RU2732998C1 - Установка низкотемпературного фракционирования для комплексной подготовки газа с выработкой сжиженного природного газа - Google Patents
Установка низкотемпературного фракционирования для комплексной подготовки газа с выработкой сжиженного природного газа Download PDFInfo
- Publication number
- RU2732998C1 RU2732998C1 RU2020102174A RU2020102174A RU2732998C1 RU 2732998 C1 RU2732998 C1 RU 2732998C1 RU 2020102174 A RU2020102174 A RU 2020102174A RU 2020102174 A RU2020102174 A RU 2020102174A RU 2732998 C1 RU2732998 C1 RU 2732998C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- gas
- heat exchanger
- column
- line
- separator
- 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
- B01D3/34—Distillation or related exchange processes in which liquids are contacted with gaseous media, e.g. stripping with one or more auxiliary substances
- B01D3/40—Extractive distillation
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
- C10G5/00—Recovery of liquid hydrocarbon mixtures from gases, e.g. natural gas
- C10G5/06—Recovery of liquid hydrocarbon mixtures from gases, e.g. natural gas by cooling or compressing
-
- 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
-
- 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
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Separation By Low-Temperature Treatments (AREA)
Abstract
Изобретение относится к оборудованию для промысловой подготовки природного газа с одновременным получением сжиженного природного газа (СПГ) и может быть использовано в газовой промышленности. Установка включает входной и промежуточный сепараторы, рекуперативный теплообменник, фракционирующую колонну с верхней и нижней теплообменными секциями, теплообменник, сепаратор, редуцирующие устройства и блок фракционирования. При работе установки сырой природный газ разделяют во входном сепараторе с получением углеводородного конденсата и газа, который разделяют на два потока. Первый поток подают на охлаждение в нижнюю теплообменную секцию колонны, смешивают со вторым потоком, охлажденным в рекуперационном теплообменнике, разделяют в промежуточном сепараторе на углеводородный конденсат и газ, который редуцируют и подают в колонну совместно с редуцированными углеводородными конденсатами. С низа колонны деметанизированный конденсат подают в блок фракционирования, из которого выводят продукты в заданном ассортименте, при этом в качестве хладагента вводят/выводят часть отбензиненного газа или часть подготовленного газа. С верха колонны выводят отбензиненный газ, охлаждают его в теплообменнике, редуцируют и разделяют на СПГ и подготовленный газ, выводимый с установки после нагрева в теплообменнике, верхней теплообменной секции колонн и рекуперативном теплообменнике. Технический результат заключается в увеличении выхода углеводородов С2+ и СПГ, а также исключении использования сторонних источников низкотемпературного холода. 1 ил.
Description
Изобретение относится к оборудованию для промысловой подготовки природного газа с одновременным получением сжиженного природного газа (СПГ) и может быть использовано в газовой промышленности.
Известна установка комплексной подготовки газа [RU 2624710, опубл. 05.07.2017 г., МПК F25J 3/00, С07С 7/00, C10G 5/06], включающая входной сепаратор, первый и второй рекуперационные теплообменники, дефлегматор, соединенный линией газа подачи дефлегмации, оснащенной редуцирующим устройством, с низкотемпературным сепаратором, оборудованным линией вывода газа в теплообменную секцию дефлегматора, а также редуцирующие устройства и блок стабилизации конденсата (блок фракционирования).
Недостатками данной установки являются низкий выход углеводородов С3+ из-за потерь с факельными газами и невозможность получения СПГ.
