RU2769867C1

RU2769867C1 - Unit for preparing hydrocarbon gas for transport

Info

Publication number: RU2769867C1
Application number: RU2020142638A
Authority: RU
Inventors: Денис Александрович Васюков; Сергей Геннадьевич Шабля; Алексей Александрович Торянников; Владимир Васильевич Сапрыкин; Владимир Антонович Сыроватка
Original assignee: Общество С Ограниченной Ответственностью "Газпром Трансгаз Краснодар"
Priority date: 2020-12-22
Filing date: 2020-12-22
Publication date: 2022-04-07

Abstract

FIELD: gas industry.

SUBSTANCE: invention relates to a unit for preparing gas for transportation. Described is a unit for preparing hydrocarbon gas for transport, including control valves, separators, adsorbers, gas supply and discharge lines, filtering apparatuses, a furnace, throttle valves, regenerative heat exchangers, a filter separator, throttle valves, additionally containing a line for discharge of a part of the prepared gas, connected through a throttle valve with the regenerative heat exchanger, on one side communicating with the discharge of low-pressure gas from the low-pressure separator, and on the other side communicating through a line for supplying a cooled part of the prepared gas with a fuel gas separator and through a cooled low-pressure degassing gas line with a refrigerator connected with a flare separator, wherein the line for discharge of the wide light-hydrocarbon fraction is connected through a centrifugal pump with the line for discharge to the tank battery, and the gaseous phase line is connected with the low-pressure fuel network or with the line for discharge to the flare, wherein the line for discharge of the hydrocarbon condensate from the fuel gas separator is connected with the line for discharge of the hydrocarbon condensate from the medium-pressure separator to the low-pressure separator, and the gaseous phase line is connected with the fuel network.

EFFECT: increase in the environmental safety and resource conservation of the unit.

1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к технике и технологии подготовки углеводородного газа, и может быть использовано в газовой, нефтяной и других отраслях промышленности на адсорбционных установках подготовки углеводородных газов к транспорту.The invention relates to engineering and technology for the preparation of hydrocarbon gas, and can be used in gas, oil and other industries in adsorption plants for the preparation of hydrocarbon gases for transport.

В процессах подготовки природного газа с применением адсорбционных процессов, одной из проблем является использование низконапорных газов дегазации углеводородного конденсата. В большинстве случаев, при подготовке газа на адсорбционных установках низконапорные газы дегазации, полученные при стабилизации газового конденсата, отводят на факел.In the processes of natural gas preparation using adsorption processes, one of the problems is the use of low-pressure gases for the degassing of hydrocarbon condensate. In most cases, when treating gas in adsorption plants, low-pressure degassing gases obtained by stabilizing gas condensate are vented to a flare.

Известна установка для подготовки углеводородного газа к транспорту (см. ст. Эффективность работы установки стабилизации конденсата с промежуточным нагревом на компрессорной станции КС «Краснодарская» авторов: Ю.П. Ясьян и В.А. Сыроватка, опубл. в научном журнале «Наука. Техника. Технологии (Политехнический Вестник)», №1, 2015 г., стр. 89-94), содержащая входной сепаратор, дроссель и адсорберы, верх которых соединен с линией подачи газа, линией подачи газа охлаждения и линией отвода отработанного газа регенерации, а низ - с линией отвода подготовленного газа, линией отвода газа охлаждения и линией подачи газа регенерации, при этом линия отвода подготовленного газа соединена с фильтрующим устройством, линия отвода газа охлаждения соединена с печью, линия отвода отработанного газа регенерации соединена через воздушный холодильник с сепаратором высокого давления, а линия подачи газа охлаждения соединена с линией подачи исходного газа перед дросселем, а сепаратор высокого давления последовательно соединен с первым и вторым сепаратором среднего давления, подогревателем и сепаратором низкого давления, при этом линия отвода газа дегазации от сепараторов среднего давления соединена с факельной линией или линией топливного газа, а линия отвода сбросного низконапорного газа дегазации от сепаратора низкого давления соединена с факельной линией, при этом линия отвода стабильного конденсата соединена с резервуарным парком.Known installation for the preparation of hydrocarbon gas for transport (see Art. Efficiency of the condensate stabilization unit with intermediate heating at the compressor station CS "Krasnodar" authors: Yu.P. Yasyan and V.A. Syrovatka, published in the scientific journal "Science. Technique. Technologies (Polytechnic Bulletin), No. 1, 2015, pp. 89-94), containing an inlet separator, a throttle and adsorbers, the top of which is connected to a gas supply line, a cooling gas supply line and a regeneration exhaust gas outlet line, and the bottom - with the prepared gas outlet line, the cooling gas outlet line and the regeneration gas supply line, while the prepared gas outlet line is connected to the filter device, the cooling gas outlet line is connected to the furnace, the regeneration exhaust gas outlet line is connected through the air cooler to the high pressure separator. pressure, and the cooling gas supply line is connected to the source gas supply line before the throttle, and the high pressure separator after is connected to the first and second medium pressure separators, the heater and the low pressure separator, while the line of degassing gas removal from the medium pressure separators is connected to the flare line or the fuel gas line, and the line of discharge of the waste low-pressure degassing gas from the low pressure separator is connected to the flare line , while the stable condensate discharge line is connected to the tank farm.

