RU2721347C1 - Plant for reduction of natural gas and production of gas motor fuel - Google Patents
Plant for reduction of natural gas and production of gas motor fuel Download PDFInfo
- Publication number
- RU2721347C1 RU2721347C1 RU2019142788A RU2019142788A RU2721347C1 RU 2721347 C1 RU2721347 C1 RU 2721347C1 RU 2019142788 A RU2019142788 A RU 2019142788A RU 2019142788 A RU2019142788 A RU 2019142788A RU 2721347 C1 RU2721347 C1 RU 2721347C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- gas
- line
- heat exchanger
- pressure gas
- low
- 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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Separation By Low-Temperature Treatments (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к оборудованию для получения газа низкого давления, а также сжиженного природного газа (СПГ) и сжиженных углеводородных газов (СУГ) в качестве газомоторных топлив за счет использования перепада давления природного газа и может быть использовано в газовой промышленности.The invention relates to equipment for producing low-pressure gas, as well as liquefied natural gas (LNG) and liquefied petroleum gases (LPG) as motor gas due to the use of natural gas pressure drop and can be used in the gas industry.
Известна установка для редуцирования природного газа и получения газомоторных топлив (варианты) [RU 2673970, опубл. 03.12.2018 г., МПК F25J 1/00], включающая в первом варианте выходную линию газа низкого давления и входную линию газа высокого давления с блоком осушки, которая разделена на две линии, на одной установлены, компрессор, холодильник и первый детандер, на другой - рекуперативный теплообменник с линиями ввода/вывода газа низкого давления, далее линии соединены в одну линию, на которой установлен второй детандер и дефлегматор, соединенный с сепаратором линией подачи газа низкого давления и линией подачи газа дефлегмации с третьим детандером, а с рекуперативным теплообменником - линией ввода газа низкого давления, оснащенный также линией подачи флегмы в линию подачи широкой фракции легких углеводородов из сепаратора в блок фракционирования, оборудованный линиями вывода сжиженного природного газа и пропан-бутановой фракции и линией подачи газа фракционирования в сепаратор. Второй вариант установки отличается отсутствием сепаратора и соединением линии подачи газа фракционирования с линией подачи газа низкого давления после третьего детандера.A known installation for the reduction of natural gas and the production of motor gas fuels (options) [RU 2673970, publ. December 3, 2018, IPC F25J 1/00], which includes, in the first embodiment, the low-pressure gas outlet line and the high-pressure gas inlet line with a drying unit, which is divided into two lines, one has a compressor, a refrigerator and the first expander, the other is a recuperative heat exchanger with low pressure gas I / O lines, then the lines are connected in one line, on which a second expander and a reflux condenser are installed, connected to the separator by a low pressure gas supply line and a reflux gas supply line with a third expander, and with a regenerative heat exchanger a low-pressure gas injection line, also equipped with a phlegm supply line to the line for supplying a wide fraction of light hydrocarbons from the separator to the fractionation unit, equipped with liquefied natural gas and propane-butane fraction lines and a fractionation gas supply line to the separator. The second installation option is characterized by the absence of a separator and the connection of the fractionation gas supply line to the low pressure gas supply line after the third expander.
Недостатком известной установки является низкая энергетическая эффективность из-за необходимости использования сторонних источников низкотемпературного холода для разделения в блоке фракционирования широкой фракции легких углеводородов с большим содержанием метана.A disadvantage of the known installation is its low energy efficiency due to the need to use third-party sources of low-temperature cold to separate a wide fraction of light hydrocarbons with a high methane content in the fractionation unit.
Наиболее близка к предлагаемому изобретению установка деэтанизации магистрального газа с получением СПГ (варианты) [RU 2699910, опубл. 11.09.2019 г., МПК B01D 3/00], которая включает линии газа высокого и низкого давления, блок осушки, рекуперативный теплообменник, детандеры, соединенные с компрессором посредством кинематической или электрической связи, дефлегматор, соединенный с рекуперативным теплообменником и деметанизатором, оснащенным линией вывода СПГ и линией вывода широкой фракции легких углеводородов, которая соединена с блоком фракционирования, оборудованным линиями вывода СУГ и линией подачи отходящего газа в деметанизатор.Closest to the proposed invention, the installation of deethanization of the main gas to produce LNG (options) [RU 2699910, publ. 09/11/2019, IPC
Недостатком известной установки является низкий выход СПГ, ограниченный расходом жидкой фазы, направляемой в деметанизатор в составе редуцированных потоков флегмы и газа дефлегмации, а также низкая энергетическая эффективность из-за необходимости использования сторонних источников низкотемпературного холода для разделения в блоке фракционирования широкой фракции легких углеводородов с большим содержанием метана.A disadvantage of the known installation is the low LNG yield, limited by the flow rate of the liquid phase sent to the demethanizer as part of the reduced reflux and reflux gas flows, as well as low energy efficiency due to the need to use third-party sources of low-temperature cold to separate a wide fraction of light hydrocarbons with a large fraction in the fractionation unit methane content.
