RU2685101C1 - Установка низкотемпературной сепарации с дефлегмацией нтсд для выделения углеводородов c2+ из природного газа (варианты) - Google Patents

Установка низкотемпературной сепарации с дефлегмацией нтсд для выделения углеводородов c2+ из природного газа (варианты) Download PDF

Info

Publication number
RU2685101C1
RU2685101C1 RU2018131805A RU2018131805A RU2685101C1 RU 2685101 C1 RU2685101 C1 RU 2685101C1 RU 2018131805 A RU2018131805 A RU 2018131805A RU 2018131805 A RU2018131805 A RU 2018131805A RU 2685101 C1 RU2685101 C1 RU 2685101C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
low
gas
line
heat exchanger
reflux
Prior art date
Application number
RU2018131805A
Other languages
English (en)
Inventor
Андрей Владиславович Курочкин
Original Assignee
Андрей Владиславович Курочкин
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Андрей Владиславович Курочкин filed Critical Андрей Владиславович Курочкин
Priority to RU2018131805A priority Critical patent/RU2685101C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2685101C1 publication Critical patent/RU2685101C1/ru

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D3/00Distillation or related exchange processes in which liquids are contacted with gaseous media, e.g. stripping
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25JLIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J3/00Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
    • F25J3/02Processes 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
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/10Greenhouse 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)