Недостатком известной установки является потеря углеводородных компонентов С₃₊, вследствие отвода низконапорных газов дегазации на факел при стабилизации конденсата методом ступенчатой сепарации.The disadvantage of the known installation is the loss of hydrocarbon components WITH ₃₊ due to the removal of low-pressure degassing gases to the flare when stabilizing the condensate by the method of staged separation.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату является установка для подготовки природного газа к транспорту (патент РФ на изобретение №2367505 С1, МПК B01D 53/02, B01D 53/26. Установка подготовки газа. / Аджиев А.Ю., Белошапка А.Н., Килинник А.В., Морева Н.П., Хуснудинова А.А., Мельчин В.В.; №2007146495/15; заявл. 12.12.2007; опубл. 20.09.2009, Бюл. №26. - 9 с.), включающая регулирующий клапан, входной сепаратор, адсорберы, верх которых соединен с линией подачи газа, линией подачи газа охлаждения и линией отвода отработанного газа регенерации, а низ соединен с линией отвода подготовленного газа, линией отвода газа охлаждения и линией подачи газа регенерации, фильтрующее устройство, печь, сепаратор высокого давления, при этом линия отвода подготовленного газа соединена с фильтрующим устройством, линия отвода газа охлаждения соединена с печью, линия отвода отработанного газа регенерации соединена с сепаратором высокого давления, а линия подачи газа охлаждения соединена с линией подачи исходного газа перед дросселем, входной сепаратор установлен после дросселя, выход газа из входного сепаратора соединен с первым рекуперативным теплообменником, выход газа из которого соединен с адсорберами, линия отвода газа охлаждения соединена с печью через второй рекуперативный теплообменник, линия отвода отработанного газа регенерации последовательно соединена со вторым и первым рекуперативными теплообменниками и сепаратором высокого давления, а линия отвода отработанного газа регенерации из сепаратора высокого давления соединена с линией подачи исходного газа перед входным сепаратором, при этом линия подачи газа охлаждения соединена с фильтром-сепаратором, выход из которого соединен с верхом адсорберов, а сепаратор высокого давления последовательно соединен с сепараторами среднего и низкого давления, при этом линия отвода газа дегазации с сепаратора среднего давления соединена с линией топливного газа, а линия отвода сбросного низконапорного газа дегазации от сепаратора низкого давления соединена с факельной линией, и на линии отвода отработанного газа регенерации между первым рекуперативным теплообменником и сепаратором высокого давления установлен пропановый холодильник, а на линии отвода отработанного газа регенерации и на линии отвода газа охлаждения перед вторым рекуперативным теплообменником установлены фильтры.The closest in technical essence and the achieved result is a plant for preparing natural gas for transport (RF patent for the invention No. 2367505 C1, IPC B01D 53/02, B01D 53/26. Gas treatment plant. / Adzhiev A.Yu., Beloshapka A. N., Kilinnik A.V., Moreva N.P., Khusnudinova A.A., Melchin V.V.; No. 2007146495/15; Application 12.12.2007; Published 20.09.2009, Bull. No. 26. - 9 c.), including a control valve, an inlet separator, adsorbers, the top of which is connected to the gas supply line, the cooling gas supply line and the regeneration exhaust gas discharge line, and the bottom is connected to the treated gas discharge line, the cooling gas discharge line and the gas supply line regeneration, filtering device, oven, high pressure separator, wherein the prepared gas outlet line is connected to the filter device, the cooling gas outlet line is connected to the furnace, the regeneration exhaust gas outlet line is connected to the high pressure separator, and the cooling gas supply line is connected the feed line with the source gas supply line before the throttle, the inlet separator is installed after the throttle, the gas outlet from the inlet separator is connected to the first recuperative heat exchanger, the gas outlet from which is connected to adsorbers, the cooling gas outlet line is connected to the furnace through the second recuperative heat exchanger, the exhaust gas outlet line regeneration is connected in series with the second and first recuperative heat exchangers and a high-pressure separator, and the regeneration exhaust gas outlet line from the high-pressure separator is connected to the source gas supply line in front of the inlet separator, while the cooling gas supply line is connected to the filter-separator, the outlet of which is connected with the top of the adsorbers, and the high-pressure separator is connected in series with the medium-pressure and low-pressure separators, while the degassing gas outlet line from the medium pressure separator is connected to the fuel gas line, and the low-pressure degassing waste gas outlet line from of the low-pressure separator is connected to the flare line, and a propane cooler is installed on the regeneration exhaust gas outlet line between the first recuperative heat exchanger and the high pressure separator, and filters are installed on the regeneration exhaust gas outlet line and on the cooling gas outlet line in front of the second recuperative heat exchanger.

