RU2626270C1 - Способ компримирования отбензиненного газа - Google Patents
Способ компримирования отбензиненного газа Download PDFInfo
- Publication number
- RU2626270C1 RU2626270C1 RU2016131287A RU2016131287A RU2626270C1 RU 2626270 C1 RU2626270 C1 RU 2626270C1 RU 2016131287 A RU2016131287 A RU 2016131287A RU 2016131287 A RU2016131287 A RU 2016131287A RU 2626270 C1 RU2626270 C1 RU 2626270C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- gas
- compressor
- stripped
- stripped gas
- temperature
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
- F25J3/00—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
- F25J3/02—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream
- F25J3/0204—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream characterised by the feed stream
- F25J3/0209—Natural gas or substitute natural gas
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
- F25J3/00—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
- F25J3/02—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream
- F25J3/0228—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream characterised by the separated product stream
- F25J3/0233—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream characterised by the separated product stream separation of CnHm with 1 carbon atom or more
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
- F25J3/00—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
- F25J3/02—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream
- F25J3/0228—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream characterised by the separated product stream
- F25J3/0238—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream characterised by the separated product stream separation of CnHm with 2 carbon atoms or more
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
- F25J2200/00—Processes or apparatus using separation by rectification
- F25J2200/02—Processes or apparatus using separation by rectification in a single pressure main column system
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
- F25J2200/00—Processes or apparatus using separation by rectification
- F25J2200/70—Refluxing the column with a condensed part of the feed stream, i.e. fractionator top is stripped or self-rectified
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
- F25J2205/00—Processes or apparatus using other separation and/or other processing means
- F25J2205/02—Processes or apparatus using other separation and/or other processing means using simple phase separation in a vessel or drum
- F25J2205/04—Processes or apparatus using other separation and/or other processing means using simple phase separation in a vessel or drum in the feed line, i.e. upstream of the fractionation step
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
- F25J2230/00—Processes or apparatus involving steps for increasing the pressure of gaseous process streams
- F25J2230/24—Multiple compressors or compressor stages in parallel
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
- F25J2230/00—Processes or apparatus involving steps for increasing the pressure of gaseous process streams
- F25J2230/32—Compression of the product stream
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
- F25J2240/00—Processes or apparatus involving steps for expanding of process streams
- F25J2240/02—Expansion of a process fluid in a work-extracting turbine (i.e. isentropic expansion), e.g. of the feed stream
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
- F25J3/00—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Separation By Low-Temperature Treatments (AREA)
Abstract
Изобретение относится к технике и технологии низкотемпературной переработки газа и может быть использовано на газоперерабатывающих заводах и заводах сжиженного природного газа. Способ компримирования отбензиненного газа включает нагрев отбензиненного газа, полученного путем выделения углеводородов С2+выше из осушенного газа при его низкотемпературной конденсации и ректификации, сжатие отбензиненного газа в компрессорной части турбодетандера и охлаждение отбензиненного газа. При этом перед сжатием отбензиненного газа в компрессорной части турбодетандера отбирают часть нагретого потока отбензиненного газа и осуществляют его параллельное сжатие в компрессоре. Количество отбираемой части потока определяют расчетным путем в зависимости от мощности турбодетандера, определяемой требуемой степенью извлечения углеводородов С2+выше, и степени сжатия компрессора, определяемой требуемым давлением товарного отбензиненного газа. Кроме того, после параллельного сжатия в компрессоре поток отбензиненного газа соединяют с потоком отбензиненного газа, выходящим из компрессорной части турбодетандера, обеспечивая равенство давления соединяемых потоков, и направляют на охлаждение. Технический результат заключается в снижении эксплуатационных и капитальных затрат. 1 ил., 2 табл.
Description
Предлагаемое изобретение относится к технике и технологии низкотемпературной переработки газа и может быть использовано на газоперерабатывающих заводах и заводах сжиженного природного газа (СПГ), где используется турбодетандер и компримируется отбензиненный газ.
