RU2685098C1 - Установка для выделения углеводородов c2+ из природного газа (варианты) - Google Patents
Установка для выделения углеводородов c2+ из природного газа (варианты) Download PDFInfo
- Publication number
- RU2685098C1 RU2685098C1 RU2018128822A RU2018128822A RU2685098C1 RU 2685098 C1 RU2685098 C1 RU 2685098C1 RU 2018128822 A RU2018128822 A RU 2018128822A RU 2018128822 A RU2018128822 A RU 2018128822A RU 2685098 C1 RU2685098 C1 RU 2685098C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- heat exchanger
- line
- gas
- expander
- pressure gas
- Prior art date
Links
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 30
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 title claims abstract description 19
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 title claims abstract description 19
- 238000000605 extraction Methods 0.000 title claims abstract description 5
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 title claims abstract description 5
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 title description 4
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 49
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 19
- 238000010992 reflux Methods 0.000 claims abstract description 14
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims abstract description 6
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims abstract description 5
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims description 15
- 238000011084 recovery Methods 0.000 claims description 10
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 abstract description 2
- 239000002826 coolant Substances 0.000 abstract 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 description 9
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- OTMSDBZUPAUEDD-UHFFFAOYSA-N Ethane Chemical compound CC OTMSDBZUPAUEDD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 3
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 3
- ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N Propane Chemical compound CCC ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 2
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 2
- 206010062717 Increased upper airway secretion Diseases 0.000 description 1
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 description 1
- 239000001273 butane Substances 0.000 description 1
- HOWJQLVNDUGZBI-UHFFFAOYSA-N butane;propane Chemical compound CCC.CCCC HOWJQLVNDUGZBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 238000005194 fractionation Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 208000026435 phlegm Diseases 0.000 description 1
- 239000001294 propane Substances 0.000 description 1
- 238000005057 refrigeration Methods 0.000 description 1
- 102200118166 rs16951438 Human genes 0.000 description 1
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D3/00—Distillation or related exchange processes in which liquids are contacted with gaseous media, e.g. stripping
- B01D3/14—Fractional distillation or use of a fractionation or rectification column
-
- 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
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/10—Greenhouse gas [GHG] capture, material saving, heat recovery or other energy efficient measures, e.g. motor control, characterised by manufacturing processes, e.g. for rolling metal or metal working
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)
- Separation By Low-Temperature Treatments (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Abstract
Изобретение относится к установкам низкотемпературной сепарации и может быть использовано в газовой промышленности для выделения углеводородов Сиз природного газа. Предложена установка, включающая в варианте 1 блок осушки, внешний контур охлаждения в составе испарителя, компрессора, конденсатора и редуцирующего устройства, два рекуперационных теплообменника, два детандера, насос, дефлегматор и деметанизатор. Вариант 2 взамен внешнего контура охлаждения включает компрессор, холодильник и третий детандер. При работе варианта 1 газ высокого давления осушают и разделяют на два потока, первый охлаждают в первом рекуперационном теплообменнике, а второй - в испарителе и во втором рекуперационном теплообменнике, затем потоки объединяют, редуцируют в первом детандере и направляют в дефлегматор, охлаждаемый газом низкого давления, который затем нагревают в первом рекуперационном теплообменнике и выводят. При циркуляции хладагент внешнего контура после нагрева в испарителе сжимают компрессором, приводимым в движение детандерами, охлаждают в конденсаторе и редуцируют. Газ дефлегмации редуцируют во втором детандере и смешивают с метансодержащим газом, образуя газ низкого давления. Из дефлегматора флегму через второй рекуперационный теплообменник насосом подают в деметанизатор, из которого выводят углеводороды Си метансодержащий газ. Работа варианта 2 отличается тем, что второй поток газа высокого давления сжимают компрессором, приводимым в движение детандерами, охлаждают в холодильнике, втором рекуперационном теплообменнике и редуцируют с помощью третьего детандера. Изобретение позволяет повысить выхода углеводородов С. 2 н.п. ф-лы, 2 ил.
Description
Изобретение относится к установкам низкотемпературной сепарации и может быть использовано в газовой промышленности для выделения углеводородов С2+ из природного газа.
Известен способ сжижения богатого углеводородами потока с одновременным извлечением С3+ - богатой фракции с высоким выходом [RU 2317497, опубл. 20.02.2008 г., МПК F25J 1/02, F25J 3/00], осуществляемый на установке, включающей три холодильных каскада со смешанными хладоагентами разного состава и блок фракционирования, состоящий из сепаратора, детандер-компрессорного агрегата, насоса, рекуперационного теплообменника, абсорбера и отпарной колонны.
Недостатками известной установки являются неполное извлечение углеводородов С3+ и невозможность выделения этана.