Задачей предлагаемого изобретения является увеличение выхода СПГ и исключение использования сторонних источников низкотемпературного холода.The objective of the invention is to increase the yield of LNG and the exclusion of the use of third-party sources of low-temperature cold.
Техническим результатом является увеличение выхода СПГ за счет установки взамен дефлегматора и деметанизатора полной фракционирующей колонны, обогреваемой газом высокого давления, и установки на линии продукционного газа рекуперативного теплообменника и компрессора, соединенного с детандером(ами), что позволяет одновременно охладить и повысить давление продукционного газа, за счет чего снизить температуру в сепараторе СПГ. Исключение использования сторонних источников низкотемпературного холода достигается за счет использования в качестве хладоагента части газа низкого давления.The technical result is to increase the output of LNG due to the installation instead of the reflux condenser and demethanizer of a full fractionating column heated by high pressure gas, and the installation of a regenerative heat exchanger and compressor connected to the expander (s) on the production gas line, which allows both cooling and increasing the pressure of the production gas, thereby reducing the temperature in the LNG separator. An exception to the use of third-party sources of low-temperature cold is achieved by using part of a low-pressure gas as a coolant.
Указанный технический результат достигается тем, что в предлагаемой установке с линиями газа высокого и низкого давления, включающей блок осушки, рекуперативный теплообменник, компрессор, соединенный с детандером, блок фракционирования широкой фракции легких углеводородов, оснащенный линиями вывода отходящего газа и СУГ, особенность заключается в том, что на линии газа высокого давления установлена фракционирующая колонна, верхняя часть которой с линией вывода сухого отбензиненного газа оснащена тепломассообменной секцией, соединенной линией газа низкого давления с рекуперативным теплообменником и сепаратором СПГ, нижняя часть которой с линией вывода широкой фракции легких углеводородов оснащена тепломассообменной секцией, расположенной на байпасе рекуперативного теплообменника, блок фракционирования оснащен линиями ввода/вывода части газа низкого давления в качестве хладоагента, при этом линия вывода сухого отбензиненного газа разделена на линию технологического газа с детандером и первым холодильником, соединенную с линией газа сепарации с образованием линии газа низкого давления, и линию продукционного газа, на которой последовательно расположены теплообменник, компрессор, второй холодильник, теплообменник, первый холодильник, редуцирующее устройство и сепаратор СПГ, оснащенный линиями вывода СПГ и газа сепарации.The specified technical result is achieved by the fact that in the proposed installation with high and low pressure gas lines, including a drying unit, a recuperative heat exchanger, a compressor connected to the expander, a fraction fractionation unit for a wide fraction of light hydrocarbons, equipped with exhaust gas and LPG exhaust lines, a feature is that a fractionation column is installed on the high-pressure gas line, the upper part of which with the dry stripped gas output line is equipped with a heat and mass transfer section, connected by the low pressure gas line with a recuperative heat exchanger and LNG separator, the lower part of which is equipped with a heat and mass transfer section with the output line of a wide fraction of light hydrocarbons, located on the bypass of the recuperative heat exchanger, the fractionation unit is equipped with low-pressure gas inlet / outlet lines as a coolant, while the dry stripped gas outlet line is divided into a process gas line with an expander and a first refrigerator connected to the separation gas line with the formation of a low pressure gas line, and a production gas line on which the heat exchanger, compressor, second refrigerator, heat exchanger, first refrigerator, reducing device and LNG separator are equipped, equipped with LNG and gas separation lines.