Наиболее близка к предлагаемому изобретению установка НТДР для комплексной подготовки газа и получения СПГ и способ ее работы [RU 2688533, опубл. 21.05.2019 г., МПК B01D 3/40] оснащенная линиями сырого и подготовленного природного газа и в одном из вариантов включающая входной сепаратор, два рекуперативных теплообменника, редуцирующее устройство и дефлегматор (фракционирующий аппарат), оборудованный теплообменной секцией, расположенной в верхней его части, оснащенный линией подачи газа дефлегмации с редуцирующим устройством и тепломассообменной секцией, в деметанизатор, который соединен линией подачи деметанизированного конденсата с блоком стабилизации (фракционирования), оснащенным линиями вывода продуктов, а линией вывода подготовленного газа - с первым рекуперативным теплообменником, а также соединен с дефлегматором и входным сепаратором линиями подачи углеводородных конденсатов с редуцирующими устройствами, а со вторым рекуперативным теплообменником - линиями ввода/вывода циркуляционного орошения, кроме того, деметанизатор оснащен линией вывода СПГ, расположенной выше линий ввода/вывода циркуляционного орошения, с узлом очистки от углекислого газа и компрессионной холодильной машиной. По меньшей мере одно из редуцирующих устройств может быть выполнено в виде детандера, соединенного с компрессором холодильной машины кинематической или электрической связью.
Недостатком известной установки является низкий выход углеводородов С2+, из-за их уноса с подготовленным газом вследствие относительно высокой температуры верха деметанизатора, малый выход СПГ, который ограничен расходом жидкой фазы, поступающей 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 деметанизированного конденсата с высоким содержанием метана.
Задачей предлагаемого изобретения является увеличение выхода углеводородов С2+ и СПГ, исключение использования сторонних источников низкотемпературного холода.
Техническим результатом является увеличение выхода углеводородов С2+ за счет установки взамен дефлегматора и деметанизатора полной фракционирующей колонны, охлаждаемой подготовленным газом и обогреваемой газом входной сепарации. Увеличение выхода СПГ достигается путем установки на линии отбензиненного газа теплообменника, редуцирующего устройства и сепаратора. Исключение использования сторонних источников низкотемпературного холода достигается за счет соединения блока фракционирования с линиями подачи отбензиненного газа или подготовленного газа в качестве хладоагента.
Указанный технический результат достигается тем, что в предлагаемой установке с линиями сырого и подготовленного природного газа, линией вывода СПГ и редуцирующими устройствами, включающей входной и промежуточный сепараторы, установленные на линии газа входной сепарации рекуперативный теплообменник и фракционирующий аппарат, оснащенный тепломассообменной секцией, расположенной в верхней его части, соединенный со входным сепаратором линией подачи углеводородного конденсата, а также блок фракционирования с линией подачи деметанизированного конденсата, оснащенный линиями вывода продуктов, особенность заключается в том, что в качестве фракционирующего аппарата установлена фракционирующая колонна с верхней и нижней теплообменными секциями, с верхней частью, соединенной линией вывода отбензиненного газа, оборудованной теплообменником и редуцирующим устройством, с сепаратором, оснащенным линией вывода СПГ и линией вывода подготовленного газа, оборудованной теплообменником, верхней теплообменной секцией и рекуперативным теплообменником, и нижней частью, соединенной со входным сепаратором и промежуточным сепаратором, расположенным на линии газа входной сепарации после рекуперативного теплообменника, линиями подачи углеводородных конденсатов с редуцирующими устройствами, при этом нижняя часть колонны оснащена линией подачи деметанизированного конденсата и оборудована нижней теплообменной секцией, расположенной на байпасе рекуперативного теплообменника, на линии подачи газа промежуточной сепарации установлено редуцирующее устройство, а блок фракционирования оснащен линиями ввода/вывода части отбензиненного газа или части подготовленного газа в качестве хладоагента.
Блок фракционирования выполнен, например, в виде ректификационных колонн в количестве и с параметрами, соответствующими ассортименту жидких продуктов. Редуцирующие устройства выполнены в виде дроссельного вентиля или газодинамического устройства или детандера. В качестве остальных элементов установки могут быть установлены любые устройства соответствующего назначения, известные из уровня техники.
Для увеличения выхода СПГ рекуперативный теплообменник может быть выполнен многопоточным и соединенным с холодильной машиной. При выполнении хотя бы одного редуцирующего устройства в виде детандера, холодильная машина может быть выполнена компрессионной с компрессором, соединенным с детандером(ами) посредством магнитных и/или кинематических и/или электрических и/или гидравлических устройств.
