RU2731709C1 - Low-temperature fractionation unit for deethanization of main gas with generation of lng - Google Patents
Low-temperature fractionation unit for deethanization of main gas with generation of lng Download PDFInfo
- Publication number
- RU2731709C1 RU2731709C1 RU2020102173A RU2020102173A RU2731709C1 RU 2731709 C1 RU2731709 C1 RU 2731709C1 RU 2020102173 A RU2020102173 A RU 2020102173A RU 2020102173 A RU2020102173 A RU 2020102173A RU 2731709 C1 RU2731709 C1 RU 2731709C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- heat exchanger
- gas
- low
- pressure gas
- line
- Prior art date
Links
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
-
- 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
Abstract
Description
Изобретение относится к оборудованию для получения газа низкого давления и сжиженных углеводородных газов, в том числе сжиженного природного газа (СПГ), за счет использования перепада давления между магистральным и распределительным трубопроводами природного газа и может быть использовано в газовой промышленности.The invention relates to equipment for producing low pressure gas and liquefied hydrocarbon gases, including liquefied natural gas (LNG), by using the pressure drop between the main and distribution pipelines of natural gas 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 одном из вариантов 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, с третьим детандером и с рекуперативным теплообменником, оснащенный также линией подачи флегмы в линию подачи широкой фракции легких углеводородов из сепаратора в блок фракционирования, оборудованный линиями вывода продуктов и линией подачи газа фракционирования в сепаратор.Known installation for the reduction of natural gas and production of gas engine fuels (options) [RU 2673970, publ. 03.12.2018, IPC F25J 1/00], including in one of the options a high-pressure gas line with a drying unit, which is divided into two lines, one is equipped with a compressor, a refrigerator and the first expander, the other is a recuperative heat exchanger with input lines / low-pressure gas outlet, then the lines are connected in one line, on which the second expander and the reflux condenser are installed, connected to the separator, to the third expander and to the recuperative heat exchanger, also equipped with a reflux supply line to the supply line of a wide fraction of light hydrocarbons from the separator to the fractionation unit , equipped with lines for product output and a line for feeding fractionation gas to the separator.
Недостатками известной установки являются низкая энергетическая эффективность из-за необходимости использования сторонних источников низкотемпературного холода в блоке фракционирования широкой фракции легких углеводородов, а также невозможность выработки СПГ.The disadvantages of the known installation are low energy efficiency due to the need to use third-party sources of low-temperature cold in the fractionation unit for a wide fraction of light hydrocarbons, as well as the impossibility of generating LNG.
Наиболее близка к предлагаемому изобретению установка НТДР для получения углеводородов С2+ из магистрального газа (варианты) [RU 2699912, опубл. 11.09.2019 г., МПК B01D 3/00], которая включает в одном из вариантов установленные на линии газа высокого давления блок осушки, рекуперативный теплообменник, редуцирующее устройство, промежуточный сепаратор, дефлегматор (фракционирующий аппарат) с тепломассообменной (теплообменной) секцией в верхней части, оснащенный линией подачи газа с редуцирующим устройством, соединенный деметанизатором, который соединен линиями подачи деметанизированного конденсата и метансодержащего газа с блоком фракционирования, оснащенным линиями вывода продуктов, линией вывода деэтанизированного газа - с теплообменной секцией, а линиями ввода/вывода циркуляционного орошения - с узлом охлаждения, установленным на байпасе рекуперативного теплообменника с редуцирующим устройством, кроме того, деметанизатор соединен с промежуточным сепаратором, а по меньшей мере одно редуцирующее устройство выполнено в виде детандера, соединенного с компрессором посредством кинематической или электрической связи.Closest to the proposed invention is the NTDR unit for producing C 2+ hydrocarbons from main gas (options) [RU 2699912, publ. 09/11/2019, IPC
Недостатком данной установки является низкий выход углеводородов С2+, из-за их уноса с метансодержащим газом, направляемым непосредственно в выводимый поток газа с верха деметанизатора, имеющего относительно высокую температуру, низкая энергетическая эффективность из-за необходимости использования в блоке фракционирования сторонних источников низкотемпературного холода для разделения деметанизированного конденсата с высоким содержанием метана, а также невозможность выработки СПГ.The disadvantage of this installation is the low yield of C 2+ hydrocarbons, due to their entrainment with methane-containing gas, directed directly into the gas stream from the top of the demethanizer, which has a relatively high temperature, low energy efficiency due to the need to use third-party sources of low-temperature cold in the fractionation unit for separation of demethanized condensate with a high methane content; and the inability to generate LNG.
