RU2644890C1 - Способ подготовки попутных нефтяных газов селективной паровой конверсией - Google Patents
Способ подготовки попутных нефтяных газов селективной паровой конверсией Download PDFInfo
- Publication number
- RU2644890C1 RU2644890C1 RU2016146432A RU2016146432A RU2644890C1 RU 2644890 C1 RU2644890 C1 RU 2644890C1 RU 2016146432 A RU2016146432 A RU 2016146432A RU 2016146432 A RU2016146432 A RU 2016146432A RU 2644890 C1 RU2644890 C1 RU 2644890C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- gas
- conversion
- steam
- associated petroleum
- prepared
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
- C10L3/00—Gaseous fuels; Natural gas; Synthetic natural gas obtained by processes not covered by subclass C10G, C10K; Liquefied petroleum gas
- C10L3/06—Natural gas; Synthetic natural gas obtained by processes not covered by C10G, C10K3/02 or C10K3/04
- C10L3/10—Working-up natural gas or synthetic natural gas
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Hydrogen, Water And Hydrids (AREA)
Abstract
Изобретение относится к способам подготовки углеводородных газов паровой конверсией и может быть применено, например, для подготовки попутного нефтяного газа к использованию или трубопроводному транспорту в нефтяной и газовой промышленности. Способ подготовки попутных нефтяных газов селективной паровой конверсией включает каталитическую конверсию нагретой парогазовой смеси, охлаждение и сепарацию конвертированного газа с получением подготовленного газа, при этом попутные нефтяные газы смешивают с водой, нагревают сначала конвертированным газом в дефлегматоре и рекуперативном теплообменнике, а затем в нагревателе, полученную парогазовую смесь подвергают селективной конверсии с неполным превращением углеводородов С2+, при этом степень конверсии и качество подготовленного газа регулируют изменением объемной скорости подачи парогазовой смеси в пределах 1000-30000 ч-1 и температуры конверсии в интервале 250-450°С. Технический результат - повышение и регулирование качества подготовленного газа, снижение расхода энергии и уменьшение металлоемкости оборудования. 1 ил., 1 табл., 3 пр.
Description
Изобретение относится к способам подготовки попутных нефтяных газов паровой конверсией и может быть применено, например, для подготовки попутного нефтяного газа в нефтяной и газовой промышленности.
Известен способ подготовки природного газа к транспорту методом низкотемпературной конденсации [Бекиров Т.М., Ланчаков Г.А. Технология обработки газа и конденсата. М.: ООО «Недра-Бизнесцентр», 1999. с. 308], согласно которому газ сепарируют от капельной жидкости, компримируют, охлаждают в холодильнике и рекуперативном теплообменнике, редуцируют и сепарируют, а газ сепарации нагревают в рекуперативном теплообменнике.
Недостатками известного способа являются высокие энергозатраты, а также использование дорогостоящего компрессорного оборудования.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является способ работы устройства для переработки попутных нефтяных газов [RU №2442819, C10L 3/10, F17D 1/02, 20.02.2012], согласно которому газ (тяжелый углеводородный газ) последовательно нагревают в нагревателе и рекуперативном теплообменнике, смешивают с кислородсодержащим соединением, например с нагретым водяным паром, парогазовую смесь подвергают неселективной каталитической конверсии при температуре не выше 450°C, давлении выше атмосферного и объемной скорости подачи 500-1000 ч-1 с полным превращением углеводородов С2+ в метан, углекислый газ и водород, конвертированный газ охлаждают, при необходимости сепарируют, подготовленный газ направляют потребителю.
Недостатками данного способа являются:
- низкое качество подготовленного газа из-за высокого содержания углекислого газа вследствие полной конверсии углеводородов С2+ при низкой объемной скорости подачи парогазовой смеси,
- повышенный расход энергии на полное превращение углеводородов С2+ при подготовке газа,
- высокая металлоемкость оборудования из-за большого объема загрузки катализатора, требующегося для обеспечения низкой объемной скорости подачи парогазовой смеси,
- невозможность регулирования качества подготовленного газа из-за полного превращения углеводородов С2+.
Задача изобретения - разработка эффективного способа подготовки углеводородных газов паровой конверсией.
