RU2633262C1 - Способ подготовки газа на нефтяных и газовых промыслах - Google Patents
Способ подготовки газа на нефтяных и газовых промыслах Download PDFInfo
- Publication number
- RU2633262C1 RU2633262C1 RU2016150393A RU2016150393A RU2633262C1 RU 2633262 C1 RU2633262 C1 RU 2633262C1 RU 2016150393 A RU2016150393 A RU 2016150393A RU 2016150393 A RU2016150393 A RU 2016150393A RU 2633262 C1 RU2633262 C1 RU 2633262C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- gas
- ammonia
- inhibitor
- prepared
- desorption
- 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
Landscapes
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Abstract
Изобретение относится к способам очистки природного или нефтяного газа. Способ подготовки газа на нефтяных и газовых промыслах включает очистку от сероводорода и двуокиси углерода, сепарацию от капельной жидкости, ввод ингибитора гидратообразования в поток подготавливаемого газа, сепарацию из охлажденного газа конденсированных углеводородов и использованного ингибитора, регенерацию основного компонента ингибитора, подачу подготовленного газа и конденсированных углеводородов после рекуперации их холода потребителю, в качестве ингибитора гидратообразования используют раствор из аммиака и газа, газ охлаждают в испарителе хладагентом - аммиаком, регенерированным десорбцией из смеси использованного ингибитора и раствора, получаемого в процессе абсорбции из десорбционной воды и аммиака после испарителя, причем смесь на десорбцию подают насосом, регенерацию основного компонента ингибитора и хладагента - аммиака выполняют совместно, рекуперацию холода подготовленного газа дополнительно производят при отводе тепловой энергии в процессе абсорбции аммиака водой, излишки воды после десорбции используют для технологических нужд промысла, потери аммиака с подготавливаемым газом восполняют непосредственно его синтезом из азота и водорода на промысле или подводом извне. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.
Description
Изобретение относится к способам очистки природного или нефтяного газа с удалением из него воды и углеводородного конденсата путем их конденсации при охлаждении. Изобретение может быть использовано в газовой, нефтяной и нефтехимической промышленности, при подготовке углеводородных газов к транспорту и переработке.
Известен способ низкотемпературной подготовки природного газа по авторскому свидетельству СССР №1318770, MПК 4: F25J 3/00, включающий первичную сепарацию капельной жидкости от газа, ввод ингибитора гидратообразования в поток подготавливаемого газа, охлаждение этого газа путем рекуперации холода сконденсированных углеводородов и подготовленного газа, а также хладагентом, нагнетаемым в испаритель компрессором, отделение от охлажденного газа сконденсированных углеводородов и ингибитора гидратообразования.
Общими признаками известного и предлагаемого способов низкотемпературной подготовки природного или нефтяного газа являются:
- первичная очистка углеводородного газа или сепарация от капельной жидкости;
- ввод ингибитора гидратообразования в поток подготавливаемого углеводородного газа;
- охлаждение этого газа путем рекуперации холода сконденсированных углеводородов и/или подготовленного газа, а также хладагентом в испарителе;
- отделение охлажденного газа от сконденсированных углеводородов и ингибитора гидратообразования;
- подача подготовленного газа и конденсированных углеводородов после рекуперации их холода потребителю.
Основным недостатком этого способа является обязательное применение машинного масла в компрессоре. Масло через негерметичные уплотнения попадает в хладагент и растворяется в нем, снижает эффективность охлаждения и, как следствие, резко уменьшает качество подготовки углеводородного газа. Поэтому после такого охлаждения углеводородного газа его дополнительно охлаждают путем расширения в дросселе. Это приводит к значительным потерям давления подготавливаемого газа, которое необходимо для его транспорта или дальнейшей переработки. Поэтому приходится дополнительно компримировать подготовленный газ, затрачивая большое количество энергии. В целом этот недостаток значительно снижает эффективность подготовки газа.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является известный способ низкотемпературной подготовки природного или нефтяного газа (Патент РФ №2439452, МПК 7: F25J 3/00; C10G 5/4), включающий его первичную очистку от сероводорода и двуокиси углерода, сепарацию от капельной жидкости, ввод ингибитора гидратообразования в поток подготавливаемого углеводородного газа, охлаждение этого газа путем рекуперации холода сконденсированных углеводородов и/или подготовленного газа, а также хладагентом, нагнетаемым в испаритель эжектором, подачу подготовленного газа и конденсированных углеводородов после рекуперации его холода потребителю.