Abstract

Изобретение относится к установкам низкотемпературной сепарации и может быть использовано в газовой промышленности для выделения углеводородов Сиз природного газа. Установка в варианте 1 включает блок осушки, внешний контур охлаждения в составе испарителя, компрессора, конденсатора и редуцирующего устройства, два рекуперационных теплообменника, редуцирующие устройства, дефлегматор, деметанизатор и низкотемпературный сепаратор. Вариант 2 включает компрессор, холодильник и дополнительное редуцирующее устройство. При работе варианта 1 газ высокого давления осушают, охлаждают в первом рекуперационном теплообменнике, испарителе и во втором рекуперационном теплообменнике, затем редуцируют и направляют в дефлегматор, охлаждаемый газом низкотемпературной сепарации, который затем нагревают в первом рекуперационном теплообменнике и выводят. При циркуляции хладагент внешнего контура после нагрева в испарителе сжимают компрессором, приводимым в движение по меньшей мере одним из детандеров, охлаждают в конденсаторе и редуцируют. Газ дефлегмации редуцируют и смешивают с метансодержащим газом, разделяют в низкотемпературном сепараторе на газ и конденсат. Флегму редуцируют, смешивают с конденсатом и через второй рекуперационный теплообменник подают в деметанизатор, из которого выводят метансодержащий газ и углеводороды С. Работа варианта 2 отличается тем, что часть газа высокого давления сжимают компрессором, приводимым в движение с помощью по меньшей мере одного из детандеров, охлаждают в холодильнике, втором рекуперационном теплообменнике и редуцируют. Изобретение позволяет повысить выход 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 хладагентами 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 хладагента внешнего цикла охлаждения или хладагента смешения (части газа высокого давления).
Предложено два варианта установки, в первом из которых установлен компрессор хладагента внешнего контура охлаждения, а во втором - компрессор части газа высокого давления, используемой в качестве хладагента смещения.
Технический результат в первом варианте достигается тем, что в предлагаемой установке, оснащенной линиями газа высокого и низкого давления, включающей два рекуперационных теплообменника, дефлегматор, редуцирующие устройства, блоки низкотемпературной сепарации и стабилизации, особенность заключается в том, что в качестве блока стабилизации установлен деметанизатор, соединенный линией подачи метансодержащего газа с линией подачи газа дефлегмации, и оснащенный линией вывода углеводородов С2+, в качестве блока низкотемпературной сепарации расположен низкотемпературный сепаратор, оснащенный линией вывода конденсата в линию подачи флегмы и линией подачи газа в устройство охлаждения дефлегматора, по меньшей мере одно из редуцирующих устройств выполнено в виде детандера, кинематически и/или электрически соединенного 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, далее размещены первое редуцирующее устройство и дефлегматор, соединенный линией подачи газа низкотемпературной сепарации с первым рекуперационным теплообменником, оснащенным линией вывода газа низкого давления, с низкотемпературным сепаратором -линией подачи газа дефлегмации с расположенным на ней вторым редуцирующим устройством, а с деметанизатором - линией подачи флегмы с расположенными на ней третьим редуцирующим устройством и вторым рекуперационным теплообменником, при этом внешний контур охлаждения включает расположенные на линии циркуляции хладагента испаритель, компрессор, конденсатор и редуцирующее устройство внешнего контура охлаждения.
Второй вариант установки отличается размещением на линии газа высокого давления, параллельно первому рекуперационному теплообменнику, компрессора, холодильника, второго рекуперационного теплообменника и четвертого редуцирующего устройства взамен оборудования внешнего контура охлаждения.
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 компрессорная станция. Для снижения нагрузки низкотемпературного сепаратора по газу по меньшей мере часть метансодержащего газа может подаваться минуя его, непосредственно в линию газа низкотемпературной сепарации.
Установка оборудована блоком осушки, например, адсорбционного или абсорбционного типа. Деметанизатор может быть выполнен в виде ректификационной колонны. Редуцирующие устройства могут быть выполнены в виде дроссельного вентиля или вихревой трубы или детандера. В качестве остальных элементов установки могут быть размещены любые устройства соответствующего назначения, известные из уровня техники.
Установка в качестве по меньшей мере одного из редуцирующих устройств детандера, соединенного кинематически или электрически с компрессором, позволяет использовать механическую энергию редуцирования технологического потока для дополнительного охлаждения газа путем выведения из установки тепла, которое выделяется (первый вариант) при сжатии циркулирующего хладагента, с помощью конденсатора, или (второй вариант), при сжатии части газа высокого давления, с помощью холодильника, что снижает температуру газа, уменьшает содержание углеводородов С2+ в газе низкотемпературной сепарации и увеличивает их выход в жидком виде.
Установка в первом варианте включает блок осушки 1, внешний контур охлаждения в составе испарителя 2, компрессора 3, конденсатора 4 и редуцирующего устройства 5 (условно показан детандер), рекуперационные теплообменники 6 и 7, редуцирующие устройства 8, 9 и 10 (условно показаны детандеры), дефлегматор 11, деметанизатор 12 и низкотемпературный сепаратор 13. Второй вариант установки взамен оборудования внешнего контура охлаждения включает компрессор 14, холодильник 15 и редуцирующее устройство 16 (условно показан детандер). Установка может быть оборудована блоком очистки от углекислого газа 17 и компрессорной станцией 18 (показано пунктиром).
При работе первого варианта установки (фиг. 1) газ высокого давления, подаваемый по линии 19, осушают в блоке 1 и разделяют на два потока, первый охлаждают в теплообменнике 6, а второй - в испарителе 2 хладагентом внешнего контура охлаждения, циркулирующим по линии 20, и в теплообменнике 7, затем потоки объединяют, редуцируют в устройстве 8 и подвергают дефлегмации в аппарате 11 за счет охлаждения подаваемым по линии 21 газом низкотемпературной сепарации, который затем нагревают в теплообменнике 6 и выводят по линии 22 в качестве газа низкого давления. При циркуляции хладагент внешнего контура после нагрева в испарителе 2 сжимают компрессором 3, приводимым в движение по меньшей мере одним из детандеров 8, 9, 10 и 5, охлаждают в конденсаторе 4 и редуцируют в устройстве 5. Газ дефлегмации выводят по линии 23, редуцируют в устройстве 9, смешивают с метансодержащим газом, подаваемым по линии 24, разделяют в низкотемпературном сепараторе 13 на газ, выводимый по линии 21, и конденсат, подаваемый по линии 25 в линию 26, по которой из аппарата 11 выводят флегму. Флегму редуцируют с помощью устройства 10, смешивают с конденсатом низкотемпературной сепарации и через теплообменник 7, подают в деметанизатор 12, из которого по линии 24 выводят метансодержащий газ, а по линии 27 - углеводороды С2+. Работа второго варианта установки (фиг. 2) отличается тем, что второй поток газа высокого давления сжимают компрессором 14, приводимым в движение с помощью по меньшей мере одного из детандеров 8, 9, 10 и 16, охлаждают в холодильнике 15, теплообменнике 7 и редуцируют с помощью устройства 16. Возможные 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 17, располагаемом на линии 19, а газ низкого давления сжимают в компрессорной 18 (показано пунктиром).
Таким образом, предлагаемая установка позволяет увеличить выход углеводородов С2+ и может найти применение в газовой промышленности.