Известен способ компримирования газа (см. евразийский патент №4469, F25J 3/02, опуб. 29.04.2004), согласно которому остаточный (отбензиненный) газ нагревают в теплообменнике, после чего подвергают первому сжатию в первом компрессоре, соединенном с турбиной, для получения сжатой фракции, которую подвергают второму сжатию во втором компрессоре, питаемом газовой турбиной, для получения другой сжатой фракции, которую затем охлаждают воздухом в воздушном холодильнике для получения сжатой и охлажденной фракции остаточного газа.
Общими признаками известного и предлагаемого способа являются:
- нагрев отбензиненного газа в теплообменнике;
- сжатие отбензиненного газа в компрессоре, соединенном с турбиной;
- охлаждение сжатого отбензиненного газа в воздушном холодильнике.
Недостатком известного способа являются высокие энергетические затраты на компримирование отбензиненного газа вторым компрессором вследствие высокой температуры газа на входе этого компрессора, а также на воздушное охлаждение компримированного отбензиненного газа вследствие высокой тепловой нагрузки на воздушный холодильник ввиду последовательного компримирования отбензиненного газа в две ступени.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ компримирования отбензиненного газа (см. Берлин М.А., Гореченков В.Г., Волков Н.П. «Переработка нефтяных и природных газов», Москва, изд-во «Химия», 1981 г., стр. 187), включающий нагрев отбензиненного газа в рекуперативном теплообменнике потоком осушенного газа, компримирование отбензиненного газа компрессорной частью турбодетандера, охлаждение скомпрированного отбензиненного газа в воздушном холодильнике и подача его на дожимную компрессорную станцию (ДКС), где отбензиненный газ компримируется компрессором, охлаждается в воздушном холодильнике и направляется в трубопровод.
Общими признаками известного и предлагаемого способа являются:
- нагрев отбензиненного газа в рекуперативном теплообменнике;
- сжатие отбензиненного газа в компрессорной части турбодетандера;
- охлаждение сжатого отбензиненного газа в воздушном холодильнике.
Недостатком известного способа являются высокие энергетические затраты на воздушное охлаждение отбензиненного газа вследствие осуществления последовательного компримирования отбензиненного газа: в начале в компрессорной части турбодетандера, а затем в компрессоре дожимной компрессорной станции.
Технический результат предлагаемого способа заключается в снижении эксплуатационных и капитальных затрат.
Указанный технический результат достигается за счет того, что в способе компримирования отбензиненного газа, включающем нагрев отбензиненного газа, полученного путем выделения углеводородов С2+Выше из осушенного газа при его низкотемпературной конденсации и ректификации, сжатие отбензиненного газа в компрессорной части турбодетандера и охлаждение отбензиненного газа, перед сжатием отбензиненного газа в компрессорной части турбодетандера отбирают часть нагретого потока отбензиненного газа и осуществляют его параллельное сжатие в компрессоре, при этом количество отбираемой части потока определяют расчетным путем в зависимости от мощности турбодетандера, определяемой требуемой степенью извлечения углеводородов С2+выше, и степени сжатия компрессора, определяемой требуемым давлением товарного отбензиненного газа, кроме того после параллельного сжатия в компрессоре поток отбензиненного газа соединяют с потоком отбензиненного газа, выходящим из компрессорной части турбодетандера, обеспечивая равенство давления соединяемых потоков, и направляют на охлаждение.
Подача части потока отбензиненного газа на параллельное сжатие в компрессор в рассчитанном количестве позволяет снизить энергетические затраты на воздушное охлаждение компримированного отбензиненного газа, тем самым снизив эксплуатационные затраты.
Определение расчетным путем количества отбираемой части потока отбензиненного газа, направляемого на параллельное компримирование, в зависимости от мощности турбодетандера и степени сжатия компрессора позволяет смоделировать предлагаемый режим компримирования газа, при котором температура компримированного газа будет более высокой, что потребует меньше энергозатрат на воздушное охлаждение из-за более высокой разницы между температурой воздуха и охлаждаемого газа.
Определение расчетным путем количества отбираемой части потока отбензиненного газа, направляемого на параллельное компримирование, позволяет обеспечить равенство давлений компримированных потоков на выходе из компрессорной части турбодетандера и компрессора и, как следствие, обеспечить достижение требуемого давления скомпримированного газа.