При высоком содержании углекислого газа установку целесообразно оснастить блоком очистки от углекислоты (например, путем адсорбционной очистки) газа высокого давления или продукционного газа. При давлении природного газа выше критического перед фракционирующей колонной установлено редуцирующее устройство. Для увеличения выхода СПГ рекуперативный теплообменник выполнен многопоточным и соединен с холодильной машиной. Второй холодильник продукционного газа может быть выполнен, например, в виде аппарата воздушного охлаждения.With a high carbon dioxide content, it is advisable to equip the installation with a carbon dioxide purification unit (for example, by adsorption purification) of high pressure gas or production gas. At a natural gas pressure higher than critical, a reduction device is installed in front of the fractionating column. To increase the LNG output, the regenerative heat exchanger is multi-threaded and connected to the refrigeration machine. The second production gas refrigerator can be made, for example, in the form of an air cooling apparatus.
Установка оборудована блоком адсорбционной осушки. Блок фракционирования может быть выполнен, например, в виде ректификационных колонн в количестве и с характеристиками, обусловленными заданным ассортиментом СУГ. Редуцирующие устройства могут быть выполнены в виде дроссельного вентиля, газодинамического устройства или детандера, Компрессор соединен с по меньшей мере одним детандером посредством кинематических и/или электрических и/или магнитных и/или гидравлических устройств. В качестве остальных элементов установки могут быть установлены любые устройства соответствующего назначения, известные из уровня техники.The unit is equipped with an adsorption drying unit. The fractionation unit can be performed, for example, in the form of distillation columns in quantity and with characteristics determined by a given assortment of LPG. Reducing devices can be made in the form of a throttle valve, gas-dynamic device or expander. The compressor is connected to at least one expander through kinematic and / or electrical and / or magnetic and / or hydraulic devices. As the remaining elements of the installation, any devices of the corresponding purpose known from the prior art can be installed.
Установка полной фракционирующей колонны взамен дефлегматора и деметанизатора позволяет за счет обогрева газом высокого давления осуществить в нижней части колонны фракционирование флегмы, образующейся в ее верхней части за счет охлаждения газом низкого давления, и получить широкую фракцию легких углеводородов с низким содержанием метана. За счет этого для разделения последней достаточно технологического тепла потока газа низкого давления, что позволяет исключить использование сторонних источников низкотемпературного холода. Установка на линии продукционного газа рекуперативного теплообменника и компрессора, соединенного с детандером(ами), позволяет за счет энергии редуцирования технологического газа одновременно охладить и повысить давление продукционного газа, за счет чего снизить температуру в сепараторе СПГ и увеличить выход последнего.The installation of a complete fractionating column instead of a reflux condenser and a demethanizer allows, due to heating with high pressure gas, fractionation of the reflux formed in its upper part due to cooling with low pressure gas and a wide fraction of light hydrocarbons with a low methane content be carried out in the lower part of the column. Due to this, for the separation of the latter, the technological heat of the low-pressure gas stream is sufficient, which eliminates the use of third-party sources of low-temperature cold. The installation of a recuperative heat exchanger and compressor connected to the expander (s) on the production gas line makes it possible to cool and increase the pressure of the production gas due to the reduction gas of the process gas, thereby reducing the temperature in the LNG separator and increasing the yield of the latter.
Установка показана на прилагаемом чертеже и включает блок осушки 1, рекуперативный теплообменник 2, фракционирующую колонну 3 с верхней и нижней тепломассообменными секциями, теплообменник 4, компрессор 5, первый и второй холодильники 6 и 7, детандер 8, редуцирующее устройство 9, сепаратор СПГ 10 и блок фракционирования 11. Установка может быть дополнена блоком очистки от углекислого газа 12, редуцирующим устройством 13 и холодильной машиной 14 (показано пунктиром).The installation is shown in the attached drawing and includes a drying unit 1, a