Claims (2)

1. Установка низкотемпературной сепарации с дефлегмацией НТСД для выделения углеводородов С2+ из природного газа, оснащенная линиями газа высокого и низкого давления, включающая два рекуперационных теплообменника, дефлегматор, редуцирующие устройства, блоки низкотемпературной сепарации и стабилизации, отличающаяся тем, что в качестве блока стабилизации установлен деметанизатор, соединенный линией подачи метансодержащего газа с линией подачи газа дефлегмации и оснащенный линией вывода углеводородов С2+, в качестве блока низкотемпературной сепарации расположен низкотемпературный сепаратор, оснащенный линией вывода конденсата в линию подачи флегмы и линией подачи газа в устройство охлаждения дефлегматора, по меньшей мере одно из редуцирующих устройств выполнено в виде детандера, кинематически и/или электрически соединенного 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, далее размещены первое редуцирующее устройство и дефлегматор, соединенный линией подачи газа низкотемпературной сепарации с первым рекуперационным теплообменником, оснащенным линией вывода газа низкого давления, с низкотемпературным сепаратором - линией подачи газа дефлегмации с расположенным на ней вторым редуцирующим устройством, а с деметанизатором - линией подачи флегмы с расположенными на ней третьим редуцирующим устройством и вторым рекуперационным теплообменником, при этом внешний контур охлаждения включает расположенные на линии циркуляции хладагента испаритель, компрессор, конденсатор и редуцирующее устройство внешнего контура охлаждения.
2. Установка низкотемпературной сепарации с дефлегмацией НТСД для выделения углеводородов С2+ из природного газа, оснащенная линиями газа высокого и низкого давления, включающая два рекуперационных теплообменника, дефлегматор, редуцирующие устройства, блоки низкотемпературной сепарации и стабилизации, отличающаяся тем, что в качестве блока стабилизации установлен деметанизатор, соединенный линией подачи метансодержащего газа с линией подачи газа дефлегмации и оснащенный линией вывода углеводородов С2+, в качестве блока низкотемпературной сепарации расположен низкотемпературный сепаратор, оснащенный линией вывода конденсата в линию подачи флегмы и линией подачи газа в устройство охлаждения дефлегматора, по меньшей мере одно из редуцирующих устройств выполнено в виде детандера, кинематически и/или электрически соединенного с компрессором внешнего контура охлаждения, на линии газа высокого давления установлен блок осушки, затем линия газа высокого давления разделена на две линии, на первой установлен первый рекуперационный теплообменник, а на второй линии расположены компрессор, холодильник, второй рекуперационный теплообменник и первое редуцирующее устройство, далее первая и вторая линии соединены в одну линию, на которой установлено второе редуцирующее устройство и дефлегматор, соединенный линией подачи газа низкотемпературной сепарации с первым рекуперационным теплообменником, оснащенным линией вывода газа низкого давления, с низкотемпературным сепаратором - линией подачи газа дефлегмации с расположенным на ней третьим редуцирующим устройством, а с деметанизатором - линией подачи флегмы с расположенными на ней четвертым редуцирующим устройством и вторым рекуперационным теплообменником.
RU2018131805A 2018-09-03 2018-09-03 Установка низкотемпературной сепарации с дефлегмацией нтсд для выделения углеводородов c2+ из природного газа (варианты) RU2685101C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018131805A RU2685101C1 (ru) 2018-09-03 2018-09-03 Установка низкотемпературной сепарации с дефлегмацией нтсд для выделения углеводородов c2+ из природного газа (варианты)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018131805A RU2685101C1 (ru) 2018-09-03 2018-09-03 Установка низкотемпературной сепарации с дефлегмацией нтсд для выделения углеводородов c2+ из природного газа (варианты)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2685101C1 true RU2685101C1 (ru) 2019-04-16

Family

ID=66168546

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018131805A RU2685101C1 (ru) 2018-09-03 2018-09-03 Установка низкотемпературной сепарации с дефлегмацией нтсд для выделения углеводородов c2+ из природного газа (варианты)