Кроме того, заявляемая совокупность признаков предлагаемого способа позволяет снизить стоимость воздушных холодильников за счет увеличения разности температур между воздухом и охлаждаемым газом и снижения количества аппаратов воздушного охлаждения, тем самым сократив капитальные затраты.
На фигуре представлена установка низкотемпературной переработки газа, на которой осуществляется предлагаемый способ.
Способ осуществляется следующим образом.
Очищенный и осушенный газ поступает на установку низкотемпературной переработки в рекуперативный теплообменник 1 для его охлаждения и частичной конденсации за счет теплообмена с потоком отбензиненного газа. Частично сконденсированный газ из рекуперативного теплообменника направляется в сепаратор 2, в котором происходит разделение газа и низкотемпературного конденсата. Газ направляется в турбодетандер 3 и далее в деметанизатор 4. Конденсат из сепаратора 2 дросселируется и далее направляется в деметанизатор 4.
Деметанизатор 4 представляет собой ректификационную колонну, снабженную в нижней части теплообменным устройством - ребойлером 5.
В деметанизаторе 4 в качестве верхнего продукта получают отбензиненный газ, в качестве нижнего продукта - фракцию углеводородов С2+выше (широкую фракцию легких углеводородов - ШФЛУ), которую направляют на дальнейшую переработку.
Отбензиненный газ направляется в рекуперативный теплообменник 1, в котором поток отбензиненного газа нагревается за счет теплообмена с потоком очищенного и осушенного газа, после чего нагретый поток отбензиненного газа делится на две части, одна из которых направляется в компрессорную часть турбодетандера 3, а другая - на параллельное сжатие в компрессор 6.
Количество потока отбензиненного газа, направляемого на параллельное сжатие в компрессор 6, составляет не менее 15% и не более 85% от всего потока отбензиненного газа и определяется расчетным путем. Указанное количество отбензиненного газа (15-85%) определяется в зависимости от:
1. мощности турбодетандера 3, определяемой требуемой степенью извлечения углеводородов С2+выше (чем выше степень извлечения углеводородов С2+выше, тем выше мощность турбодетандера и тем большее количество отбензиненного газа направляется в компрессорную часть турбодетандера и меньшее количество отбензиненного газа направляется на параллельное сжатие в компрессор);
2. степени сжатия компрессора 6 (абсолютное давление после компрессора деленное на абсолютное давление до компрессора), определяемой требуемым давлением товарного отбензиненного газа. Параллельное компримирование (сжатие) отбензиненного газа целесообразно при степени сжатия компрессора отбензиненного газа от 1,4 до 4.
Первая часть потока отбензиненного газа поступает на всас компрессорной части турбодетандера 3. Мощность компрессора, связанного с турбодетандером, определяется количеством энергии вырабатываемой за счет снижения давления газа в турбодетандере. Отбензиненный газ в компрессорной части турбодетандера 3 сжимается (компримируется) до требуемого давления. Доля газа, направляемого в компрессорную часть турбодетандера 3, определяется исходя из количества энергии вырабатываемой при снижении давления газа в турбодетандере 3, таким образом, чтобы давление отбензиненного газа после компрессора 6 соответствовало требуемому давлению.
Вторая часть потока отбензиненного газа направляется на параллельное сжатие в компрессор 6. Отбензиненный газ компримируется компрессором 6 до требуемого давления товарного отбензиненного газа, соответствующего давлению отбензиненного газа, выходящего из компрессорной части турбодетандера 3, после чего объединяется с потоком скомпримированного газа из компрессорной части турбодетандера 3. Далее объединенный поток отбензиненного газа охлаждается в воздушном холодильнике 7 и направляется по назначению.
Для примеров использованы расчетные схемы процесса низкотемпературной переработки газа с рассчитанными данными, полученными с использованием компьютерной моделирующей программы HYSYS.