Задачей предлагаемого изобретения является выработка СПГ, увеличение выхода углеводородов С2+ и исключение использования сторонних источников низкотемпературного холода.The objective of the present invention is to generate LNG, increase the yield of C 2+ hydrocarbons and eliminate the use of third-party sources of low-temperature cold.
Техническим результатом является увеличение выхода углеводородов С2+ за счет установки взамен дефлегматора и деметанизатора полной фракционирующей колонны, соединенной с линиями подачи технологических потоков, используемых в качестве хладагента и теплоносителя. Исключение использования сторонних источников низкотемпературного холода достигается за счет соединения блока фракционирования с линией подачи одного из технологических потоков, используемых в качестве хладагента. Выработка СПГ достигается установкой теплообменника, редуцирующего устройства и сепаратора на линии вывода деэтанизированного газа.The technical result is an increase in the yield of C 2+ hydrocarbons due to the installation of a complete fractionation column instead of a reflux condenser and a demethanizer, connected to the supply lines of process streams used as a coolant and a heat carrier. The elimination of the use of third-party sources of low-temperature cold is achieved by connecting the fractionation unit to the supply line of one of the process streams used as a refrigerant. LNG production is achieved by installing a heat exchanger, a reducing device and a separator on the deethanized gas outlet line.
Указанный технический результат достигается тем, что в предлагаемой установке, включающей установленные на линии газа высокого давления блок осушки, рекуперативный теплообменник, редуцирующее устройство и фракционирующий аппарат с теплообменной секцией в верхней части, которая соединена линией подачи газа с рекуперативным теплообменником, оснащенным линией вывода газа низкого давления, а также блок фракционирования, оснащенный линией подачи деметанизированного конденсата и линиями вывода продуктов, особенность заключается в том, что в качестве фракционирующего аппарата установлена фракционирующая колонна с верхней и нижней теплообменными секциями, верх которой оснащен линией вывода деэтанизированного газа с теплообменником, редуцирующим устройством и сепаратором, оснащенным линией вывода СПГ и линией вывода газа низкого давления, на которой расположены теплообменник и верхняя теплообменная секция, нижняя часть колонны оснащена линией вывода деметанизированного конденсата и оборудована нижней теплообменной секцией, расположенной на байпасе рекуперативного теплообменника, блок фракционирования оснащен линиями ввода/вывода в качестве хладагента части деэтанизированного газа, отбираемой между колонной и редуцирующим устройством или части газа низкого давления, отбираемой между колонной и рекуперативным теплообменником.The specified technical result is achieved by the fact that in the proposed installation, which includes a drying unit installed on the high-pressure gas line, a recuperative heat exchanger, a reducing device and a fractionating apparatus with a heat-exchange section in the upper part, which is connected by a gas supply line to a recuperative heat exchanger equipped with a low-gas outlet line. pressure, as well as a fractionation unit equipped with a demethanized condensate feed line and product outlet lines, the peculiarity is that a fractionation column with upper and lower heat exchange sections is installed as a fractionator, the top of which is equipped with a deethanized gas outlet line with a heat exchanger, a reducing device and a separator equipped with an LNG outlet line and a low pressure gas outlet line, on which a heat exchanger and an upper heat exchange section are located, the lower part of the column is equipped with a demethanized condensate outlet line and is equipped the lower heat exchange section located on the bypass of the recuperative heat exchanger, the fractionation unit is equipped with input / output lines as a refrigerant for a part of the deethanized gas taken between the column and the reducing device or a part of low pressure gas taken between the column and the recuperative heat exchanger.