Установка фракционирующей колонны взамен дефлегматора и деметанизатора позволяет снизить потери углеводородов С2+ вместе с подготовленным газом за счет более низкой температуры верха фракционирующей колонны, охлаждаемой редуцированным подготовленным газом, имеющим минимальную температуру, и за счет этого повысить выход углеводородов С2+. Обогрев газом высокого давления нижней части колонны позволяет фракционировать флегму, поступающую из верхней части колонны, с получением деметанизированного конденсата с низким содержанием метана, для разделения которого хватает холода потоков отбензиненного или подготовленного газа, что позволяет исключить использование сторонних источников низкотемпературного холода. Установка на линии отбензиненного газа теплообменника, редуцирующего устройства и сепаратора позволяет вывести остаток сепарации в качестве СПГ, исключив ограничения прототипа, за счет чего увеличить выход СПГ.
Установка показана на чертеже и включает входной 1 и промежуточный 2 сепараторы, рекуперативный теплообменник 3, фракционирующую колонну 4 с верхней и нижней теплообменными секциями, теплообменник 5, сепаратор 6, редуцирующие устройства 7-10 и блок фракционирования 11. Установка может быть дополнена холодильной машиной 12 (показано пунктиром) и блоком очистки от кислых компонентов (условно не показан).
При работе установки сырой природный газ, поступающий по линии 13, разделяют в сепараторе 1 с получением углеводородного конденсата, выводимого по линии 14, и газа, выводимого по линии 15, который разделяют на два потока. Первый поток по линии 16 подают на охлаждение в нижнюю теплообменную секцию колонны 4, смешивают со вторым потоком, охлажденным в теплообменнике 3, разделяют в сепараторе 2 с получением углеводородного конденсата, выводимого по линии 17, и газа, который подают в колонну 4 после редуцирования в устройстве 7, совместно с углеводородными конденсатами, подаваемыми в колонну 4 по линиям 14 и 17 после редуцирования в устройствах 8 и 9, соответственно. С низа колонны 4 по линии 18 деметанизированный конденсат подают в блок 11, из которого по линиям 19 выводят продукты в заданном ассортименте, при этом по линиям 20 в качестве хладоагента вводят/выводят часть отбензиненного газа из линии 21 или часть подготовленного газа из линии 22. С верха колонны 4 по линии 21 выводят отбензиненный газ, охлаждают его в теплообменнике 5, редуцируют в устройстве 10 и разделяют в сепараторе 6 на СПГ, выводимый по линии 23, и подготовленный газ, выводимый с установки по линии 22 после нагрева в теплообменнике 5, верхней теплообменной секции колонны 4 и теплообменнике 3. Линии подачи ингибитора гидратообразования и вывода отработанного ингибитора образования условно не показаны.
При необходимости газ входной сепарации очищают от кислых компонентов (условно не показано), в теплообменник 3 подают дополнительное количество холода с помощью холодильной машины 12, а по линии 24 из блока 11 в линию 22 выводят отходящий газ. Возможная связь компрессора холодильной машины с детандером(ами) показана штрих-пунктиром.
Таким образом, предлагаемая установка позволяет увеличить выход углеводородов С2+ и СПГ, исключить использование сторонних источников низкотемпературного холода и может найти применение в газовой промышленности.