Для определения расхода потоков отбензиненного газа, направляемых в компрессорную часть турбодетандера и на параллельное сжатие в компрессор используют следующие исходные данные:
- определяются параметры газа на входе турбодетандера (температура, давление, расход, состав) путем измерений или расчета предыдущих технологических стадий;
- подбирается давление на выходе турбодетандера, исходя из требуемой степени отбензинивания газа;
- рассчитывается мощность турбодетандера по параметрам газа на входе турбодетандера и выходе из него;
- моделируется переработка газа и выделившегося из него конденсата в деметанизаторе, исходя из требования к степени отбензинивания газа и требований к жидким продуктам установки переработки газа;
- моделируется рекуперация холода отбензиненного газа, исходя из результатов моделирования деметанизатора и требований к охлаждению перерабатываемого сырьевого газа в результате рекуперации холода;
- рассчитывается требуемое давление на выходе компрессоров отбензиненного газа исходя из требований к товарному отбензиненному газу и возможным потерям его давления;
- рассчитывается количество газа, компримируемого компрессором, связанного с турбодетандером, исходя из рассчитанной мощности турбодетандера, параметров отбензиненного газа по результатам расчета рекуперации холода отбензиненного газа, требуемому давлению газа после компримирования;
- доля газа, направляемого в компрессорную часть турбодетандера, определяется как отношение количества газа компримируемого этим компрессором к общему количеству отбензиненного газа.
Пример 1.
Очищенный и осушенный газ с температурой 22°С и давлением 6,47 МПа изб. (далее везде давление приводится избыточное) в количестве 800750 кг/ч поступает на установку низкотемпературной переработки в рекуперативный теплообменник, в котором газ охлаждается до температуры минус 31,5°С и частично конденсируется за счет теплообмена с потоком отбензиненного газа. Частично сконденсированный газ из рекуперативного теплообменника направляется в сепаратор, в котором при температуре минус 31,5°С и давлении 6,42 МПа происходит разделение газа и низкотемпературного конденсата. Низкотемпературный конденсат из сепаратора в количестве 27526,97 кг/ч дросселируется до давления 3,0 МПа и с температурой минус 43,79°С направляется в деметанизатор. Газ из сепаратора в количестве 773223,03 кг/ч направляется в турбодетандер. Мощность турбодетандера составляет 9711,9 кВт. В турбодетандере в результате расширения газа температура и давление газа снижаются. Газ из турбодетандера с температурой минус 68,76°С и давлением 3,0 МПа направляется в деметанизатор.
С верха деметанизатора отбензиненный газ в количестве 746015,16 кг/ч с температурой минус 67°С и давлением 3,0 МПа направляется в рекуперативный теплообменник, в котором нагревается за счет теплообмена с потоком очищенного и осушенного газа. После нагрева отбензиненный газ с температурой 8,24°С и давлением 2,88 МПа делится на две части.
Первая часть потока отбензиненного газа в количестве 111535,07 кг/ч поступает на всас компрессорной части турбодетандера, где компримируется до требуемого давления товарного отбензиненного газа 13,5 МПа.
Вторая часть потока отбензиненного газа в количестве 634480,09 кг/ч направляется на параллельное сжатие в компрессор. Мощность компрессора 55247,3 кВт, степень сжатия компрессора 4. Отбензиненный газ компримируется компрессором до требуемого давления (13,5 МПа), после чего с температурой 155,52°С объединяется с потоком скомпримированного газа, выходящего из компрессорной части турбодетандера.
Объединенный поток отбензиненного газа в количестве 746015,17 кг/ч с температурой 155,52°С и давлением 13,5 МПа поступает на охлаждение в воздушный холодильник. Мощность воздушного холодильника составляет 80144,8 кВт. Отбензиненный газ охлаждается до температуры 25°С и далее направляется по назначению.
С нижней части деметанизатора поток углеводородов С2+выше в количестве 156569,85 кг/ч с температурой 73,24°С и давлением 3,05 МПа поступает в ребойлер, после которого часть потока в количестве 98835 кг/ч возвращается в деметанизатор для подогрева нижней части колонны, а другая часть потока в количестве 57734,83 кг/ч с температурой 99°С и давлением 3,05 МПа направляется на дальнейшую переработку. Степень извлечения углеводородов С2+выше при переработке газа по данному варианту составляет 51,6%.
