RU2743127C1 - Plant for integrated gas preparation and production of liquefied natural gas by low-temperature fractionation - Google Patents
Plant for integrated gas preparation and production of liquefied natural gas by low-temperature fractionation Download PDFInfo
- Publication number
- RU2743127C1 RU2743127C1 RU2019145566A RU2019145566A RU2743127C1 RU 2743127 C1 RU2743127 C1 RU 2743127C1 RU 2019145566 A RU2019145566 A RU 2019145566A RU 2019145566 A RU2019145566 A RU 2019145566A RU 2743127 C1 RU2743127 C1 RU 2743127C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- gas
- heat exchanger
- line
- lng
- column
- 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
-
- 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 промысловой подготовки природного газа с одновременным получением сжиженного природного газа (СПГ) и может быть использовано в газовой промышленности.The invention relates to equipment for field preparation of natural gas with simultaneous production of liquefied natural gas (LNG) and can be used in the gas industry.
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).Known installation for complex gas treatment [RU 2624710, publ. 07/05/2017, IPC F25J 3/00, C07C 7/00, C10G 5/06], including an inlet separator, the first and second recuperative heat exchangers, a reflux condenser connected by a reflux gas supply line equipped with a reducing device, with a low-temperature separator equipped with gas outlet line to the heat-exchange section of the reflux condenser, as well as reducing devices and a condensate stabilization unit (fractionation unit).
Недостатками данной установки являются низкий выход углеводородов С3+ из-за потерь с факельными газами и невозможность получения СПГ.The disadvantages of this unit are the low yield of С 3+ hydrocarbons due to losses with flare gases and the inability to obtain LNG.
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], при этом установка оснащена линиями сырого и подготовленного природного газа и в одном из вариантов включает входной сепаратор, установленные на линии газа входной сепарации первый и второй рекуперативные теплообменники, редуцирующее устройство и дефлегматор, оборудованный теплообменной (тепломассообменной) секцией, расположенной в верхней его части, оснащенный линией подачи газа дефлегмации, оборудованной 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.Closest to the proposed invention is the NTDR unit for complex gas preparation and LNG production and the method of its operation [RU 2688533, publ. May 21, 2019, IPC
Недостатком известной установки является малый выход углеводородов С2+, из-за уноса с подготовленным газом вследствие недостаточно низкой температуры верха деметанизатора, малый 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 деметанизированного конденсата.The disadvantage of the known installation is the low yield of C 2+ hydrocarbons, due to entrainment with the prepared gas due to insufficiently low temperature of the top of the demethanizer, the low yield of LNG, limited by the flow rate of the liquid phase sent to the demethanizer as part of the reduced flows of reflux and reflux gas, as well as low energy efficiency due to the need to use third-party sources of low-temperature cold for separation of demethanized condensate in the fractionation unit.
Задачей предлагаемого изобретения является увеличение выхода углеводородов С2+, увеличение выхода СПГ и исключение использования сторонних источников низкотемпературного холода.The objective of the present invention is to increase the yield of C 2+ hydrocarbons, increase the yield of LNG 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, охлаждаемой редуцированным подготовленным газом и обогреваемой газом входной сепарации. Увеличение выхода СПГ достигается путем установки на линии продукционного газа рекуперативного теплообменника и компрессора, соединенного с детандером(ами), что позволяет одновременно снизить температуру и повысить давление продукционного газа, за счет чего снизить температуру в сепараторе СПГ и устранить ограничения установки и способа по прототипу. Исключение использования сторонних источников низкотемпературного холода достигается за счет использования в качестве хладоагента внутренних технологических потоков.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, cooled with reduced prepared gas and heated inlet separation gas. An increase in the LNG yield is achieved by installing a recuperative heat exchanger and a compressor connected to the expander (s) on the product gas line, which simultaneously reduces the temperature and increases the pressure of the product gas, thereby reducing the temperature in the LNG separator and eliminating the limitations of the installation and the prototype method. The elimination of the use of third-party sources of low-temperature cold is achieved through the use of internal process streams as a refrigerant.