Задачей изобретения является усовершенствование установки подготовки газа, обеспечивающее повышение эффективности ее работы при снижении отвода углеводородных компонентов С₃₊ на факел при стабилизации газового конденсата методом ступенчатой сепарации.The objective of the invention is to improve the gas treatment plant, providing an increase in the efficiency of its operation while reducing the removal of C ₃₊ hydrocarbon components to the flare when stabilizing the gas condensate by the staged separation method.

Техническим результатом является повышение экологической безопасности и ресурсосбережения установки за счет снижения количества газовых выбросов, выработки добавочной продукции - широкой фракции легких углеводородов (ШФЛУ), и дополнительного количества стабильного углеводородного конденсата и топливного газа.The technical result is to increase the environmental safety and resource saving of the installation by reducing the amount of gas emissions, the production of additional products - a wide fraction of light hydrocarbons (NGL), and an additional amount of stable hydrocarbon condensate and fuel gas.

Технический результат достигается тем, что установка для подготовки углеводородного газа к транспорту, включает регулирующий клапан, входной сепаратор, адсорберы, верх которых соединен с линией подачи газа, линией подачи газа охлаждения и линией отвода отработанного газа регенерации, а низ соединен с линией отвода подготовленного газа, линией отвода газа охлаждения и линией подачи газа регенерации, фильтрующее устройство, печь, сепаратор высокого давления, при этом линия отвода подготовленного газа соединена с фильтрующим устройством, линия отвода газа охлаждения соединена с печью, линия отвода отработанного газа регенерации соединена с сепаратором высокого давления, а линия подачи газа охлаждения соединена с линией подачи исходного газа перед дросселем, входной сепаратор установлен после дросселя, выход газа из входного сепаратора соединен с первым рекуперативным теплообменником, выход газа из которого соединен с адсорберами, линия отвода газа охлаждения соединена с печью через второй рекуперативный теплообменник, линия отвода отработанного газа регенерации последовательно соединена со вторым и первым рекуперативными теплообменниками и сепаратором высокого давления, а линия отвода отработанного газа регенерации из сепаратора высокого давления соединена с линией подачи исходного газа перед входным сепаратором, при этом линия подачи газа охлаждения соединена с фильтром-сепаратором, выход из которого соединен с верхом адсорберов, а сепаратор высокого давления последовательно соединен с сепараторами среднего и низкого давления, при этом линия отвода газа дегазации с сепаратора среднего давления соединена с линией топливного газа, а линия отвода сбросного низконапорного газа дегазации от сепаратора низкого давления соединена с факельной линией, и на линии отвода отработанного газа регенерации между первым рекуперативным теплообменником и сепаратором высокого давления установлен холодильник, а на линии отвода отработанного газа регенерации и на линии отвода газа охлаждения перед вторым рекуперативным теплообменником установлены фильтры, согласно изобретению установка для подготовки углеводородного газа к транспорту дополнительно содержит линию отвода части подготовленного газа, которая через дроссель сообщена с третьим рекуперативным теплообменником, который также сообщен с одной стороны с отводом низконапорного газа от сепаратора низкого давления, а с другой стороны через линию подачи охлажденной части подготовленного газа с дополнительно установленным сепаратором топливного газа и - через линию охлажденного низконапорного газа дегазации с дополнительно установленным вторым