Пример 2.
Очищенный и осушенный газ с температурой 22°С и давлением 6,47 МПа изб. в количестве 800750 кг/ч поступает на установку низкотемпературной переработки в рекуперативный теплообменник, в котором газ охлаждается до температуры минус 31,5°С и частично конденсируется за счет теплообмена с потоком отбензиненного газа. Частично сконденсированный газ из рекуперативного теплообменника направляется в сепаратор, в котором при температуре минус 31,5°С и давлении 6,42 МПа происходит разделение газа и низкотемпературного конденсата. Низкотемпературный конденсат из сепаратора в количестве 27526,97 кг/ч дросселируется до давления 3,0 МПа и с температурой минус 43,79°С направляется в деметанизатор. Газ из сепаратора в количестве 773223,03 кг/ч направляется в турбодетандер. Мощность турбодетандера составляет 9711,9 кВт. В турбодетандере в результате расширения газа температура и давление газа снижаются. Газ из турбодетандера с температурой минус 68,76°С и давлением 3,0 МПа направляется в деметанизатор.
С верха деметанизатора отбензиненный газ в количестве 746015,17 с температурой минус 67°С и давлением 3,0 МПа направляется в рекуперативный теплообменник, в котором нагревается за счет теплообмена с потоком очищенного и осушенного газа. После нагрева отбензиненный газ с температурой 8,24°С и давлением 2,88 МПа делится на две части.
Первая часть потока отбензиненного газа в количестве 595936,84 кг/ч поступает на всас компрессорной части турбодетандера, где компримируется до требуемого давления товарного отбензиненного газа 4,05 МПа.
Вторая часть потока отбензиненного газа в количестве 150078,33 кг/ч направляется на параллельное сжатие в компрессор. Мощность компрессора 2445,8 кВт, степень сжатия компрессора 1,4. Отбензиненный газ компримируется компрессором до требуемого давления (4,05 МПа), после чего с температурой 37,99°С объединяется с потоком скомпримированного газа, выходящего из компрессорной части турбодетандера.
Объединенный поток отбензиненного газа в количестве 746015,17 кг/ч с температурой 37,99°С и давлением 4,05 МПа поступает на охлаждение в воздушный холодильник. Мощность воздушного холодильника составляет 6443,9 кВт. Отбензиненный газ охлаждается до температуры 25°С и далее направляется по назначению.
С нижней части деметанизатора поток углеводородов С2+выше в количестве 156569,85 кг/ч с температурой 73,24°С и давлением 3,05 МПа поступает в ребойлер, после которого часть потока в количестве 98835 кг/ч возвращается в деметанизатор для подогрева нижней части колонны, а другая часть потока в количестве 57734,83 кг/ч с температурой 99°С и давлением 3,05 МПа направляется на дальнейшую переработку. Степень извлечения углеводородов С2+выше при переработке газа по данному варианту составляет 51,6%.
Пример 3.
Очищенный и осушенный газ с температурой 22°С и давлением 6,47 МПа изб. в количестве 800750 кг/ч поступает на установку низкотемпературной переработки в рекуперативный теплообменник, в котором газ охлаждается до температуры минус 31,5°С и частично конденсируется за счет теплообмена с потоком отбензиненного газа. Частично сконденсированный газ из рекуперативного теплообменника направляется в сепаратор, в котором при температуре минус 31,5°С и давлении 6,42 МПа происходит разделение газа и низкотемпературного конденсата. Низкотемпературный конденсат из сепаратора в количестве 27526,97 кг/ч дросселируется до давления 3,0 МПа и с температурой минус 43,79°С направляется в деметанизатор. Газ из сепаратора в количестве 773223,03 кг/ч направляется в турбодетандер. Мощность турбодетандера составляет 5560,9 кВт. В турбоде-тандере в результате расширения газа температура и давление газа снижаются. Газ из турбодетандера с температурой минус 50,26°С и давлением 4,3 МПа направляется в деметанизатор.