Блок фракционирования выполнен в виде ректификационных колонн в количестве и с характеристиками, обусловленными заданным ассортиментом продуктов. Редуцирующие устройства могут быть выполнены в виде дроссельного вентиля, газодинамического устройства или детандера. Установка оборудована адсорбционным блоком осушки. В качестве остальных элементов установки могут быть установлены любые устройства соответствующего назначения, известные из уровня техники.The fractionation unit is made in the form of rectification columns in the quantity and with the characteristics due to a given range of products. Reducing devices can be made in the form of a throttle valve, gas-dynamic device or expander. The unit is equipped with an adsorption drying unit. As the rest of the installation elements, any device for the corresponding purpose known from the prior art can be installed.
Для увеличения выхода углеводородов С2+ рекуперативный теплообменник может быть выполнен многопоточным и соединенным с холодильной машиной. При выполнении по меньшей мере одного редуцирующего устройства в виде детандера, холодильная машина может быть выполнена компрессионной с компрессором, соединенным с детандером(ами) посредством кинематических и/или электрических и/или магнитных и/или гидравлических устройств. При высоком содержании углекислого газа установку целесообразно оснастить блоком очистки (например, адсорбционной) газа высокого давления.To increase the yield of C 2+ hydrocarbons, the recuperative heat exchanger can be multi-flow and connected to a refrigeration machine. When at least one reducing device is made in the form of an expander, the refrigeration machine can be designed as a compression one with a compressor connected to the expander (s) by means of kinematic and / or electrical and / or magnetic and / or hydraulic devices. With a high content of carbon dioxide, it is advisable to equip the installation with a high-pressure gas purification unit (for example, adsorption).
Установка полной фракционирующей колонны взамен дефлегматора и деметанизатора позволяет исключить потери углеводородов С2+ вместе с выводимым газом, а также снизить их содержание в газе низкого давления за счет более низкой температуры верха колонны, охлаждаемого газом редуцированным низкого давления с минимальной температурой, за счет чего повысить выход углеводородов С2+. Кроме того, обогрев газом высокого давления нижней части колонны позволяет получить деметанизированный конденсат с низким содержанием метана, благодаря чему для разделения конденсата в блоке фракционирования достаточно технологического тепла потока деэтанизированного газа или газа низкого давления, что позволяет исключить использование сторонних источников низкотемпературного холода. При этом обогрев колонны за счет тепла внутреннего потока исключает использование внешнего источника тепла и предотвращает потери холода с установки, что также способствует повышению выхода углеводородов С2+. Установка на линии вывода деэтанизированного газа теплообменника, редуцирующего устройства и сепаратора позволяет выводить остаток сепарации в качестве СПГ.Installation of a complete fractionating column instead of a reflux condenser and a demethanizer makes it possible to eliminate the loss of C 2+ hydrocarbons along with the withdrawn gas, as well as to reduce their content in the low pressure gas due to the lower temperature of the column top cooled by low pressure reduced gas with a minimum temperature, thereby increasing yield of С 2+ hydrocarbons. In addition, heating the bottom of the column with high-pressure gas makes it possible to obtain demethanized condensate with a low methane content, due to which the process heat of the deethanized gas or low-pressure gas stream is sufficient to separate the condensate in the fractionation unit, which makes it possible to exclude the use of third-party sources of low-temperature cold. In this case, the heating of the column due to the heat of the internal flow excludes the use of an external heat source and prevents the loss of cold from the installation, which also contributes to an increase in the yield of С 2+ hydrocarbons. Installing a heat exchanger, a reducing device and a separator on the deethanized gas outlet line allows the residual separation to be removed as LNG.