холодильником, который соединен с факельным сепаратором, в котором линия отвода ШФЛУ через центробежный насос соединена с линией отвода в резервуарный парк, а линия газовой фазы соединена с топливной сетью низкого давления или с линией отвода на факел. При этом линия отвода газового конденсата от сепаратора топливного газа соединена с линией отвода газового конденсата от сепаратора среднего давления в сепаратор низкого давления, а линия газовой фазы соединена с топливной сетью.The technical result is achieved by the fact that the installation for preparing hydrocarbon gas for transport includes a control valve, an inlet separator, adsorbers, the top of which is connected to a gas supply line, a cooling gas supply line and a regeneration exhaust gas outlet line, and the bottom is connected to the prepared gas outlet line , a cooling gas outlet line and a regeneration gas supply line, a filtering device, a furnace, a high pressure separator, while the prepared gas outlet line is connected to the filter device, the cooling gas outlet line is connected to the furnace, the regeneration exhaust gas outlet line is connected to the high pressure separator, and the cooling gas supply line is connected to the source gas supply line before the throttle, the inlet separator is installed after the throttle, the gas outlet from the inlet separator is connected to the first recuperative heat exchanger, the gas outlet from which is connected to adsorbers, the cooling gas outlet line is connected to the furnace through the second a recuperative heat exchanger, a regeneration exhaust gas outlet line is connected in series with the second and first recuperative heat exchangers and a high pressure separator, and a regeneration exhaust gas outlet line from the high pressure separator is connected to an initial gas supply line before the inlet separator, while the cooling gas supply line is connected to a filter - a separator, the outlet of which is connected to the top of the adsorbers, and the high-pressure separator is connected in series with the medium and low pressure separators, while the degassing gas outlet line from the medium-pressure separator is connected to the fuel gas line, and the discharge low-pressure degassing gas outlet line from the low-pressure separator pressure is connected to the flare line, and a cooler is installed on the regeneration exhaust gas outlet line between the first recuperative heat exchanger and the high pressure separator, and a cooler is installed on the regeneration exhaust gas outlet line and the gas outlet line. filters are installed in front of the second recuperative heat exchanger, according to the invention, the installation for preparing hydrocarbon gas for transport additionally contains a line for removing a part of the prepared gas, which is connected through a throttle to the third recuperative heat exchanger, which is also connected on one side with the low-pressure gas outlet from the low pressure separator, and on the other hand, through the line for supplying the cooled part of the prepared gas with an additionally installed fuel gas separator and - through the line for the cooled low-pressure degassing gas with an additionally installed second cooler, which is connected to a flare separator, in which the NGL discharge line through a centrifugal pump is connected to the discharge line to the reservoir park, and the gas phase line is connected to the low pressure fuel network or to the flare line. In this case, the gas condensate discharge line from the fuel gas separator is connected to the gas condensate discharge line from the medium pressure separator to the low pressure separator, and the gas phase line is connected to the fuel network.