С верха деметанизатора отбензиненный газ в количестве 762620,77 кг/ч с температурой минус 50,31°С и давлением 4,3 МПа направляется в рекуперативный теплообменник, в котором нагревается за счет теплообмена с потоком очищенного и осушенного газа. После нагрева отбензиненный газ с температурой 13,37°С и давлением 4,18 МПа делится на две части.
Первая часть потока отбензиненного газа в количестве 114799,97 кг/ч поступает на всас компрессорной части турбодетандера, где компримируется до требуемого давления товарного отбензиненного газа 7,5 МПа.
Вторая часть потока отбензиненного газа в количестве 647820,8 кг/ч направляется на параллельное сжатие в компрессор. Мощность компрессора 18356,7 кВт, степень сжатия компрессора 1,8. Отбензиненный газ компримируется компрессором до требуемого давления (7,5 МПа), после чего с температурой 66,04°С объединяется с потоком скомпримированного газа, выходящего из компрессорной части турбодетандера.
Объединенный поток отбензиненного газа с температурой 155,52°С и давлением 13,5 МПа поступает на охлаждение в воздушный холодильник. Мощность воздушного холодильника составляет 23444,8 кВт. Отбензиненный газ охлаждается до температуры 25°С и далее направляется по назначению.
С нижней части деметанизатора поток углеводородов С2+выше в количестве 41130,0 кг/ч с температурой 30,38°С и давлением 4,35 МПа поступает в ребойлер, после которого часть потока в количестве 2186.3,41 кг/ч возвращается в деметанизатор для подогрева нижней части колонны, а другая часть потока в количестве 19266,59 кг/ч с температурой 99°С и давлением 4,35 МПа направляется на дальнейшую переработку. Степень извлечения углеводородов С2+выше при переработке газа по данному варианту составляет 36%.
Пример 4.
Очищенный и осушенный газ с температурой 22°С и давлением 6,47 МПа изб. в количестве 800750 кг/ч поступает на установку низкотемпературной переработки в рекуперативный теплообменник, в котором газ охлаждается до температуры минус 31,5°С и частично конденсируется за счет теплообмена с потоком отбензиненного газа. Частично сконденсированный газ из рекуперативного теплообменника направляется в сепаратор, в котором при температуре минус 31,5°С и давлении 6,42 МПа происходит разделение газа и низкотемпературного конденсата. Низкотемпературный конденсат из сепаратора в количестве 27526,97 кг/ч дросселируется до давления 3,0 МПа и с температурой минус 43,79°С направляется в деметанизатор. Газ из сепаратора в количестве 773223,03 кг/ч направляется в турбодетандер. Мощность турбодетандера составляет 31825,0 кВт. В турбо-детандере в результате расширения газа температура и давление газа снижаются. Газ из турбодетандера с температурой минус 129,17°С и давлением 0,31 МПа направляется в деметанизатор.
С верха деметанизатора отбензиненный газ в количестве 694711,58 кг/ч с температурой минус 127,7°С и давлением 0,31 МПа направляется в рекуперативный теплообменник, в котором нагревается за счет теплообмена с потоком очищенного и осушенного газа. После нагрева отбензиненный газ с температурой минус 25,8°С и давлением 0,19 МПа делится на две части.
Первая часть потока отбензиненного газа в количестве 554416,99 кг/ч поступает на всас компрессорной части турбодетандера, где компримируется до требуемого давления товарного отбензиненного газа 0,76 МПа.
Вторая часть потока отбензиненного газа в количестве 140294,59 кг/ч направляется на параллельное сжатие в компрессор. Мощность компрессора 8053,3 кВт, степень сжатия компрессора 4. Отбензиненный газ компримируется компрессором до требуемого давления (0,76 МПа), после чего с температурой 68,95°С объединяется с потоком скомпримированного газа, выходящего из компрессорной части турбодетандера.
Объединенный поток отбензиненного газа с температурой 68,95°С и давлением 0,76 МПа поступает на охлаждение в воздушный холодильник. Мощность воздушного холодильника составляет 19450,8 кВт. Отбензиненный газ охлаждается до температуры 25°С и далее направляется по назначению.