Общими признаками известного и предлагаемого способов подготовки природного или нефтяного газа являются:
- его первичная очистка от сероводорода и двуокиси углерода;
- сепарация от капельной жидкости;
- ввод ингибитора гидратообразования в поток подготавливаемого углеводородного газа;
- охлаждение этого газа хладагентом в испарителе и рекуперацией холода сконденсированных углеводородов и/или подготовленного газа;
- сепарация из охлажденного газа конденсированных углеводородов и использованного ингибитора;
- регенерация использованного ингибитора;
- подача подготовленного газа и конденсированных углеводородов после рекуперации его холода потребителю.
Основным недостатком подготовки газа этим способом являются большие энергетические затраты на сжатие хладагента в эжекторе из-за его низкого к.п.д., порядка 0,3-0,35.
Задачей изобретения является повышение эффективности подготовки газа.
Техническим результатом предлагаемого изобретения является уменьшение энергетических затрат.
Технический результат достигается тем, что в способе подготовки газа на нефтяных и газовых промыслах, включающем очистку от сероводорода и двуокиси углерода, сепарацию от капельной жидкости, ввод ингибитора гидратообразования в поток подготавливаемого газа, охлаждение этого газа хладагентом в испарителе и рекуперацией холода сконденсированных углеводородов и подготовленного газа, сепарацию из охлажденного газа конденсированных углеводородов и использованного ингибитора, регенерацию основного компонента ингибитора, подачу подготовленного газа и конденсированных углеводородов после рекуперации их холода потребителю, новым является то, что
в качестве ингибитора гидратообразования используют раствор из аммиака и газа,
газ охлаждают в испарителе хладагентом - аммиаком, регенерированным десорбцией из смеси использованного ингибитора и раствора, получаемого в процессе абсорбции из десорбционной воды и аммиака после испарителя, причем смесь на десорбцию подают насосом,
регенерацию основного компонента ингибитора и хладагента - аммиака выполняют совместно,
рекуперацию холода подготовленного газа дополнительно производят при отводе тепловой энергии в процессе абсорбции аммиака водой,
излишки воды после десорбции используют для технологических нужд промысла,
потери аммиака с подготавливаемым газом восполняют непосредственно его синтезом из азота и водорода на промысле или подводом извне.
Кроме того, синтез аммиака выполняют из азота, полученного путем разделения воздуха на мембранах, и водорода, полученного из воды электролизом.
Технический прием, заключающийся в том, что в качестве ингибитора гидратообразования используют раствор из аммиака и газа, позволяет за счет интенсивной диффузии распределить газообразный ингибитор - аммиак равномерно по объему подготавливаемого газа. Равномерное распределение ингибитора по объему газа препятствует образованию центров кристаллизации гидратов и способствует его оптимальному расходу и минимальным гидравлическим сопротивления подготавливаемого по технологическим трубопроводам и аппаратам, что способствует уменьшению энергетических затрат на перемещение газа и в конечном итоге повышает эффективность его подготовки.
Технический прием, заключающийся в том, что газ охлаждают в испарителе хладагентом - аммиаком, регенерированным десорбцией из смеси использованного ингибитора и раствора, получаемого в процессе абсорбции из десорбционной воды и аммиака после испарителя, причем смесь на десорбцию подают насосом, что приводит к минимальным энергетическим затратам, за счет более высокого к.п.д. насоса (0,7-0,75) по сравнению с эжектором (0,3-0,35).
Технический прием, заключающийся в том, что регенерацию основного компонента ингибитора и хладагента - аммиака выполняют совместно, позволяет объединить такие технологические процессы, как регенерацию ингибитора и хладагента, а также подачу хладагента на охлаждение подготавливаемого газа. Как известно, совмещение технологических процессов обычно приводит к снижению энергопотребления за счет комплексного использования энергии и уменьшения ее потерь.
Технический прием, заключающийся в том, что рекуперацию холода подготовленного газа дополнительно производят при отводе тепловой энергии в процессе абсорбции аммиака водой, приводит к уменьшению затрат энергии, подводимой извне на выполнение этого процесса.
Технический прием, заключающийся в том, что излишки воды после десорбции используют для технологических нужд промысла, например для поддержания пластового давления, способствует в конечном итоге снижению затрат энергии на добычу углеводородов.