Дополнительное включение третьего рекуперативного теплообменника, сообщенного с охлажденной линией отвода части подготовленного газа после дросселя, и второго холодильника, на установке для подготовки природного газа, позволяет эффективно охладить до минус 35-40°С низконапорный газ дегазации, что способствует конденсации смеси пропан-бутановой фракции и жидких углеводородов. Использование дросселирования на линии части подготовленного газа обеспечивает снижение температуры подготовленного газа до минус 20-25°С и обеспечивает выделение жидких углеводородов. Достижение таких температур происходит за счет понижения давления в дросселе до 1,0-0,6 МПа при давлении исходного газа от 6,0 МПа до 10,0 МПа. На установке для подготовки природного газа третий рекуперативный теплообменник и второй холодильник, которые соединены последовательно, используют для двухступенчатого охлаждения газа дегазации среднего давления от минус 25°С до минус 40°С. Соединение третьего рекуперативного теплообменника с охлажденной линией отвода части подготовленного газа после дросселя и отводом низконапорного газа дегазации от сепаратора низкого давления с одной стороны, а с другой стороны - через линию подачи охлажденной части подготовленного газа с дополнительно установленным сепаратором топливного газа и через линию охлажденного низконапорного газа дегазации с дополнительно установленными последовательно холодильником и факельным сепаратором, позволяет вовлечь в низкотемпературную сепарацию (НТС) низконапорный газ дегазации и часть подготовленного газа. Охлаждение части подготовленного газа от минус 20°С до минус 25°С дополнительно обеспечит выработку углеводородного конденсата С₅₊ и топливного газа с небольшим содержанием жидких углеводородов в сепараторе топливного газа. А охлаждение низконапорного газа дегазации от минус 35°С до минус 40°С позволяет значительно выделить углеводороды С₃₊ в жидкую фазу в факельном сепараторе. Тем самым добиться эффективного снижения количества отводимых компонентов С₃₊ на факел, что в целом снизит потери производства и обеспечит ресурсосбережение.Additional inclusion of the third recuperative heat exchanger connected with the cooled line of removal of a part of the treated gas after the throttle, and the second refrigerator, at the natural gas treatment plant, allows efficient cooling of the low-pressure degassing gas to minus 35-40°C, which contributes to the condensation of the mixture of propane-butane fraction and liquid hydrocarbons. The use of throttling on the line part of the prepared gas reduces the temperature of the prepared gas to minus 20-25°C and ensures the release of liquid hydrocarbons. Such temperatures are achieved by lowering the pressure in the throttle to 1.0-0.6 MPa at a source gas pressure of 6.0 MPa to 10.0 MPa. At the natural gas treatment plant, the third recuperative heat exchanger and the second cooler, which are connected in series, are used for two-stage cooling of medium pressure degassing gas from minus 25°C to minus 40°C. Connection of the third recuperative heat exchanger with a cooled line for removing a part of the treated gas after the throttle and draining the low-pressure degassing gas from the low-pressure separator on the one hand, and on the other hand through the supply line for the cooled part of the treated gas with an additionally installed fuel gas separator and through the cooled low-pressure gas line degassing with an additional cooler and a flare separator installed in series, makes it possible to involve low-pressure degassing gas and part of the treated gas in the low-temperature separation (LTS). Cooling part of the prepared gas from minus 20°C to minus 25°C will additionally ensure the production of C ₅₊ hydrocarbon condensate and fuel gas with a small content of liquid hydrocarbons in the fuel gas separator. And the cooling of low-pressure degassing gas from minus 35°C to minus 40°C makes it possible to significantly separate C ₃₊ hydrocarbons into the liquid phase in the flare separator. Thus, to achieve an effective reduction in the amount of removed C ₃₊ components to the flare, which in general will reduce production losses and ensure resource saving.

Низкотемпературная сепарация является наиболее эффективным процессом для выделения и отделения из газа высококипящих компонентов. Внешние холодильные, например, пропановые установки, в сочетании с практически бесплатным холодом, получаемым в результате использования энергии, заключенной в самих газовых потоках, делают этот процесс незаменимым, когда требуется получить сухой газ. Поэтому отвод части потока подготовленного газа путем дросселирования в рекуперативный теплообменник и холодильник позволит эффективно глубоко охладить до низких температур низконапорный газ дегазации и максимально сконденсировать углеводороды от пропана и выше.Low-temperature separation is the most efficient process for isolating and separating high-boiling components from a gas. External refrigeration, such as propane units, combined with the virtually free cold provided by using the energy contained in the gas streams themselves, makes this process indispensable when dry gas is required. Therefore, the withdrawal of a part of the treated gas flow by throttling into a recuperative heat exchanger and refrigerator will effectively cool low-pressure degassing gas to low temperatures and condense hydrocarbons from propane and above to the maximum.