Установка показана на чертеже и включает блок осушки 1, рекуперативный теплообменник 2, фракционирующую колонну 3 с верхней и нижней теплообменными секциями, редуцирующие устройства 4 и 5, блок фракционирования 6, теплообменник 7 и сепаратор 8. Установка может быть оборудована блоком очистки от углекислого газа 9 (расположение показано условно), и холодильной машиной 10 (показано пунктиром).The installation is shown in the drawing and includes a
При работе установки газ высокого давления, поступающий по линии 11, осушают в блоке 1 (линии продувочного газа и газа регенерации условно не показаны) и разделяют на два потока, первый поток по линии 12 подают в нижнюю теплообменную секцию колонны 3 в качестве теплоносителя, смешивают со вторым потоком, охлажденным в теплообменнике 2, и направляют в среднюю часть колонны 3, с низа которой по линии 13 деметанизированный конденсат подают в блок 6, из которого по линиям 14 выводят фракции углеводородов С2+ в заданном ассортименте, при этом по линиям 15 в качестве хладагента вводят/выводят часть газа низкого давления из линии 16 или (показано пунктиром) часть деэтанизированного газа из линии 17, отбираемую между колонной 3 и теплообменником 7 и возвращаемую в линии 16 или 17. Деэтанизированный газ, выводимый с верха колонны 3 по линии 17, охлаждают в теплообменнике 7, редуцируют в устройстве 5 и разделяют в сепараторе 8 на СПГ, выводимый по линии 18, и газ низкого давления, который в качестве хладагента по линии 16 подают в теплообменник 7, верхнюю теплообменную секцию колонны 3, теплообменник 2 и выводят.During the operation of the installation, the high-pressure gas supplied through
При необходимости (показано пунктиром) газ высокого давления очищают от углекислого газа в блоке 8, по линии 19 из блока 6 в линию 16 выводят отходящий газ, а в теплообменник 2 подают дополнительное количество холода с помощью холодильной машины 10, при этом в случае выполнения по меньшей мере одного из редуцирующих устройств в виде детандера, последний(ие) могут быть соединен с компрессором холодильной машины (соединение показано штрих-пунктиром).If necessary (shown by a dotted line), the high pressure gas is purified from carbon dioxide in
Таким образом, предлагаемая установка позволяет вырабатывать СПГ, увеличить выход углеводородов С2+, исключить использование сторонних источников низкотемпературного холода и может найти применение в газовой промышленности.Thus, the proposed installation allows you to generate LNG, increase the yield of C 2+ hydrocarbons, exclude the use of third-party sources of low-temperature cold and can be used in the gas industry.
Claims (5)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020102173A RU2731709C1 (en) | 2020-01-20 | 2020-01-20 | Low-temperature fractionation unit for deethanization of main gas with generation of lng |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020102173A RU2731709C1 (en) | 2020-01-20 | 2020-01-20 | Low-temperature fractionation unit for deethanization of main gas with generation of lng |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2731709C1 true RU2731709C1 (en) | 2020-09-08 |
Family
ID=72421805
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2020102173A RU2731709C1 (en) | 2020-01-20 | 2020-01-20 | Low-temperature fractionation unit for deethanization of main gas with generation of lng |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2731709C1 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2748365C1 (en) * | 2020-10-08 | 2021-05-24 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Пегаз Инжиниринг" | Plant for extraction of hydrocarbons c3+ from natural gas with low-temperature condensation |
RU2758754C1 (en) * | 2021-03-10 | 2021-11-01 | Андрей Владиславович Курочкин | Method for reconstruction of low-temperature gas separation unit to increase in yield of gas condensate (options) |
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 |
---|---|---|---|---|
EP2054685A2 (en) * | 2006-08-23 | 2009-05-06 | Shell Internationale Research Maatschappij B.V. | Method and apparatus for treating a hydrocarbon stream |
RU2493510C2 (en) * | 2007-04-04 | 2013-09-20 | Шелл Интернэшнл Рисерч Маатсхаппий Б.В. | Method and device for separation of one or more c2+hydrocarbons from hydrocarbon flow with mixed phases |