Claims (1)
- Установка низкотемпературного фракционирования для комплексной подготовки газа с выработкой сжиженного природного газа (СПГ) с линиями сырого и подготовленного природного газа, линией вывода СПГ и редуцирующими устройствами, включающая входной и промежуточный сепараторы, установленные на линии газа входной сепарации рекуперативный теплообменник и фракционирующий аппарат, оснащенный тепломассообменной секцией, расположенной в верхней его части, соединенный с входным сепаратором линией подачи углеводородного конденсата, а также блок фракционирования с линией подачи деметанизированного конденсата, оснащенный линиями вывода продуктов, отличающаяся тем, что в качестве фракционирующего аппарата установлена фракционирующая колонна с верхней и нижней теплообменными секциями, с верхней частью, соединенной линией вывода отбензиненного газа, оборудованной теплообменником и редуцирующим устройством, с сепаратором, оснащенным линией вывода СПГ и линией вывода подготовленного газа, оборудованной теплообменником, верхней теплообменной секцией и рекуперативным теплообменником, и нижней частью, соединенной с входным сепаратором и промежуточным сепаратором, расположенным на линии газа входной сепарации после рекуперативного теплообменника, линиями подачи углеводородных конденсатов с редуцирующими устройствами, при этом нижняя часть колонны оснащена линией подачи деметанизированного конденсата и оборудована нижней теплообменной секцией, расположенной на байпасе рекуперативного теплообменника, на линии подачи газа промежуточной сепарации установлено редуцирующее устройство, а блок фракционирования оснащен линиями ввода/вывода части отбензиненного газа или части подготовленного газа в качестве хладагента.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020102174A RU2732998C1 (ru) | 2020-01-20 | 2020-01-20 | Установка низкотемпературного фракционирования для комплексной подготовки газа с выработкой сжиженного природного газа |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020102174A RU2732998C1 (ru) | 2020-01-20 | 2020-01-20 | Установка низкотемпературного фракционирования для комплексной подготовки газа с выработкой сжиженного природного газа |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2732998C1 true RU2732998C1 (ru) | 2020-09-28 |
Family
ID=72926713
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2020102174A RU2732998C1 (ru) | 2020-01-20 | 2020-01-20 | Установка низкотемпературного фракционирования для комплексной подготовки газа с выработкой сжиженного природного газа |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2732998C1 (ru) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2757211C1 (ru) * | 2020-11-27 | 2021-10-12 | Андрей Владиславович Курочкин | Установка комплексной подготовки газа с выработкой спг и повышенным извлечением газового конденсата (варианты) |
RU2758362C1 (ru) * | 2021-03-10 | 2021-10-28 | Андрей Владиславович Курочкин | Установка комплексной подготовки газа с повышенным извлечением газового конденсата и выработкой сжиженного природного газа |
RU2770377C2 (ru) * | 2020-10-09 | 2022-04-15 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Пегаз Инжиниринг" | Установка комплексной подготовки природного газа путем низкотемпературной конденсации |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20070091323A (ko) * | 2004-12-08 | 2007-09-10 | 쉘 인터내셔날 리써취 마트샤피지 비.브이. | 액화천연가스 스트림의 제조 방법 및 장치 |
CN100498170C (zh) * | 2002-08-15 | 2009-06-10 | 弗劳尔公司 | 低压液化天然气设备构造 |
RU2624710C1 (ru) * | 2016-10-11 | 2017-07-05 | Андрей Владиславович Курочкин | Установка комплексной подготовки газа |
RU2688151C1 (ru) * | 2018-11-20 | 2019-05-20 | Андрей Владиславович Курочкин | Установка низкотемпературной дефлегмации с сепарацией нтдс для подготовки природного газа с получением сжиженного природного газа и способ ее работы (варианты) |
RU2688533C1 (ru) * | 2018-12-29 | 2019-05-21 | Андрей Владиславович Курочкин | Установка нтдр для комплексной подготовки газа и получения спг и способ ее работы |
US10480854B2 (en) * | 2015-07-15 | 2019-11-19 | Exxonmobil Upstream Research Company | Liquefied natural gas production system and method with greenhouse gas removal |
-
2020
- 2020-01-20 RU RU2020102174A patent/RU2732998C1/ru active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN100498170C (zh) * | 2002-08-15 | 2009-06-10 | 弗劳尔公司 | 低压液化天然气设备构造 |