При работе установки природный газ высокого давления, поступающий по линии 15, осушают в блоке 1 (линии продувочного газа и газа регенерации условно не показаны) и разделяют на два потока, первый поток по линии 16 подают на охлаждение в нижнюю тепломассообменную секцию колонны 3, смешивают со вторым потоком, охлажденным в теплообменнике 2, и подают в среднюю часть колонны 3, с низа которой по линии 17 широкую фракцию легких углеводородов подают в блок 11, из которого по линиям 18 выводят СУГ в заданном ассортименте, при этом по линиям 19 в качестве хладоагента подают часть охлажденного газа низкого давления. С верха колонны 3 по линии 20 выводят сухой отбензиненный газ, разделяют его на поток технологического газа (линия 21), который редуцируют в детандере 8 и нагревают в холодильнике 6, и на поток продукционного газа (линия 22), который нагревают в теплообменнике 4, сжимают компрессором 5, охлаждают в холодильнике 7, теплообменнике 4, холодильнике 6, редуцируют с помощью устройства 9 и разделяют в сепараторе 10 на СПГ, выводимый по линии 23, и газ, выводимый по линии 24, который смешивают с технологическим газом с образованием газа низкого давления, который в качестве хладоагента подают по линии 25 сначала в верхнюю теплообменную секцию колонны 3, затем в теплообменник 2 и выводят. Связь компрессора с детандером(ами) показана штрих-пунктиром. При необходимости (показано пунктиром) газ высокого давления или продукционный газ очищают от углекислого газа в блоке 12 (варианты расположения показаны условно), газ высокого давления перед колонной 3 редуцируют с помощью устройства 13, в теплообменник 2 подают дополнительное количество холода с помощью холодильной машины 14, а по линии 26 из блока 11 в линию 5 выводят отходящий газ.During operation of the installation, high-pressure natural
Таким образом, предлагаемая установка позволяет увеличить выход СПГ, исключить использование сторонних источников низкотемпературного холода и может найти применение в газовой промышленности.Thus, the proposed installation allows to increase the output of LNG, to eliminate the use of third-party sources of low-temperature cold and can find application in the gas industry.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019142788A RU2721347C1 (en) | 2019-12-17 | 2019-12-17 | Plant for reduction of natural gas and production of gas motor fuel |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019142788A RU2721347C1 (en) | 2019-12-17 | 2019-12-17 | Plant for reduction of natural gas and production of gas motor fuel |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2721347C1 true RU2721347C1 (en) | 2020-05-19 |
Family
ID=70735518
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2019142788A RU2721347C1 (en) | 2019-12-17 | 2019-12-17 | Plant for reduction of natural gas and production of gas motor fuel |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2721347C1 (en) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2753754C1 (en) * | 2020-10-21 | 2021-08-23 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Пегаз Инжиниринг" | Installation for complex gas treatment of variable flow rate |
RU2753755C1 (en) * | 2020-10-21 | 2021-08-23 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Пегаз Инжиниринг" | Integrated gas treatment plant with increased gas condensate extraction |
RU2753751C1 (en) * | 2020-10-08 | 2021-08-23 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Пегаз Инжиниринг" | Complex gas treatment plant with increased extraction of gas condensate |
RU2758362C1 (en) * | 2021-03-10 | 2021-10-28 | Андрей Владиславович Курочкин | Installation for complex gas treatment with increased extraction of gas condensate and production of liquefied natural gas |
RU2770377C2 (en) * | 2020-10-09 | 2022-04-15 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Пегаз Инжиниринг" | Installation for integrated treatment of natural gas by low-temperature condensation |
RU2795953C1 (en) * | 2022-03-21 | 2023-05-15 | Общество с ограниченной ответственностью научно-исследовательский и проектный институт "ПЕГАЗ" | Installation for de-ethanisation of main natural gas and production of liquefied natural gas by low-temperature fractionation (versions) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6016667A (en) * | 1997-06-17 | 2000-01-25 | Institut Francais Du Petrole | Process for degasolining a gas containing condensable hydrocarbons |
RU2590267C1 (en) * | 2015-10-21 | 2016-07-10 | Андрей Владиславович Курочкин | Stripping plant for associated oil gas and operation method thereof |
RU2636966C1 (en) * | 2016-11-14 | 2017-11-29 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Уфимский государственный нефтяной технический университет" | Method for production of liquefied natural gas |
RU2689737C1 (en) * | 2019-01-09 | 2019-05-28 | Андрей Владиславович Курочкин | Installation of ntdr for non-waste complex gas treatment |
RU2699910C1 (en) * | 2019-01-10 | 2019-09-11 | Андрей Владиславович Курочкин | Unit for deethanization of main gas with production of lng (versions) |
-
2019