Наиболее близка к предлагаемому изобретению установка комплексной подготовки газа [RU 2624710, опубл. 05.07.2017 г., МПК F25J 3/00, С07С 7/00, C10G 5/06], включающая входной сепаратор, два рекуперационных теплообменника, дефлегматор, редуцирующие устройства, блок низкотемпературной сепарации и блок стабилизации конденсата.
Недостатком данной установки является низкий выход углеводородов С2+ из-за недостаточного охлаждения газа.
Задача изобретения - повышение выхода углеводородов С2+.
Техническим результатом является повышение выхода углеводородов С2+ за счет установки в качестве редуцирующих устройств детандеров, соединенных кинематически и/или электрически с компрессором для сжатия хладоагента внешнего цикла охлаждения или хладоагента смешения.
Предложено два варианта установки, в первом из которых установлен компрессор хладоагента внешнего контура охлаждения, а во втором -компрессор части газа высокого давления, используемой в качестве хладоагента смешения.
Технический результат в первом варианте достигается тем, что в предлагаемой установке, оснащенной линиями газа высокого и низкого давления, включающей два рекуперационных теплообменника, дефлегматор и редуцирующие устройства, особенность заключается в том, что в качестве редуцирующих устройств установлены детандеры, кинематически и/или электрически соединенные с компрессором внешнего контура охлаждения, на линии газа высокого давления установлен блок осушки, затем параллельно расположены первый рекуперационный теплообменник и испаритель внешнего контура охлаждения со вторым рекуперационным теплообменником, и далее - первый детандер и дефлегматор, соединенный с первым рекуперационным теплообменником линией газа низкого давления, которая образована линией подачи метансодержащего газа и линией подачи газа дефлегмации с расположенным на ней вторым детандером, кроме того, дефлегматор соединен с деметанизатором линией подачи флегмы с расположенными на ней насосом и вторым рекуперационным теплообменником, а деметанизатор оборудован линией вывода углеводородов С2+ и линией подачи метансодержащего газа, при этом внешний контур охлаждения включает расположенные на линии циркуляции хладоагента испаритель, компрессор, конденсатор и редуцирующее устройство внешнего контура охлаждения.
Второй вариант установки отличается отсутствием внешнего контура охлаждения и расположением на линии газа высокого давления, параллельно первому рекуперационному теплообменнику, компрессора, холодильника, второго рекуперационного теплообменника и еще одного детандера.
Деметанизатор может быть оснащен линиями вывода этановой и пропан-бутановой фракций. При необходимости установку оснащают блоком очистки газа от углекислоты, например, адсорбционного или абсорбционного типа, размещаемым на линии газа высокого давления, а на линии газа низкого давления может быть установлена компрессорную станцию.
Установка оборудована блоком осушки, например, адсорбционного или абсорбционного типа. Деметанизатор может быть выполнен в виде ректификационной колонны. Редуцирующее устройство внешнего контура охлаждения может быть выполнено в виде дроссельного вентиля, вихревой трубы или, преимущественно, в виде детандера. В качестве остальных элементов установки могут быть размещены любые устройства соответствующего назначения, известные из уровня техники.
Установка в качестве редуцирующих устройств детандеров, соединенных с компрессором кинематически или электрически, позволяет использовать механическую энергию редуцирования технологических потоков для дополнительного охлаждения газа путем выведения из установки тепла, выделяющегося при сжатии циркулирующего хладоагента, с помощью конденсатора (первый вариант) или, при сжатии части газа высокого давления, с помощью холодильника (второй вариант), что снижает температуру газа, приводит к уменьшению содержания углеводородов С2+ в газе низкого давления и увеличивает их выход в жидком виде.
Установка в первом варианте включает блок адсорбционной осушки 1, внешний контур охлаждения в составе испарителя 2, компрессора 3, конденсатора 4 и редуцирующего устройства 5, рекуперационные теплообменники 6 и 7, детандеры 8 и 9, насос 10, дефлегматор 11 и деметанизатор 12. Второй вариант установки взамен оборудования внешнего контура охлаждения включает компрессор 13, холодильник 14 и третий детандер 15. Установка может быть оборудована блоком очистки от углекислого газа 16 и компрессорной станцией 17 (показано пунктиром).