Для предотвращения образования гидратов температуру части подготовленного газа после дросселирования и охлажденного газа дегазации среднего давления ограничивают, в зависимости от концентрации метанола в исходном углеводородном газе.To prevent the formation of hydrates, the temperature of the part of the treated gas after throttling and the cooled medium pressure degassing gas is limited, depending on the concentration of methanol in the source hydrocarbon gas.

В итоге получается добавочный продукт ШФЛУ и увеличивается выработка углеводородного конденсата и топливного газа. А именно, от топливного и факельного сепараторов отводится газ промышленного назначения, который по физико-химическим свойствам соответствует требованиям ГОСТ 5542 и может использоваться в качестве топлива. Также от факельного сепаратора отводится ШФЛУ марки Б или В согласно ТУ 38.101524, которая подается в резервуарный парк на хранение и отгрузку, и в топливном сепараторе дополнительно вырабатывается углеводородный конденсат, который доводится до стабильного конденсата в сепараторе низкого давления до требований ГОСТ Р 54389 «Конденсат газовый стабильный».As a result, an additional NGL product is obtained and the production of hydrocarbon condensate and fuel gas increases. Namely, industrial gas is discharged from the fuel and flare separators, which meets the requirements of GOST 5542 in terms of physical and chemical properties and can be used as fuel. Also, NGL grade B or V is removed from the flare separator according to TU 38.101524, which is fed to the tank farm for storage and shipment, and hydrocarbon condensate is additionally produced in the fuel separator, which is brought to a stable condensate in the low pressure separator to the requirements of GOST R 54389 "Gas Condensate stable".

Охлаждение низконапорного газа частью подготовленного газа после дросселирования, способствующее конденсации углеводородов С₃₊, и последующее отделение их путем низкотемпературной сепарации, позволяет повысить качество подготовки природного газа, получить добавочный продукт ШФЛУ и дополнительно увеличить количество стабильного углеводородного конденсата и топливного газа, и тем самым уменьшить потерю углеводородов С₃₊.Cooling the low-pressure gas with a part of the treated gas after throttling, which promotes the condensation of С ₃₊ hydrocarbons, and their subsequent separation by low-temperature separation, makes it possible to improve the quality of natural gas treatment, obtain an additional NGL product and additionally increase the amount of stable hydrocarbon condensate and fuel gas, and thereby reduce loss of C ₃₊ hydrocarbons.

Таким образом, совокупность предлагаемых признаков позволит обеспечить экологизацию и ресурсосбережение вследствие уменьшения количества отводимых с установки газовых выбросов, выработки дополнительной продукции, при низкотемпературной сепарации низконапорного газа дегазации и части подготовленного газа.Thus, the combination of the proposed features will ensure greening and resource saving due to a decrease in the amount of gas emissions removed from the plant, the production of additional products, with low-temperature separation of low-pressure degassing gas and part of the treated gas.

Оптимальный режим работы адсорбционной установки подготовки природного газа при низкотемпературной сепарации низконапорного газа дегазации подбирают расчетным и опытным путем на каждом производстве газовой и нефтяной промышленности индивидуально в зависимости от состава, расхода и параметров исходного углеводородного газа, а также затрат на эксплуатацию.The optimal mode of operation of the adsorption plant for the preparation of natural gas during low-temperature separation of low-pressure degassing gas is selected by calculation and empirically at each production of the gas and oil industry individually, depending on the composition, flow rate and parameters of the initial hydrocarbon gas, as well as operating costs.

На фиг. 1 представлена технологическая схема установки подготовки природного газа.In FIG. 1 shows a flow diagram of a natural gas treatment plant.

