艺 | |
KR101351317B1 (ko) | 코크스 오븐 가스 및 제철 부생가스를 이용한 환원가스의 제조방법 | |
CN102924228B (zh) | 一种利用兰炭炉尾气制甲醇的方法 | |
CN102344841A (zh) | 一种利用煤基合成气制备代用天然气的方法 | |
CN101671221B (zh) | 聚合溶剂级异丁烷的制备方法 | |
CN109456139B (zh) | 甲烷制乙烯反应产物的油吸收分离方法 | |
CN103420768A (zh) | 异丁烷制异丁烯的方法 | |
RU2510388C2 (ru) | Способ получения углеводородных бензиновых фракций из синтез-газа, разбавленного азотом и диоксидом углерода (варианты) | |
CN101695666A (zh) | 一种废橡胶、废塑料炼油裂解用的催化剂 | |
CN106608804B (zh) | 一种脱除含氧轻烃中氧气的方法 | |
US11718799B2 (en) | Process for upgrading renewable liquid hydrocarbons | |
RU2458966C1 (ru) | Способ переработки органического сырья (варианты) | |
CN103992198B (zh) | 一种以焦炉煤气为原料生产苯的工艺 | |
EP2692833A1 (en) | Method for removing heavy hydrocarbon | |
CN114471090B (zh) | 一种综合利用乙烯装置火炬气的膜耦合分离工艺 | |
CN106146235B (zh) | 由甲醇一步法制备烃类产品的方法 | |
US20230024976A1 (en) | Methods of producing dimethyl carbonate |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
FZ9A | Application not withdrawn (correction of the notice of withdrawal) |
Effective date: 20140318 |
|
HE9A | Changing address for correspondence with an applicant |