Технический прием, заключающийся в том, что потери аммиака с подготавливаемым газом восполняют непосредственно его синтезом из азота и водорода на промысле или подводом извне: в первом случае способствует повышению эффективности технологии подготовки газа за счет использования малотоннажного локального производства аммиака, которое имеет невысокое энергопотребление, а во втором исключается энергопотребление на производство аммиака.
Технический прием, заключающийся в том, что синтез аммиака выполняют из азота, полученного путем разделения воздуха на мембранах, и водорода, полученного из воды электролизом, является наиболее рациональным с энергетической точки зрения процессом, объединяющим современные наименее энергоемкие мембранные и электролитические технологии.
Авторам не известно из существующего уровня техники повышение эффективности подготовки газа путем уменьшения энергетических затрат подобным образом.
На фиг. 1 представлена схема, иллюстрирующая технологическую и техническую стороны реализации способа подготовки природного или нефтяного газа на промыслах.
Подготовка природного или нефтяного газа на промыслах осуществляется следующим образом.
По линии 1 подается исходный природный или нефтяной газ. В блоке 2 производят его очистку от сероводорода и двуокиси углерода. После чего производят сепарацию подготавливаемого газа от капельной жидкости в аппарате 3. В поток 4 подготавливаемого газа вводят ингибитор гидратообразования. В качестве ингибитора гидратообразования используют раствор из газа и аммиака. Раствор готовят в смесителе 5, в который газ подают по линии 6, а аммиак по линии 7.
Подготавливаемый газ охлаждают в рекуперативных теплообменниках 8 и 9 холодом сконденсированных углеводородов и подготовленного газа, а также хладагентом - аммиаком в испарителе 10. В аппарате 11 из охлажденного газа сепарируют конденсированные углеводороды и использованный ингибитор, причем в ингибиторе могут содержаться следы углеводородов.
Подают потребителю по линиям 12 подготовленный газ и 13 конденсированные углеводороды.
Хладагент и ингибитор - аммиак регенерируют в десорбере 14 из водного аммиачного раствора, который предварительно приготавливают в смесителе 15 из использованного ингибитора, подаваемого по линии 16 и раствора, получаемого в абсорбере 17 из десорбционной воды, подаваемой по линии 18, и аммиака, подаваемого по линии 19 из испарителя 10. Затем водно-аммиачный раствор подают в десорбер 14 насосом 20.
Из десорбера 14 по линии 21 подают раствор углеводородного газа аммиака в смеситель 5, а хладагент - по линии 22 через дроссель 23 в испаритель 10.
В абсорбере 17 производят отвод тепловой энергии холодным подготовленным газом. Газ подают по линиям 24 и 25.
Излишки воды, отводимой по линии 26 из десорбера 14, используют для технологических нужд промысла, например для поддержания пластового давления с целью повышения его нефте- и газоотдачи.
Потери аммиака с подготавливаемым газом восполняют непосредственно его синтезом из азота и водорода в реакторе 27 или подводом извне из емкости 28.
Синтез аммиака выполняют из азота, полученного в блоке 29 путем разделения воздуха на мембранах, и водорода, полученного из воды в блоке 30 электролизом.
Десорбер 14 снабжен нагревателем 31, охладителем 32, рефлюксной емкостью 33, рекуперативным теплообменником 34, управляемым клапаном 35 по уровню жидкости в десорбере 14.
Абсорбер 17 снабжен охладителем 36, дросселем 37 по воде и обратным клапаном 38 по газу.
Установка синтеза аммиака помимо блоков 29, 30 и реактора 27 снабжена охладителями 39 и 40, емкостью 41 для сбора жидкого аммиака и компрессором 42 циркуляционного газа.
Реализация способа иллюстрируется примером.
ПРИМЕР
Подготовка попутного (нефтяного) газа на промыслах осуществляется по описанному способу следующим образом.
По линии 1 (фиг. 1) подается исходный газ с расходом 300 тыс. нм3/сут. при начальной температуре, в зависимости от зимнего или летнего периода, 20-35°С и давлении 3,5 МПа. В блоке 2 производят его очистку от сероводорода и двуокиси углерода аминовыми растворами. После чего производят сепарацию подготавливаемого газа от капельной жидкости в аппарате 3. В поток 4 подготавливаемого газа вводят ингибитор гидратообразования. В качестве ингибитора гидратообразования используют раствор из газа и аммиака. Раствор готовят в смесителе 5, в который подают газ в количестве 450 кг/сут. по линии 6, а аммиак с расходом аммиака 45 кг/сут. по линии 7. По линии 21 подают раствор аммиака и углеводородов, десорбированных из использованного ингибитора.