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, при этом по меньшей мере одно из редуцирующих устройств выполнено в виде детандера, соединенного с компрессором, особенность заключается в том, что в качестве фракционирующего аппарата установлена фракционирующая колонна, с верхней частью, оснащенной линией вывода отбензиненного газа, 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, оснащенной линией подачи деметанизированного конденсата и второй тепломассообменной секцией, расположенной на байпасе рекуперативного теплообменника, при этом на линии подачи газа промежуточным сепаратором и колонной также установлено редуцирующее устройство, а блок фракционирования оснащен линиями ввода/вывода части отбензиненного газа или части технологического газа в качестве хладоагента, кроме того, линия вывода отбензиненного газа разделена на линию технологического газа с детандером и первым холодильником, соединенную с линией газа сепарации с образованием линии подготовленного газа с верхней тепломассообменной секцией и рекуперативным теплообменником, 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.This technical result is achieved by the fact that in the proposed installation with raw and prepared natural gas lines, an LNG outlet line and reducing devices, including an inlet and an intermediate separators installed on the inlet separation gas line, a recuperative heat exchanger and a fractionating apparatus equipped with a heat and mass transfer section located in the upper its parts, connected to the inlet separator by a hydrocarbon condensate supply line, as well as a fractionation unit with a demethanized condensate supply line, equipped with product output lines, while at least one of the reducing devices is made in the form of an expander connected to a compressor, the peculiarity is that a fractionation column is installed as a fractionating apparatus, with an upper part equipped with a stripped gas outlet line and a lower part connected to an inlet separator and an intermediate separator located on the gas line of the inlet separator radio after the recuperative heat exchanger, hydrocarbon condensate supply lines with reducing devices, equipped with a demethanized condensate supply line and a second heat and mass transfer section located on the bypass of the recuperative heat exchanger, while a reducing device is also installed on the gas supply line with an intermediate separator and a column, and the fractionation unit is equipped with input lines / withdrawing part of the stripped gas or part of the process gas as a refrigerant, in addition, the stripped gas output line is divided into a process gas line with an expander and a first cooler, connected to the separation gas line to form a treated gas line with an upper heat and mass transfer section and a recuperative heat exchanger, and a product gas line, on which a heat exchanger, a compressor, a second cooler, a heat exchanger, a first cooler, a reducing device and an LNG separator equipped with outlet lines are located in series LNG and gas separation.
Для увеличения выхода СПГ рекуперативный теплообменник может быть выполнен многопоточным и соединенным с компрессионной холодильной машиной.To increase the LNG yield, the recuperative heat exchanger can be multi-flow and connected to a compression refrigeration machine.
Блок фракционирования может быть выполнен, например, в виде ректификационных колонн в количестве и с характеристиками, обусловленными заданным ассортиментом жидких продуктов. Редуцирующие устройства могут быть выполнены в виде дроссельного вентиля, газодинамического устройства или детандера. Детандер(ы), соединены с компрессором 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 fractionation unit can be made, for example, in the form of rectification columns in the amount and with the characteristics due to a given range of liquid products. Reducing devices can be made in the form of a throttle valve, gas-dynamic device or expander. The expander (s) are connected to the compressor by means of kinematic and / or electrical and / or magnetic and / or hydraulic devices. As the rest of the installation elements, any device for the corresponding purpose known from the prior art can be installed.
Установка полной фракционирующей колонны взамен дефлегматора и деметанизатора позволяет снизить потери углеводородов С2+ с верха деметанизатора вместе с подготовленным газом, непосредственно выводимым с установки, за счет более низкой температуры верха фракционирующей колонны, охлаждаемой редуцированным подготовленным газом, за счет чего повысить выход углеводородов С2+. Кроме того, обогрев газом высокого давления нижней части колонны позволяет осуществить фракционирование флегмы, образующейся в верхней части колонны за счет охлаждения редуцированным подготовленным газом, и получить деметанизированный конденсат с низким содержанием метана. За счет этого для разделения последнего достаточно технологического тепла внутренних технологических потоков, 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 продукционный газ и повысить его давление, за счет чего снизить температуру в сепараторе СПГ и увеличить выход СПГ.Installation of a complete fractionating column instead of a reflux condenser and a demethanizer allows to reduce the loss of С 2+ hydrocarbons from the top of the demethanizer together with the treated gas directly removed from the unit due to the lower temperature of the top of the fractionation column cooled by reduced prepared gas, thereby increasing the yield of С 2 hydrocarbons + . In addition, heating the bottom of the column with high-pressure gas allows fractionation of the reflux formed in the upper part of the column due to cooling with reduced prepared gas, and obtain demethanized condensate with a low methane content. Due to this, for the separation of the latter, the technological heat of the internal technological streams is sufficient, which makes it possible to exclude the use of third-party sources of low-temperature cold. The installation of a recuperative heat exchanger and a compressor connected to the expander (s) on the product gas line allows, due to the energy of the process gas reduction, to simultaneously cool the product gas and increase its pressure, thereby lowering the temperature in the LNG separator and increasing the LNG yield.