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2685101C1 (ru)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001088447A1 (en) * 2000-05-18 2001-11-22 Phillips Petroleum Company Enhanced ngl recovery utilizing refrigeration and reflux from lng plants
EA013357B1 (ru) * 2005-04-20 2010-04-30 Флуор Текнолоджиз Корпорейшн Способ и устройство для извлечения газоконденсатных жидкостей и сжижения природного газа
WO2011009832A2 (en) * 2009-07-21 2011-01-27 Shell Internationale Research Maatschappij B.V. Method for treating a multi-phase hydrocarbon stream and an apparatus therefor
US20150233634A1 (en) * 2013-06-18 2015-08-20 Pioneer Energy Inc. Systems and methods for producing cng and ngls from raw natural gas, flare gas, stranded gas, and/or associated gas
RU2624710C1 (ru) * 2016-10-11 2017-07-05 Андрей Владиславович Курочкин Установка комплексной подготовки газа
RU2630202C1 (ru) * 2016-09-30 2017-09-05 Публичное акционерное общество "Газпром" Способ извлечения фракции С2+ из сырого газа и установка для его осуществления

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001088447A1 (en) * 2000-05-18 2001-11-22 Phillips Petroleum Company Enhanced ngl recovery utilizing refrigeration and reflux from lng plants
EA013357B1 (ru) * 2005-04-20 2010-04-30 Флуор Текнолоджиз Корпорейшн Способ и устройство для извлечения газоконденсатных жидкостей и сжижения природного газа
WO2011009832A2 (en) * 2009-07-21 2011-01-27 Shell Internationale Research Maatschappij B.V. Method for treating a multi-phase hydrocarbon stream and an apparatus therefor
US20150233634A1 (en) * 2013-06-18 2015-08-20 Pioneer Energy Inc. Systems and methods for producing cng and ngls from raw natural gas, flare gas, stranded gas, and/or associated gas
RU2630202C1 (ru) * 2016-09-30 2017-09-05 Публичное акционерное общество "Газпром" Способ извлечения фракции С2+ из сырого газа и установка для его осуществления
RU2624710C1 (ru) * 2016-10-11 2017-07-05 Андрей Владиславович Курочкин Установка комплексной подготовки газа

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
RU2721347C1 (ru) Установка для редуцирования природного газа и выработки газомоторных топлив
RU2017126023A (ru) Система удаления тяжелых углеводородов для сжижения обедненного природного газа
RU2734237C1 (ru) Установка комплексной подготовки газа путем низкотемпературной конденсации
RU2658010C2 (ru) Способы разделения углеводородных газов
RU2724739C1 (ru) Установка низкотемпературной конденсации
RU2732998C1 (ru) Установка низкотемпературного фракционирования для комплексной подготовки газа с выработкой сжиженного природного газа
RU2688533C1 (ru) Установка нтдр для комплексной подготовки газа и получения спг и способ ее работы
RU2705160C1 (ru) Установка низкотемпературной дефлегмации с ректификацией нтдр для комплексной подготовки газа с выработкой спг
RU2699912C1 (ru) Установка нтдр для получения углеводородов с2+ из магистрального газа (варианты)
RU2685098C1 (ru) Установка для выделения углеводородов c2+ из природного газа (варианты)
RU2696375C1 (ru) Установка для получения углеводородов c2+ из природного газа (варианты)
RU2685101C1 (ru) Установка низкотемпературной сепарации с дефлегмацией нтсд для выделения углеводородов c2+ из природного газа (варианты)
RU2681897C1 (ru) Установка низкотемпературной сепарации с дефлегмацией нтсд для переработки природного газа с выделением углеводородов c2+ (варианты)
RU2699913C1 (ru) Установка нтдр для комплексной безотходной промысловой подготовки газа (варианты)
RU2682595C1 (ru) Установка низкотемпературной дефлегмации нтд для переработки природного газа с получением углеводородов c2+ (варианты)
RU2694337C1 (ru) Установка выделения углеводородов c2+ из природного газа (варианты)
RU2694735C1 (ru) Установка низкотемпературной сепарации с фракционирующей абсорбцией нтсфа для переработки природного газа с выделением углеводородов c2+ (варианты)
RU2730291C1 (ru) Установка низкотемпературного фракционирования для комплексной подготовки газа
RU2703132C1 (ru) Установка низкотемпературной сепарации с дефлегмацией нтсд для получения углеводородов с2+ из природного газа (варианты)
RU2697328C1 (ru) Установка извлечения углеводородов c2+ из природного газа (варианты)
RU2694746C1 (ru) Установка получения углеводородов с2+ из природного газа (варианты)
RU2726369C1 (ru) Установка нтдр для получения углеводородов с2+ из магистрального природного газа (варианты)