Техническим результатом является повышение качества, а также регулирование качества подготовленного газа, снижение расхода энергии и уменьшение металлоемкости оборудования за счет осуществления селективной конверсии с неполным превращением углеводородов С2+ путем контролируемого поддержания высокой объемной скорости подачи парогазовой смеси и выбора оптимального температурного режима конверсии, а также за счет смешения попутного нефтяного газа с водой и последующего нагрева смеси конвертированным газом и теплоносителем.
Указанный технический результат достигается способом, включающим каталитическую конверсию нагретой парогазовой смеси, охлаждение и сепарацию конвертированного газа с получением подготовленного газа, особенностью которого является то, что попутные нефтяные газы смешивают с водой, нагревают сначала конвертированным газом в дефлегматоре и рекуперативном теплообменнике, а затем в нагревателе, полученную парогазовую смесь подвергают селективной конверсии с неполным превращением углеводородов С2+, при этом степень конверсии и качество подготовленного газа регулирует изменением объемной скорости подачи парогазовой смеси в пределах 1000-30000 ч-1 и температуры конверсии в интервале 250-450°C.
При использовании воды, содержащей растворенные минеральные соли, нагрев смеси тяжелого углеводородного газа и воды целесообразно проводить в две стадии: сначала осуществлять неполное испарение воды и вывод неиспарившейся ее части, содержащей концентрат минеральных солей, в качестве продувочной воды, а затем нагревать полученную парогазовую смесь до температуры конверсии.
Предварительное смешение попутного нефтяного газа с водой позволяет полностью рекуперировать тепло конвертированного газа, за счет чего уменьшить энергозатраты. Селективная конверсия парогазовой смеси при объемной скорости выше 1000 ч-1 позволяет осуществлять неполное превращение углеводородов С2+ при использовании уменьшенного объема загрузки катализатора, что позволяет снизить энергозатраты, уменьшить металлоемкость оборудования, а также обеспечить высокое качество подготовленного газа, соответствующее требованиям норм.
Контроль степени конверсии и качества подготовленного газа путем изменения объемной скорости и температуры конверсии позволяет по заданию подготавливать газ либо для трубопроводного транспорта, либо для использования в качестве топливного газа для коммунальных нужд, для газотурбинных или газопоршневых энергоагрегатов.
При осуществлении предлагаемого способа (согласно прилагаемой фигуре) попутный нефтяной газ 1 смешивают с деионизированной водой 2, полученную смесь 3 нагревают до температуры конверсии сначала конвертированным газом 4 в дефлегматоре 5 и в рекуперативном теплообменнике 6, затем, например, отходящими газами газопоршневого привода 7 в нагревателе 8 и подают в каталитический реактор 9, где подвергают селективной конверсии, превращая тяжелые углеводороды в метан в той степени, в которой это необходимо для целей подготовки газа, путем контроля объемной скорости подачи газопаровой смеси и температуры в реакторе 9. Конвертированный газ 4 охлаждают в рекуперативном теплообменнике 6 и в дефлегматоре 5, из которого подготовленный газ 10 направляют потребителю, а конденсат 11 - в блок подготовки воды 12, в который подают для подпитки воду 13 и из которого выводят солевой концентрат 14. Температуру в реакторе при необходимости контролируют, подавая хладоагент или теплоноситель 15 в теплообменные элементы реактора 9 (показано пунктиром). Вариант с промежуточным выводом продувочной воды на схеме не показан.
Сущность изобретения иллюстрируется примерами, данные которых сведены в таблицу.
Пример 1
При подготовке для использования в качестве топливного газа 1000 нм3/час попутного нефтяного газа смешивают с 1081 кг/час деионизированной воды, последовательно нагревают в дефлегматоре, рекуперативном теплообменнике, нагревателе и подвергают каталитической конверсии при температуре 320°C и объемной скорости подачи парогазовой смеси 5400 ч-1, конвертированный газ охлаждают до 30°C в рекуперативном теплообменнике и дефлегматоре, из которого выводят 845 кг/час конденсата и 1373 нм3/ч подготовленного газа, соответствующего требованиям ГОСТ 5542-87.
При подготовке попутного нефтяного газа состава, аналогичного примеру 1, согласно прототипу низшая теплота сгорания газа составила 25,4-29,8 МДж/м3, а число Воббе - 37,2-41,6 МДж/м3, что не соответствует требованиям ГОСТ 5542-87 (не менее 31,8 МДж/м3 и 41,2÷54,5 МДж/м3 соответственно).