Установка показана на прилагаемом чертеже и включает входной 1 и промежуточный 2 сепараторы, рекуперативный теплообменник 3, фракционирующую колонну 4 с верхней и нижней тепломассообменными секциями, теплообменник 5, компрессор 6, первый 7 и второй 8 холодильники, детандер 9, редуцирующие устройства 10-13, сепаратор СПГ 14 и блок фракционирования 15. Установка может быть дополнена блоком очистки от углекислого газа 16 и холодильной машиной 17 (показано пунктиром).The installation is shown in the attached drawing and includes
При работе установки сырой природный газ, поступающий по линии 18, разделяют в сепараторе 1 с получением углеводородного конденсата, выводимого по линии 19, и газа, выводимого по линии 20, который разделяют на два потока. Первый поток по линии 21 подают на охлаждение в нижнюю тепломассообменную секцию колонны 4, смешивают со вторым потоком, охлажденным в теплообменнике 3, разделяют в сепараторе 2 с получением углеводородного конденсата, выводимого по линии 22, и газа, который подают в среднюю часть колонны 4 после редуцирования в устройстве 11, совместно с углеводородными конденсатами, подаваемыми в нижнюю часть колонны 4 по линиям 19 и 22 после редуцирования в устройствах 12 и 13, соответственно. С низа колонны 4 по линии 23 деметанизированный конденсат подают в блок 15, из которого по линиям 24 выводят жидкие продукты в заданном ассортименте, при этом по линиям 25 в качестве хладоагента вводят/выводят часть отбензиненного газа из линии 26 или часть технологического газа из линии 27. Нагретый хладоагент возвращают, соответственно, в линии 26 и 31. С верха колонны 4 по линии 26 выводят отбензиненный газ, разделяют его на поток технологического газа (линия 27), который редуцируют в детандере 9 и нагревают в холодильнике 7, и на поток продукционного газа (линия 28), который нагревают в теплообменнике 5, сжимают компрессором 6, охлаждают в холодильнике 8, теплообменнике 5, холодильнике 7, редуцируют с помощью устройства 10 и разделяют в сепараторе 14 на СПГ, выводимый по линии 29, и газ, выводимый по линии 30, который смешивают с технологическим газом с образованием подготовленного газа, который в качестве хладоагента подают по линии 31 сначала в верхнюю теплообменную секцию колонны 4, затем в теплообменник 3 и выводят. Связь компрессора с детандером(ами) показана штрих-пунктиром. Линии подачи ингибитора гидратообразования и вывода отработанного ингибитора образования условно не показаны.During the operation of the plant, raw natural gas supplied through
При необходимости (показано пунктиром) продукционный газ очищают от углекислого газа в блоке 16 (расположение показано условно), в теплообменник 3 подают дополнительное количество холода с помощью холодильной машины 17, а по линии 32 из блока 15 в линию 31 выводят отходящий газ.If necessary (shown by a dotted line), the product gas is purified from carbon dioxide in block 16 (the location is shown conditionally), an additional amount of cold is supplied to the
Таким образом, предлагаемая установка позволяет увеличить выход углеводородов С2+ и СПГ, исключить использование сторонних источников низкотемпературного холода и может найти применение в газовой промышленности.Thus, the proposed installation allows to increase the yield of С 2+ hydrocarbons and LNG, to exclude the use of third-party sources of low-temperature cold and can be used in the gas industry.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019145566A RU2743127C1 (en) | 2019-12-30 | 2019-12-30 | Plant for integrated gas preparation and production of liquefied natural gas by low-temperature fractionation |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019145566A RU2743127C1 (en) | 2019-12-30 | 2019-12-30 | Plant for integrated gas preparation and production of liquefied natural gas by low-temperature fractionation |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2743127C1 true RU2743127C1 (en) | 2021-02-15 |
Family
ID=74665967