С нижней части деметанизатора поток углеводородов С2+выше в количестве 174956,68 кг/ч с температурой минус 46,23°С и давлением 0,36 МПа поступает в ребойлер, после которого часть потока в количестве 65918,26 кг/ч возвращается в деметанизатор для подогрева нижней части колонны, а другая часть потока в количестве 109038,42 кг/ч с температурой минус 38,93°С и давлением 0,36 МПа направляется на дальнейшую переработку. Степень извлечения углеводородов С2+выше при переработке газа по данному варианту составляет 97,5%.
Сравнение известного и предлагаемого способов компримирования газа проводилось по результатам технологических расчетов и оценки стоимости аппаратов на следующие условия:
- расход газа - 800 т/ч, 1092 тыс.ст.м3/ч;
- содержание углеводородов С3+выше - 57 г/ст.м3;
- давление в ректификационной колонне - 3,0 МПа (изб.);
- давление скомпримированного отбензиненного газа - 7,6 МПа (изб.);
- адиабатический КПД компрессоров - 75%;
- адиабатический КПД турбодетандера - 83%;
- температура газа после охлаждения - 25°С.
Стоимость основного технологического оборудования по сравниваемым технологическим схемам представлена в таблице 1. Остальное оборудование, не приведенное в таблице 1 по обоим вариантам идентично.
Энергозатраты по сравниваемым вариантам представлены в таблице 2.
Таким образом, как видно из таблиц 1, 2, предлагаемый способ компримирования газа позволяет по сравнению с прототипом существенно сократить энергозатраты на охлаждение отбензиненного газа (в 3 раза) и снизить стоимость основного технологического оборудования (на 244 млн. руб.), тем самым сократив эксплуатационные и энергетические затраты производства.
Claims (1)
- Способ компримирования отбензиненного газа, включающий нагрев отбензиненного газа, полученного путем выделения углеводородов С2+выше из осушенного газа при его низкотемпературной конденсации и ректификации, сжатие отбензиненного газа в компрессорной части турбодетандера и охлаждение отбензиненного газа, отличающийся тем, что перед сжатием отбензиненного газа в компрессорной части турбодетандера отбирают часть нагретого потока отбензиненного газа и осуществляют его параллельное сжатие в компрессоре, при этом количество отбираемой части потока определяют расчетным путем в зависимости от мощности турбодетандера, определяемой требуемой степенью извлечения углеводородов С2+выше, и степени сжатия компрессора, определяемой требуемым давлением товарного отбензиненного газа, кроме того, после параллельного сжатия в компрессоре поток отбензиненного газа соединяют с потоком отбензиненного газа, выходящим из компрессорной части турбодетандера, обеспечивая равенство давления соединяемых потоков, и направляют на охлаждение.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016131287A RU2626270C1 (ru) | 2016-07-28 | 2016-07-28 | Способ компримирования отбензиненного газа |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016131287A RU2626270C1 (ru) | 2016-07-28 | 2016-07-28 | Способ компримирования отбензиненного газа |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2626270C1 true RU2626270C1 (ru) | 2017-07-25 |
Family
ID=59495728
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2016131287A RU2626270C1 (ru) | 2016-07-28 | 2016-07-28 | Способ компримирования отбензиненного газа |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2626270C1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2781149C1 (ru) * | 2021-12-27 | 2022-10-06 | Акционерное общество "НИПИгазпереработка" (АО "НИПИГАЗ") | Способ компримирования отбензиненного газа (варианты) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU390339A1 (ru) * | 1970-12-11 | 1973-07-11 | ||
| US4690702A (en) * | 1984-09-28 | 1987-09-01 | Compagnie Francaise D'etudes Et De Construction "Technip" | Method and apparatus for cryogenic fractionation of a gaseous feed |