Пример 2
Для подготовки к трубопроводному транспорту 1000 нм3/час попутного нефтяного газа смешивают с 1045 кг/час деионизированной воды, нагревают в дефлегматоре, рекуперативном теплообменнике, нагревателе и подвергают каталитической конверсии при температуре 280°C и объемной скорости 9000 ч-1, конвертированный газ охлаждают до 30°C в рекуперативном теплообменнике и дефлегматоре, из которого выводят 998 кг/час конденсата и 1154 нм3/ч подготовленного газа, соответствующего требованиям СТО Газпром 089-2010.
При подготовке попутного нефтяного газа состава, аналогичного примеру 2, согласно прототипу содержание углекислого газа составляет 6,84% об., что не соответствует требованиям СТО Газпром 089-2010 (не более 2,5% об.).
Пример 3
При подготовке для использования в качестве топливного газа 1000 нм3/час попутного нефтяного газа смешивают с 1081 кг/час деионизированной воды, последовательно нагревают в дефлегматоре, рекуперативном теплообменнике, нагревателе и подвергают каталитической конверсии при температуре 350°C и объемной скорости подачи парогазовой смеси 30000 ч-1, конвертированный газ охлаждают до 30°C в рекуперативном теплообменнике и дефлегматоре, из которого выводят 870 кг/час конденсата и 1340 нм3/ч подготовленного газа, соответствующего требованиям ГОСТ 5542-87.
При подготовке попутного нефтяного газа состава, аналогичного примеру 3, согласно прототипу низшая теплота сгорания газа составляет 25,4-29,8 МДж/м3, а число Воббе - 37,2-41,6 МДж/м3, что не соответствует требованиям ГОСТ 5542-87.
Таким образом, предлагаемый способ позволяет повысить качество, а также регулировать качество подготовленного газа, снизить расход энергии, уменьшить металлоемкость оборудования и может быть использован в промышленности.
Claims (1)
- Способ подготовки попутных нефтяных газов селективной паровой конверсией, включающий каталитическую конверсию нагретой парогазовой смеси, охлаждение и сепарацию конвертированного газа с получением подготовленного газа, отличающийся тем, что попутные нефтяные газы смешивают с водой, нагревают сначала конвертированным газом в дефлегматоре и рекуперативном теплообменнике, а затем в нагревателе, полученную парогазовую смесь подвергают селективной конверсии с неполным превращением углеводородов С2+, при этом степень конверсии и качество подготовленного газа регулируют изменением объемной скорости подачи парогазовой смеси в пределах 1000-30000 ч-1 и температуры конверсии в интервале 250-450°С.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016146432A RU2644890C1 (ru) | 2016-11-25 | 2016-11-25 | Способ подготовки попутных нефтяных газов селективной паровой конверсией |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016146432A RU2644890C1 (ru) | 2016-11-25 | 2016-11-25 | Способ подготовки попутных нефтяных газов селективной паровой конверсией |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2644890C1 true RU2644890C1 (ru) | 2018-02-14 |
Family
ID=61226875
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2016146432A RU2644890C1 (ru) | 2016-11-25 | 2016-11-25 | Способ подготовки попутных нефтяных газов селективной паровой конверсией |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2644890C1 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2720802C2 (ru) * | 2017-02-07 | 2020-05-13 | Андрей Владиславович Курочкин | Установка автотермической конверсии попутного нефтяного газа (варианты) |
RU2739039C1 (ru) * | 2019-12-03 | 2020-12-21 | Андрей Владиславович Курочкин | Установка подготовки попутного нефтяного газа с выработкой широкой фракции легких углеводородов (варианты) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1197997A1 (ru) * | 1983-07-15 | 1985-12-15 | Таджикский политехнический институт | Способ получени газа дл синтеза метанола и аммиака |
RU2226543C2 (ru) * | 2001-05-10 | 2004-04-10 | Бочавер Кирилл Зыськович | Установка для проведения термокаталитических процессов переработки попутных нефтяных газов, газов нефтепереработки, легких фракций бензина и других широких фракций легких углеводородов |