Подготавливаемый газ охлаждают в рекуперативных теплообменниках 8 и 9 холодом сконденсированных углеводородов и подготовленного газа до температуры от минус 1 до минус 5°С, а также хладагентом - аммиаком в испарителе 10 до температуры минус 20°С в зимний период времени и до температуры минус 14°С в летний период времени. В испарителе 10 поддерживается давление со стороны хладагента, равное 1,1 МПа, и температура минус 30°С. В аппарате 11 из охлажденного газа сепарируют конденсированные углеводороды и использованный ингибитор - водный 45%-ный раствор аммиака.
Подают потребителю по линиям 12 подготовленный газ и 13 конденсированные углеводороды.
Хладагент и ингибитор - аммиак регенерируют при давлении 1,1 МПа в десорбере 14 из водного аммиачного раствора, который предварительно приготавливают в смесителе 15 из использованного ингибитора, подаваемого из аппарата 11 по линии 16, и 55%-ного раствора, получаемого при давлении 0,11 МПа в абсорбере 17 из десорбционной воды, подаваемой по линии 18, и аммиака, подаваемого по линии 19 из испарителя 10. Затем водно-аммиачный раствор подают под давлением 1,2 МПа в десорбер 14 насосом 20. Затрачиваемая мощность насоса, имеющего к.п.д. порядка 0,7, составляет 100-120 кВт.
Из десорбера 14 по линии 21 подают жидкий аммиак в смеситель 5, а хладагент по линии 22 через дроссель 23 в испаритель 10.
В абсорбере 17 производят отвод тепловой энергии холодным подготовленным газом. Газ подают по линиям 24 и 25.
Излишки воды, отводимой по линии 26 из десорбера 14, в количестве 203 кг/сут. используют для технологических нужд промысла, например для поддержания пластового давления с целью повышения его нефте- и газоотдачи.
Потери аммиака с подготавливаемым газом восполняют непосредственно его синтезом из азота и водорода в реакторе 27 или подводом извне из емкости 28.
Синтез аммиака выполняют из азота, полученного в блоке 29 путем разделения воздуха на мембранах, и водорода, полученного из воды в блоке 30 электролизом. Расход электрической энергии на получение 1 кг аммиака составляет 7 кВт.
Claims (2)
1. Способ подготовки газа на нефтяных и газовых промыслах, включающий очистку от сероводорода и двуокиси углерода, сепарацию от капельной жидкости, ввод ингибитора гидратообразования в поток подготавливаемого газа, охлаждение этого газа хладагентом в испарителе и рекуперацией холода сконденсированных углеводородов и подготовленного газа, сепарацию из охлажденного газа конденсированных углеводородов и использованного ингибитора, регенерацию основного компонента ингибитора, подачу подготовленного газа и конденсированных углеводородов после рекуперации их холода потребителю, отличающийся тем, что в качестве ингибитора гидратообразования используют раствор из аммиака и газа, газ охлаждают в испарителе хладагентом - аммиаком, регенерированным десорбцией из смеси использованного ингибитора и раствора, получаемого в процессе абсорбции из десорбционной воды и аммиака после испарителя, причем смесь на десорбцию подают насосом, регенерацию основного компонента ингибитора и хладагента - аммиака выполняют совместно, рекуперацию холода подготовленного газа дополнительно производят при отводе тепловой энергии в процессе абсорбции аммиака водой, излишки воды после десорбции используют для технологических нужд промысла, потери аммиака с подготавливаемым газом восполняют непосредственно его синтезом из азота и водорода на промысле или подводом извне.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что синтез аммиака выполняют из азота, полученного путем разделения воздуха на мембранах, и водорода, полученного из воды электролизом.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016150393A RU2633262C1 (ru) | 2016-12-20 | 2016-12-20 | Способ подготовки газа на нефтяных и газовых промыслах |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016150393A RU2633262C1 (ru) | 2016-12-20 | 2016-12-20 | Способ подготовки газа на нефтяных и газовых промыслах |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2633262C1 true RU2633262C1 (ru) | 2017-10-11 |