| US20060043000A1 (en) * | 2004-08-24 | 2006-03-02 | Advanced Extraction Technologies, Inc. | Combined use of external and internal solvents in processing gases containing light, medium and heavy components |
| RU2382301C1 (ru) * | 2008-10-20 | 2010-02-20 | Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский и проектный институт по переработке газа" ОАО "НИПИгазпереработка" | Установка низкотемпературного разделения углеводородного газа |
-
2016
- 2016-07-28 RU RU2016131287A patent/RU2626270C1/ru active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU390339A1 (ru) * | 1970-12-11 | 1973-07-11 | ||
| US4690702A (en) * | 1984-09-28 | 1987-09-01 | Compagnie Francaise D'etudes Et De Construction "Technip" | Method and apparatus for cryogenic fractionation of a gaseous feed |
| US20060043000A1 (en) * | 2004-08-24 | 2006-03-02 | Advanced Extraction Technologies, Inc. | Combined use of external and internal solvents in processing gases containing light, medium and heavy components |
| RU2382301C1 (ru) * | 2008-10-20 | 2010-02-20 | Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский и проектный институт по переработке газа" ОАО "НИПИгазпереработка" | Установка низкотемпературного разделения углеводородного газа |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2781149C1 (ru) * | 2021-12-27 | 2022-10-06 | Акционерное общество "НИПИгазпереработка" (АО "НИПИГАЗ") | Способ компримирования отбензиненного газа (варианты) |
| RU2794693C1 (ru) * | 2022-04-28 | 2023-04-24 | Общество с ограниченной ответственностью "Газпромнефть Научно-Технический Центр" (ООО "Газпромнефть НТЦ") | Установка подготовки углеводородного газа |
| RU2801681C1 (ru) * | 2023-02-15 | 2023-08-14 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Аэрогаз" | Способ выделения из природного газа целевых фракций (варианты) |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7152430B1 (en) | Method of separating CO2 from hydrocarbon gas | |
| JP5997798B2 (ja) | 等圧開放冷凍天然ガス液回収による窒素除去 | |
| US4687499A (en) | Process for separating hydrocarbon gas constituents | |
| US4486209A (en) | Recovering condensables from a hydrocarbon gaseous stream | |
| CN105531552B (zh) | 烃类气体处理 | |
| JP5985752B2 (ja) | 天然ガス処理方法とその装置 | |
| EP3438049B1 (en) | Method of production of low pressure liquid carbon dioxide from a power production system | |
| SA111320085B1 (ar) | معالجة غاز هيدروكربونى | |
| SA110310707B1 (ar) | معالجة غاز هيدروكربونى | |
| EA012249B1 (ru) | Установка и способ отделения газового конденсата из смесей углеводородов высокого давления | |
| US11231224B2 (en) | Production of low pressure liquid carbon dioxide from a power production system and method | |
| RU2734237C1 (ru) | Установка комплексной подготовки газа путем низкотемпературной конденсации | |
| CN104246400B (zh) | 用于分馏裂化气流以获取富乙烯馏分和燃料流的分馏方法以及相关的设备 | |
| RU2626270C1 (ru) | Способ компримирования отбензиненного газа | |
| RU2630202C1 (ru) | Способ извлечения фракции С2+ из сырого газа и установка для его осуществления | |
| RU2640969C1 (ru) | Способ извлечения сжиженных углеводородных газов из природного газа магистральных газопроводов и установка для его осуществления | |
| RU2617153C2 (ru) | Способ промысловой подготовки газа | |
| RU2781149C1 (ru) | Способ компримирования отбензиненного газа (варианты) | |
| RU2749628C1 (ru) | Способ и установка выделения из природного газа целевых фракций | |
| RU49609U1 (ru) | Установка низкотемпературного разделения углеводородного газа | |
| RU175816U1 (ru) | Установка извлечения углеводородов с2+выше из нефтяного газа | |
| US10006699B2 (en) | Method for denitrogenation of natural gas with or without helium recovery | |
| RU2758364C1 (ru) | Способ реконструкции установки низкотемпературной сепарации газа для получения сжиженного природного газа (варианты) | |
| RU2726332C1 (ru) | Установка для безотходной комплексной подготовки газа по технологии нтдр | |
| RU2733710C1 (ru) | Установка выделения углеводородов из газовой смеси (варианты) |