При работе первого варианта установки (фиг. 1) газ высокого давления, подаваемый по линии 18, осушают в блоке 1 и разделяют на два потока, первый охлаждают в теплообменнике 6, а второй - в испарителе 2 хладоагентом внешнего контура охлаждения, циркулирующим по линии 19, и в теплообменнике 7, затем потоки объединяют, редуцируют в детандере 8 и подвергают дефлегмации в дефлегматоре 11 за счет охлаждения подаваемым по линии 20 газом низкого давления, который затем нагревают в теплообменнике 6 и выводят по линии 21. При циркуляции хладоагент внешнего контура после нагрева в испарителе 2 сжимают компрессором 3, приводимым в движение детандерами 8, 9 и, возможно, 5, охлаждают в конденсаторе 4 и редуцируют в устройстве 5. Газ дефлегмации выводят по линии 22, редуцируют в детандере 9 и смешивают с метансодержащим газом, подаваемым по линии 23, образуя газ низкого давления. Из дефлегматора 11 по линии 24 флегму насосом 10 через теплообменник 7 подают в деметанизатор 12, из которого по линии 25 выводят углеводороды С2+, а по линии 23 - метансодержащий газ. Работа второго варианта (фиг. 2) отличается тем, что второй поток газа высокого давления сжимают компрессором 13, приводимым в движение детандерами 8, 9 и 15, охлаждают в холодильнике 14, теплообменнике 7 и редуцируют с помощью детандера 15. Линии кинематической и/или электрической связи детандеров с компрессором показаны штрих-пунктиром.
При необходимости в обоих вариантах установки объединенный газовый поток очищают от углекислого газа в блоке 16, располагаемом на линии 18, а газ низкого давления сжимают в компрессорной 17. Взамен углеводородов С2+ из деметанизатора 12 по линиям 26 и 27 могут раздельно выводиться этановая и пропан-бутановая фракции (показано пунктиром).
Таким образом, предлагаемая установка позволяет увеличить выход углеводородов С2+ и может найти применение в газовой промышленности.
Claims (2)
1. Установка для выделения углеводородов С2+ из природного газа, оснащенная линиями газа высокого и низкого давления, включающая два рекуперационных теплообменника, дефлегматор и редуцирующие устройства, отличающаяся тем, что в качестве редуцирующих устройств установлены детандеры, кинематически и/или электрически соединенные с компрессором внешнего контура охлаждения, на линии газа высокого давления установлен блок осушки, затем параллельно расположены первый рекуперационный теплообменник и испаритель внешнего контура охлаждения со вторым рекуперационным теплообменником, и далее - первый детандер и дефлегматор, соединенный с первым рекуперационным теплообменником линией газа низкого давления, которая образована линией подачи метансодержащего газа и линией подачи газа дефлегмации с расположенным на ней вторым детандером, кроме того, дефлегматор соединен с деметанизатором линией подачи флегмы с расположенными на ней насосом и вторым рекуперационным теплообменником, а деметанизатор оборудован линией вывода углеводородов С2+ и линией подачи метансодержащего газа, при этом внешний контур охлаждения включает расположенные на линии циркуляции хладаагента испаритель, компрессор, конденсатор и редуцирующее устройство внешнего контура охлаждения.
2. Установка для выделения углеводородов С2+ из природного газа, оснащенная линиями газа высокого и низкого давления, включающая два рекуперационных теплообменника, дефлегматор и редуцирующие устройства, отличающаяся тем, что в качестве редуцирующих устройств установлены детандеры, кинематически или электрически соединенные с компрессором, на линии газа высокого давления установлен блок осушки, затем линия газа высокого давления разделена на две, на первой линии установлен первый рекуперационный теплообменник, а на второй линии расположены компрессор, холодильник, второй рекуперационный теплообменник и первый детандер, далее первая и вторая линии соединены в одну линию, на которой установлен второй детандер и дефлегматор, соединенный с первым рекуперационным теплообменником линией газа низкого давления, которая образована линией подачи метансодержащего газа и линией подачи газа дефлегмации с расположенным на ней третьим детандером, кроме того, дефлегматор соединен с деметанизатором линией подачи флегмы с расположенными на ней насосом и вторым рекуперационным теплообменником, а деметанизатор оборудован линией вывода углеводородов С2+ и линией подачи метансодержащего газа.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018128822A RU2685098C1 (ru) | 2018-08-06 | 2018-08-06 | Установка для выделения углеводородов c2+ из природного газа (варианты) |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018128822A RU2685098C1 (ru) | 2018-08-06 | 2018-08-06 | Установка для выделения углеводородов c2+ из природного газа (варианты) |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2685098C1 true RU2685098C1 (ru) | 2019-04-16 |