RU2385897C1 (ru) * | 2008-08-21 | 2010-04-10 | Владимир Сергеевич Арутюнов | Способ подготовки попутных и природных газов для использования в поршневых двигателях внутреннего сгорания |
RU2442819C1 (ru) * | 2010-07-05 | 2012-02-20 | Учреждение Российской Академии наук Институт катализа им. Г.К. Борескова Сибирского отделения РАН (ИК СО РАН) | Способ работы устройства для переработки попутных нефтяных газов |
RU2538970C1 (ru) * | 2013-06-26 | 2015-01-10 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем химической физики Российской академии наук (ИПХФ РАН) | Способ переработки попутных и природных газов |
-
2016
- 2016-11-25 RU RU2016146432A patent/RU2644890C1/ru active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1197997A1 (ru) * | 1983-07-15 | 1985-12-15 | Таджикский политехнический институт | Способ получени газа дл синтеза метанола и аммиака |
RU2226543C2 (ru) * | 2001-05-10 | 2004-04-10 | Бочавер Кирилл Зыськович | Установка для проведения термокаталитических процессов переработки попутных нефтяных газов, газов нефтепереработки, легких фракций бензина и других широких фракций легких углеводородов |
RU2385897C1 (ru) * | 2008-08-21 | 2010-04-10 | Владимир Сергеевич Арутюнов | Способ подготовки попутных и природных газов для использования в поршневых двигателях внутреннего сгорания |
RU2442819C1 (ru) * | 2010-07-05 | 2012-02-20 | Учреждение Российской Академии наук Институт катализа им. Г.К. Борескова Сибирского отделения РАН (ИК СО РАН) | Способ работы устройства для переработки попутных нефтяных газов |
RU2538970C1 (ru) * | 2013-06-26 | 2015-01-10 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем химической физики Российской академии наук (ИПХФ РАН) | Способ переработки попутных и природных газов |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2720802C2 (ru) * | 2017-02-07 | 2020-05-13 | Андрей Владиславович Курочкин | Установка автотермической конверсии попутного нефтяного газа (варианты) |
RU2739039C1 (ru) * | 2019-12-03 | 2020-12-21 | Андрей Владиславович Курочкин | Установка подготовки попутного нефтяного газа с выработкой широкой фракции легких углеводородов (варианты) |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10106404B2 (en) | Residual gas heat exchange combustion-supporting system based on methanol-water mixture reforming hydrogen production system, and method thereof | |
US9193927B2 (en) | Method and device for converting carbon dioxide in flue gas into natural gas | |
RU2447048C1 (ru) | Комбинированный способ производства этилена и его производных и электроэнергии из природного газа | |
RU2442819C1 (ru) | Способ работы устройства для переработки попутных нефтяных газов | |
CN204118188U (zh) | 集成式氢能制取存储和循环利用设备 | |
CN105967144B (zh) | 一种用于甲醇重整制氢反应的供热方法 | |
CN101973523B (zh) | 一种以沼气为原料制备氢气的方法 | |
Vasquez et al. | Biomass conversion to hydrocarbon fuels using the MixAlco™ process at a pilot-plant scale | |
RU2644890C1 (ru) | Способ подготовки попутных нефтяных газов селективной паровой конверсией | |
JP4721349B2 (ja) | バイオガス中のメタン濃度の安定化システム及びバイオガス中のメタン濃度の安定化方法 | |
CN112678770B (zh) | 一种采用psa尾气催化燃烧供热的甲醇、水制氢装置 | |
RU129998U1 (ru) | Комбинированная парогазотурбинная установка на продуктах гидротермального окисления алюминия | |
RU2624626C1 (ru) | Установка подготовки попутного нефтяного газа | |
WO2015183426A1 (en) | Method and system for converting flare gas | |
RU2443764C1 (ru) | Способ работы устройства подготовки попутных нефтяных газов для использования в энергоустановках | |
CN102516007A (zh) | 一种利用液化气加工制烃的工艺及其装置 | |
RU102537U1 (ru) | Установка для получения метанола из природного газа | |
RU176510U1 (ru) | Малотоннажная установка получения метанола | |
CN115282734A (zh) | 一种联动碳捕集与电解水制氢的氢碳制甲烷方法及系统 | |
CN104058368A (zh) | 一种含烃尾气转化制氢工艺及系统 | |
CN114522518A (zh) | 一种含碳循环利用的燃气电厂低成本减碳排放系统及方法 | |
CN106553995B (zh) | 天然气-二氧化碳干重整制合成气工艺 | |
CN113135296A (zh) | 一种抑制燃油结焦的系统及其工作方法 | |
CN103013598A (zh) | 一种合成天然气的生产方法和装置 | |
CN107973270B (zh) | 一种焦炉煤气补碳转化制乙二醇合成气工艺 |