KR20070091323A (ko) * | 2004-12-08 | 2007-09-10 | 쉘 인터내셔날 리써취 마트샤피지 비.브이. | 액화천연가스 스트림의 제조 방법 및 장치 |
US10480854B2 (en) * | 2015-07-15 | 2019-11-19 | Exxonmobil Upstream Research Company | Liquefied natural gas production system and method with greenhouse gas removal |
RU2624710C1 (ru) * | 2016-10-11 | 2017-07-05 | Андрей Владиславович Курочкин | Установка комплексной подготовки газа |
RU2688151C1 (ru) * | 2018-11-20 | 2019-05-20 | Андрей Владиславович Курочкин | Установка низкотемпературной дефлегмации с сепарацией нтдс для подготовки природного газа с получением сжиженного природного газа и способ ее работы (варианты) |
RU2688533C1 (ru) * | 2018-12-29 | 2019-05-21 | Андрей Владиславович Курочкин | Установка нтдр для комплексной подготовки газа и получения спг и способ ее работы |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2770377C2 (ru) * | 2020-10-09 | 2022-04-15 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Пегаз Инжиниринг" | Установка комплексной подготовки природного газа путем низкотемпературной конденсации |
RU2757211C1 (ru) * | 2020-11-27 | 2021-10-12 | Андрей Владиславович Курочкин | Установка комплексной подготовки газа с выработкой спг и повышенным извлечением газового конденсата (варианты) |
RU2758362C1 (ru) * | 2021-03-10 | 2021-10-28 | Андрей Владиславович Курочкин | Установка комплексной подготовки газа с повышенным извлечением газового конденсата и выработкой сжиженного природного газа |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2717668C1 (ru) | Установка низкотемпературного фракционирования для комплексной подготовки газа и получения спг | |
RU2732998C1 (ru) | Установка низкотемпературного фракционирования для комплексной подготовки газа с выработкой сжиженного природного газа | |
CA1097564A (en) | Process for the recovery of ethane and heavier hydrocarbon components from methane-rich gases | |
RU2382301C1 (ru) | Установка низкотемпературного разделения углеводородного газа | |
RU2721347C1 (ru) | Установка для редуцирования природного газа и выработки газомоторных топлив | |
RU2734237C1 (ru) | Установка комплексной подготовки газа путем низкотемпературной конденсации | |
EA022672B1 (ru) | Обработка углеводородного газа | |
RU2017126023A (ru) | Система удаления тяжелых углеводородов для сжижения обедненного природного газа | |
RU2724739C1 (ru) | Установка низкотемпературной конденсации | |
RU2705160C1 (ru) | Установка низкотемпературной дефлегмации с ректификацией нтдр для комплексной подготовки газа с выработкой спг | |
RU2688533C1 (ru) | Установка нтдр для комплексной подготовки газа и получения спг и способ ее работы | |
RU2731709C1 (ru) | Установка низкотемпературного фракционирования для деэтанизации магистрального газа с выработкой спг | |
RU2699913C1 (ru) | Установка нтдр для комплексной безотходной промысловой подготовки газа (варианты) | |
RU2689737C1 (ru) | Установка нтдр для безотходной комплексной подготовки газа | |
RU2743127C1 (ru) | Установка для комплексной подготовки газа и получения сжиженного природного газа путем низкотемпературного фракционирования | |
RU2699912C1 (ru) | Установка нтдр для получения углеводородов с2+ из магистрального газа (варианты) | |
RU2730291C1 (ru) | Установка низкотемпературного фракционирования для комплексной подготовки газа | |
RU2727503C1 (ru) | Установка комплексной безотходной подготовки газа нтдр | |
RU2736682C1 (ru) | Установка подготовки природного газа с извлечением гелия | |
RU2736034C1 (ru) | Установка комплексной подготовки газа путем низкотемпературного фракционирования | |
RU2726369C1 (ru) | Установка нтдр для получения углеводородов с2+ из магистрального природного газа (варианты) | |
RU2757211C1 (ru) | Установка комплексной подготовки газа с выработкой спг и повышенным извлечением газового конденсата (варианты) | |
RU2790002C1 (ru) | Газоперерабатывающий завод | |
RU2758362C1 (ru) | Установка комплексной подготовки газа с повышенным извлечением газового конденсата и выработкой сжиженного природного газа | |
RU2739038C2 (ru) | Установка низкотемпературной дефлегмации с сепарацией для комплексной подготовки газа и получения сжиженного природного газа |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PC41 | Official registration of the transfer of exclusive right |
Effective date: 20210708 |