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2019145566A RU2743127C1 (en) | 2019-12-30 | 2019-12-30 | Plant for integrated gas preparation and production of liquefied natural gas by low-temperature fractionation |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2743127C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2758364C1 (en) * | 2021-03-10 | 2021-10-28 | Андрей Владиславович Курочкин | Method for reconstruction of a low-temperature gas separation plant for the production of liquefied natural gas (options) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1990012265A1 (en) * | 1989-04-05 | 1990-10-18 | Mobil Oil Corporation | Cryogenic separation of gaseous mixtures |
RU2225971C1 (en) * | 2003-03-03 | 2004-03-20 | Ооо "Ниихиммаш" | Process of separation of accompanying oil gas |
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 |
RU2576300C1 (en) * | 2014-12-26 | 2016-02-27 | Андрей Владиславович Курочкин | Device for low-temperature gas separation and method thereof |
RU2585810C1 (en) * | 2015-04-16 | 2016-06-10 | Андрей Владиславович Курочкин | Device for low-temperature condensation gas |
-
2019
- 2019-12-30 RU RU2019145566A patent/RU2743127C1/en active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1990012265A1 (en) * | 1989-04-05 | 1990-10-18 | Mobil Oil Corporation | Cryogenic separation of gaseous mixtures |
RU2225971C1 (en) * | 2003-03-03 | 2004-03-20 | Ооо "Ниихиммаш" | Process of separation of accompanying oil gas |
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 |
RU2576300C1 (en) * | 2014-12-26 | 2016-02-27 | Андрей Владиславович Курочкин | Device for low-temperature gas separation and method thereof |
RU2585810C1 (en) * | 2015-04-16 | 2016-06-10 | Андрей Владиславович Курочкин | Device for low-temperature condensation gas |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2758364C1 (en) * | 2021-03-10 | 2021-10-28 | Андрей Владиславович Курочкин | Method for reconstruction of a low-temperature gas separation plant for the production of liquefied natural gas (options) |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2717668C1 (en) | Low-temperature fractionation unit for complex gas treatment and production of lng | |
RU2721347C1 (en) | Plant for reduction of natural gas and production of gas motor fuel | |
RU2732998C1 (en) | Low-temperature fractionation unit for complex gas treatment with production of liquefied natural gas | |
CA1097564A (en) | Process for the recovery of ethane and heavier hydrocarbon components from methane-rich gases | |
RU2382301C1 (en) | Unit for low-temperature separation of hydrocarbon gas | |
RU2734237C1 (en) | Apparatus for complex gas treatment by low-temperature condensation | |
RU2017126023A (en) | HEAVY-HYDROCARBON REMOVAL SYSTEM FOR LIQUIDATION OF THE POOLED NATURAL GAS | |
RU2724739C1 (en) | Low-temperature condensation unit | |
RU2705160C1 (en) | Unit of low-temperature dephlegmation with rectification ltdr for complex gas treatment with generation of lng | |
RU2688533C1 (en) | Ltdr plant for integrated gas preparation and production of lng and its operation method | |
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 | |
RU2699913C1 (en) | Ltdr plant for integrated non-waste field gas treatment (versions) | |
RU2699912C1 (en) | Ltdr plant for production of hydrocarbons c2+ from main gas (versions) | |
RU2689737C1 (en) | Installation of ntdr for non-waste complex gas treatment | |
RU2730291C1 (en) | Low-temperature fractionation unit for complex gas treatment | |
RU2727503C1 (en) | Ltdr plant for complex wasteless preparation of gas | |
RU2736034C1 (en) | Apparatus for complex gas treatment by low-temperature fractionation | |
RU2726369C1 (en) | Low-temperature dephlegmation with rectification plant for production of hydrocarbons c2+ from main natural gas (versions) | |
RU2736682C1 (en) | Natural gas preparation unit with helium extraction | |
RU2757211C1 (en) | Integrated gas treatment plant with lng production and increased extraction of gas condensate (options) | |
RU2739038C2 (en) | Low-temperature dephlegmation unit with separation for complex gas treatment and production of liquefied natural gas | |
RU2699910C1 (en) | Unit for deethanization of main gas with production of lng (versions) | |
RU2758362C1 (en) | Installation for complex gas treatment with increased extraction of gas condensate and production of liquefied natural gas | |
RU2723654C1 (en) | Low-temperature fractionation unit for main gas deethanization (versions) |