Family
ID=66168481
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2018128822A RU2685098C1 (ru) | 2018-08-06 | 2018-08-06 | Установка для выделения углеводородов c2+ из природного газа (варианты) |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2685098C1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2750031C2 (ru) * | 2019-04-30 | 2021-06-21 | Андрей Владиславович Курочкин | Установка деэтанизации магистрального природного газа (варианты) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007008638A2 (en) * | 2005-07-12 | 2007-01-18 | Conocophillips Company | Lng facility with integrated ngl for enhanced liquid recovery and product flexibility |
| RU2502545C1 (ru) * | 2012-08-08 | 2013-12-27 | Открытое акционерное общество "Газпром" | Способ переработки природного газа и устройство для его осуществления |
| RU2576704C1 (ru) * | 2015-04-20 | 2016-03-10 | Андрей Владиславович Курочкин | Способ подготовки углеводородного газа |
| US9389015B2 (en) * | 2012-09-04 | 2016-07-12 | Linde Aktiengesellschaft | Method for separating C2+-hydrocarbons or C3+-hydrocarbons from a hydrocarbon-rich fraction |
-
2018
- 2018-08-06 RU RU2018128822A patent/RU2685098C1/ru active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007008638A2 (en) * | 2005-07-12 | 2007-01-18 | Conocophillips Company | Lng facility with integrated ngl for enhanced liquid recovery and product flexibility |
| RU2502545C1 (ru) * | 2012-08-08 | 2013-12-27 | Открытое акционерное общество "Газпром" | Способ переработки природного газа и устройство для его осуществления |
| US9389015B2 (en) * | 2012-09-04 | 2016-07-12 | Linde Aktiengesellschaft | Method for separating C2+-hydrocarbons or C3+-hydrocarbons from a hydrocarbon-rich fraction |
| RU2576704C1 (ru) * | 2015-04-20 | 2016-03-10 | Андрей Владиславович Курочкин | Способ подготовки углеводородного газа |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2750031C2 (ru) * | 2019-04-30 | 2021-06-21 | Андрей Владиславович Курочкин | Установка деэтанизации магистрального природного газа (варианты) |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2668896C1 (ru) | Установка для деэтанизации природного газа (варианты) | |
| RU2190169C2 (ru) | Способ охлаждения исходного газа в процессе получения этилена из исходного газа | |
| JP7165685B2 (ja) | 炭化水素ガスの処理 | |
| RU2017126023A (ru) | Система удаления тяжелых углеводородов для сжижения обедненного природного газа | |
| RU2017134994A (ru) | Система и способ охлаждения смешанным хладагентом с несколькими уровнями давления | |
| RU2734237C1 (ru) | Установка комплексной подготовки газа путем низкотемпературной конденсации | |
| RU2658010C2 (ru) | Способы разделения углеводородных газов | |
| RU2724739C1 (ru) | Установка низкотемпературной конденсации | |
| RU2705160C1 (ru) | Установка низкотемпературной дефлегмации с ректификацией нтдр для комплексной подготовки газа с выработкой спг | |
| JP7165684B2 (ja) | 炭化水素ガスの処理 | |
| RU2685098C1 (ru) | Установка для выделения углеводородов c2+ из природного газа (варианты) | |
| RU2696375C1 (ru) | Установка для получения углеводородов c2+ из природного газа (варианты) | |
| RU2699912C1 (ru) | Установка нтдр для получения углеводородов с2+ из магистрального газа (варианты) | |
| RU2681897C1 (ru) | Установка низкотемпературной сепарации с дефлегмацией нтсд для переработки природного газа с выделением углеводородов c2+ (варианты) | |
| RU2682595C1 (ru) | Установка низкотемпературной дефлегмации нтд для переработки природного газа с получением углеводородов c2+ (варианты) | |
| RU2694746C1 (ru) | Установка получения углеводородов с2+ из природного газа (варианты) | |
| RU2694337C1 (ru) | Установка выделения углеводородов c2+ из природного газа (варианты) | |
| RU2726369C1 (ru) | Установка нтдр для получения углеводородов с2+ из магистрального природного газа (варианты) | |
| RU2697328C1 (ru) | Установка извлечения углеводородов c2+ из природного газа (варианты) | |
| RU2685101C1 (ru) | Установка низкотемпературной сепарации с дефлегмацией нтсд для выделения углеводородов c2+ из природного газа (варианты) | |
| RU2703132C1 (ru) | Установка низкотемпературной сепарации с дефлегмацией нтсд для получения углеводородов с2+ из природного газа (варианты) | |
| RU2697330C1 (ru) | Установка получения углеводородов с2+ путем переработки природного газа (варианты) | |
| RU2694731C1 (ru) | Установка низкотемпературной фракционирующей абсорбции нтфа для переработки природного газа с выделением углеводородов c2+ (варианты) | |
| RU2694735C1 (ru) | Установка низкотемпературной сепарации с фракционирующей абсорбцией нтсфа для переработки природного газа с выделением углеводородов c2+ (варианты) | |
| RU2699910C1 (ru) | Установка деэтанизации магистрального газа с получением спг (варианты) |