RU2681897C1 (en) * | 2018-08-30 | 2019-03-13 | Андрей Владиславович Курочкин | Installation of low-temperature separation with ntsd dephlegmation for processing natural gas with extracting hydrocarbons c2+ (options) |
RU2699912C1 (en) * | 2019-01-31 | 2019-09-11 | Андрей Владиславович Курочкин | Ltdr plant for production of hydrocarbons c2+ from main gas (versions) |
RU2705160C1 (en) * | 2018-12-24 | 2019-11-05 | Андрей Владиславович Курочкин | Unit of low-temperature dephlegmation with rectification ltdr for complex gas treatment with generation of lng |
-
2020
- 2020-01-20 RU RU2020102173A patent/RU2731709C1/en active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2054685A2 (en) * | 2006-08-23 | 2009-05-06 | Shell Internationale Research Maatschappij B.V. | Method and apparatus for treating a hydrocarbon stream |
RU2493510C2 (en) * | 2007-04-04 | 2013-09-20 | Шелл Интернэшнл Рисерч Маатсхаппий Б.В. | Method and device for separation of one or more c2+hydrocarbons from hydrocarbon flow with mixed phases |
RU2681897C1 (en) * | 2018-08-30 | 2019-03-13 | Андрей Владиславович Курочкин | Installation of low-temperature separation with ntsd dephlegmation for processing natural gas with extracting hydrocarbons c2+ (options) |
RU2705160C1 (en) * | 2018-12-24 | 2019-11-05 | Андрей Владиславович Курочкин | Unit of low-temperature dephlegmation with rectification ltdr for complex gas treatment with generation of lng |
RU2699912C1 (en) * | 2019-01-31 | 2019-09-11 | Андрей Владиславович Курочкин | Ltdr plant for production of hydrocarbons c2+ from main gas (versions) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2748365C1 (en) * | 2020-10-08 | 2021-05-24 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Пегаз Инжиниринг" | Plant for extraction of hydrocarbons c3+ from natural gas with low-temperature condensation |
RU2758754C1 (en) * | 2021-03-10 | 2021-11-01 | Андрей Владиславович Курочкин | Method for reconstruction of low-temperature gas separation unit to increase in yield of gas condensate (options) |
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 | |
CA1097564A (en) | Process for the recovery of ethane and heavier hydrocarbon components from methane-rich gases | |
RU2717668C1 (en) | Low-temperature fractionation unit for complex gas treatment and production of lng | |
CN109111336B (en) | Deep cooling recovery device and process for waste towed synthetic tail gas | |
RU2671665C1 (en) | Installation for natural gas liquefaction and method for operation thereof (options) | |
EA022672B1 (en) | Hydrocarbon gas processing | |
RU2673970C1 (en) | Installation for reducing natural gas and receiving gas-motor fuels (options) | |
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 | |
RU2724739C1 (en) | Low-temperature condensation unit | |
RU2688533C1 (en) | Ltdr plant for integrated gas preparation and production of lng and its operation method | |
RU2705160C1 (en) | Unit of low-temperature dephlegmation with rectification ltdr for complex gas treatment with generation of lng | |
RU2699912C1 (en) | Ltdr plant for production of hydrocarbons c2+ from main gas (versions) | |
RU2743127C1 (en) | Plant for integrated gas preparation and production of liquefied natural gas by low-temperature fractionation | |
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 | |
RU2723654C1 (en) | Low-temperature fractionation unit for main gas deethanization (versions) | |
RU2699910C1 (en) | Unit for deethanization of main gas with production of lng (versions) | |
RU2757211C1 (en) | Integrated gas treatment plant with lng production and increased extraction of gas condensate (options) | |
RU2750864C2 (en) | Installation for reducing natural gas to produce gas-engine fuels (options) | |
RU2726332C1 (en) | Plant for wasteless complex gas treatment by technology of ltdr | |
RU2752063C2 (en) | Plant for natural gas de-ethanization with lng production (options) | |
RU2757207C2 (en) | Unit for natural gas reduction with the production of gas-powered fuels (options) | |
RU2727505C1 (en) | Unit for deethanization of main gas according to ltdr technology (embodiments) | |
RU2010138604A (en) | METHOD AND DEVICE FOR COOLING AND SEPARATION OF A HYDROCARBON FLOW |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PC41 | Official registration of the transfer of exclusive right |
Effective date: 20210708 |