Family
ID=60129269
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2016150393A RU2633262C1 (ru) | 2016-12-20 | 2016-12-20 | Способ подготовки газа на нефтяных и газовых промыслах |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2633262C1 (ru) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3292381A (en) * | 1964-07-08 | 1966-12-20 | Coastal States Petrochemical C | Separation of natural gas by liquefaction with an injected hydrate inhibitor |
| SU1318770A1 (ru) * | 1985-07-25 | 1987-06-23 | Всесоюзный научно-исследовательский институт природных газов | Способ подготовки природного газа к транспорту |
| RU2097648C1 (ru) * | 1997-03-24 | 1997-11-27 | Предприятие по добыче газа "Ямбурггаздобыча" | Способ переработки природного газа |
| RU2439452C1 (ru) * | 2010-08-18 | 2012-01-10 | Илшат Минуллович Валиуллин | Способ низкотемпературной подготовки углеводородного газа |
-
2016
- 2016-12-20 RU RU2016150393A patent/RU2633262C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3292381A (en) * | 1964-07-08 | 1966-12-20 | Coastal States Petrochemical C | Separation of natural gas by liquefaction with an injected hydrate inhibitor |
| SU1318770A1 (ru) * | 1985-07-25 | 1987-06-23 | Всесоюзный научно-исследовательский институт природных газов | Способ подготовки природного газа к транспорту |
| RU2097648C1 (ru) * | 1997-03-24 | 1997-11-27 | Предприятие по добыче газа "Ямбурггаздобыча" | Способ переработки природного газа |
| RU2439452C1 (ru) * | 2010-08-18 | 2012-01-10 | Илшат Минуллович Валиуллин | Способ низкотемпературной подготовки углеводородного газа |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102583281B (zh) | 单晶硅生产中氩气回收纯化的方法与装置 | |
| CN101820969B (zh) | 用于再生在气体纯化过程中得到的含胺的洗涤溶液的方法和系统 | |
| US10851679B2 (en) | Natural gas liquid fractionation plant waste heat conversion to potable water using modified multi-effect distillation system | |
| BRPI0912874B1 (pt) | Processo para a recuperação de dióxido de carbono de uma mistura gasosa | |
| WO2012038866A1 (en) | A system and process for carbon dioxide recovery | |
| CN108759305B (zh) | 一种多回流的天然气乙烷回收方法 | |
| KR20200008559A (ko) | 잔류정유가스에서 c2+ 탄화수소 스트림의 회수방법과 관련 설비 | |
| US11078809B2 (en) | Natural gas liquid fractionation plant waste heat conversion to simultaneous power and potable water using kalina cycle and modified multi-effect-distillation system | |
| RU2653023C1 (ru) | Установка подготовки газа | |
| CN106000000A (zh) | 一种合成氨脱碳吸收塔底富液的多级闪蒸解析分离装置及方法 | |
| CN104031692A (zh) | 一种焦化荒煤气高温直接急冷制取工艺热媒水的装置及方法 | |
| US3026682A (en) | Separation of hydrogen and methane | |
| CN106457137A (zh) | 用于增强硫化氢汽提塔中硫化氢和氨的分离的系统和方法 | |
| US10975735B2 (en) | Natural gas liquid fractionation plants low grade waste heat conversion to cooling, power and water | |
| RU2439452C1 (ru) | Способ низкотемпературной подготовки углеводородного газа | |
| RU2633262C1 (ru) | Способ подготовки газа на нефтяных и газовых промыслах | |
| CN105273757B (zh) | 一种nmp吸收分离炼厂干气的方法 | |
| US10393015B2 (en) | Methods and systems for treating fuel gas | |
| CN107138025A (zh) | 一种压力能和冷能高效回收利用的低温甲醇洗工艺 | |
| RU2385180C1 (ru) | Способ очистки углеводородных газов | |
| CN101935056B (zh) | 一种氨合成的氨分离工艺 | |
| RU2637792C1 (ru) | Способ низкотемпературной подготовки низконапорного нефтяного газа на промысле | |
| WO2019014083A2 (en) | COMBINED SYSTEM FOR REMOVAL OF ACID GASES AND WATER FILTRATION | |
| CN203923120U (zh) | 一种焦化荒煤气高温直接急冷制取工艺热媒水的装置 | |
| JP4758711B2 (ja) | ガスハイドレート製造の前処理方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20201221 |