- 2019-12-17 RU RU2019142788A patent/RU2721347C1/en active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6016667A (en) * | 1997-06-17 | 2000-01-25 | Institut Francais Du Petrole | Process for degasolining a gas containing condensable hydrocarbons |
RU2590267C1 (en) * | 2015-10-21 | 2016-07-10 | Андрей Владиславович Курочкин | Stripping plant for associated oil gas and operation method thereof |
RU2636966C1 (en) * | 2016-11-14 | 2017-11-29 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Уфимский государственный нефтяной технический университет" | Method for production of liquefied natural gas |
RU2689737C1 (en) * | 2019-01-09 | 2019-05-28 | Андрей Владиславович Курочкин | Installation of ntdr for non-waste complex gas treatment |
RU2699910C1 (en) * | 2019-01-10 | 2019-09-11 | Андрей Владиславович Курочкин | Unit for deethanization of main gas with production of lng (versions) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2753751C1 (en) * | 2020-10-08 | 2021-08-23 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Пегаз Инжиниринг" | Complex gas treatment plant with increased extraction of gas condensate |
RU2770377C2 (en) * | 2020-10-09 | 2022-04-15 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Пегаз Инжиниринг" | Installation for integrated treatment of natural gas by low-temperature condensation |
RU2753754C1 (en) * | 2020-10-21 | 2021-08-23 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Пегаз Инжиниринг" | Installation for complex gas treatment of variable flow rate |
RU2753755C1 (en) * | 2020-10-21 | 2021-08-23 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Пегаз Инжиниринг" | Integrated gas treatment plant with increased gas condensate extraction |
RU2758362C1 (en) * | 2021-03-10 | 2021-10-28 | Андрей Владиславович Курочкин | Installation for complex gas treatment with increased extraction of gas condensate and production of liquefied natural gas |
RU2795953C1 (en) * | 2022-03-21 | 2023-05-15 | Общество с ограниченной ответственностью научно-исследовательский и проектный институт "ПЕГАЗ" | Installation for de-ethanisation of main natural gas and production of liquefied natural gas by low-temperature fractionation (versions) |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2721347C1 (en) | Plant for reduction of natural gas and production of gas motor fuel | |
RU2668896C1 (en) | Plant for the deethanization of natural gas (options) | |
RU2717668C1 (en) | Low-temperature fractionation unit for complex gas treatment and production of lng | |
RU2673970C1 (en) | Installation for reducing natural gas and receiving gas-motor fuels (options) | |
RU2017126023A (en) | HEAVY-HYDROCARBON REMOVAL SYSTEM FOR LIQUIDATION OF THE POOLED NATURAL GAS | |
RU2734237C1 (en) | Apparatus for complex gas treatment by low-temperature condensation | |
RU2724739C1 (en) | Low-temperature condensation unit | |
RU2732998C1 (en) | Low-temperature fractionation unit for complex gas treatment with production of liquefied natural gas | |
RU2731709C1 (en) | Low-temperature fractionation unit for deethanization of main gas with generation of lng | |
RU2743127C1 (en) | Plant for integrated gas preparation and production of liquefied natural gas by low-temperature fractionation | |
RU2753754C1 (en) | Installation for complex gas treatment of variable flow rate | |
US2213338A (en) | Method and apparatus for fractionating gaseous mixtures | |
RU2723654C1 (en) | Low-temperature fractionation unit for main gas deethanization (versions) | |
RU2739748C1 (en) | Apparatus for extracting helium concentrate from hydrocarbon-containing gas mixture | |
RU2699910C1 (en) | Unit for deethanization of main gas with production of lng (versions) | |
RU2726369C1 (en) | Low-temperature dephlegmation with rectification plant for production of hydrocarbons c2+ from main natural gas (versions) | |
RU2730291C1 (en) | Low-temperature fractionation unit for complex gas treatment | |
RU2750864C2 (en) | Installation for reducing natural gas to produce gas-engine fuels (options) | |
RU2757211C1 (en) | Integrated gas treatment plant with lng production and increased extraction of gas condensate (options) | |
RU2757207C2 (en) | Unit for natural gas reduction with the production of gas-powered fuels (options) | |
RU2758362C1 (en) | Installation for complex gas treatment with increased extraction of gas condensate and production of liquefied natural gas | |
RU2727505C1 (en) | Unit for deethanization of main gas according to ltdr technology (embodiments) | |
RU2758962C2 (en) | Installation for reducing natural gas to produce gas-engine fuels | |
RU2726328C1 (en) | Deethanization unit for natural gas using ltdf (versions) | |
RU2753753C1 (en) | Installation of complex natural gas treatment by low-temperature condensation |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PC41 | Official registration of the transfer of exclusive right |
Effective date: 20210201 |