Установка подготовки природного газа содержит регулирующий клапан 1, входной сепаратор 2, соединенный с адсорберами 3-6 через первый рекуперативный теплообменник 7. Верх адсорберов 3-6 соединен с линией подачи исходного газа I, линией подачи газа охлаждения II и линией отвода насыщенного газа регенерации III, а низ - с линией отвода подготовленного газа IV, линией отвода газа охлаждения V, и линией подачи газа регенерации VI. Адсорберы 3-6 работают периодически: два адсорбера работают параллельно в цикле адсорбции, один находится в цикле регенерации, один в цикле охлаждения. Линия подачи исходного газа I через регулирующий клапан 1 последовательно соединена со входным сепаратором 2, первым рекуперативным теплообменником 7 и с верхом адсорберов 3-6. Линия подачи газа охлаждения II соединена с верхом адсорберов 3-6 через фильтр-сепаратор 8. Линия отвода подготовленного газа IV из адсорберов 3-6 соединена с фильтрующим устройством 9. Линия отвода газа охлаждения V из адсорберов 3-6 последовательно соединена с фильтрующим устройством 10, вторым рекуперативным теплообменником 11 и печью 12, выход которой через линию подачи газа регенерации VI соединен с низом адсорберов 3-6. Линия отвода насыщенного газа регенерации III из адсорберов 3-6 последовательно соединена с фильтрующим устройством 13, вторым рекуперативным теплообменником 11, первым рекуперативным теплообменником 7, первым холодильником 14 и сепаратором высокого давления 15. Линия отвода отработанного газа регенерации VII из сепаратора высокого давления 15 соединена с линией подачи исходного газа I после регулирующего клапана 1 перед входным сепаратором 2. Линия отвода газового конденсата VIII из сепаратора высокого давления 15 через дроссель 16 соединена с сепаратором среднего давления 17, линия дегазации газа которого соединена с топливной сетью, а линия отвода газового конденсата IX после дросселя 18 совмещена с линией газового конденсата X от сепаратора топливного газа 19 в общий поток, который соединен с сепаратором низкого давления 20, у которого линия отвода стабильного конденсата XI соединена с резервуарным парком стабильного конденсата, и линия отвода низконапорного газа XII последовательно соединена с клапаном 21, третьим рекуперативным теплообменником 22, вторым холодильником 23 и факельным сепаратором 24, линия отвода низконапорного газа XIII которого через клапана 25 и 26 соединена с топливной сетью низкого давления или с отводом на факел соответственно, а линия отвода ШФЛУ XIV через насос 27 соединена с резервуарным парком. При этом линия отвода части потока подготовленного газа IV(A) последовательно соединена с дросселем 28, третьим рекуперативным теплообменником 22 и сепаратором топливного газа 19, у которого газовая линия XV соединена с топливной сетью, а линия выхода конденсата X совмещена с линией отвода газового конденсата IX от сепаратора среднего давления 17 в общий поток, как указано выше. Все трубопроводы снабжены запорно-регулирующей арматурой.The natural gas treatment plant comprises a control valve 1, an inlet separator 2 connected to the adsorbers 3-6 through the first recuperative heat exchanger 7. The top of the adsorbers 3-6 is connected to the source gas supply line I, the cooling gas supply line II and the saturated regeneration gas discharge line III , and the bottom with the treated gas outlet line IV, the cooling gas outlet line V, and the regeneration gas supply line VI. Adsorbers 3-6 operate periodically: two adsorbers operate in parallel in the adsorption cycle, one is in the regeneration cycle, one is in the cooling cycle. The source gas supply line I through the control valve 1 is connected in series with the inlet separator 2, the first recuperative heat exchanger 7 and with the top of the adsorbers 3-6. The cooling gas supply line II is connected to the top of the adsorbers 3-6 through the filter separator 8. The prepared gas outlet line IV from the adsorbers 3-6 is connected to the filter device 9. The cooling gas outlet line V from the adsorbers 3-6 is connected in series to the filter device 10 , the second recuperative heat exchanger 11 and the furnace 12, the outlet of which is connected through the regeneration gas supply line VI to the bottom of the adsorbers 3-6. The exhaust line of the saturated regeneration gas III from the adsorbers 3-6 is connected in series with the filter device 13, the second recuperative heat exchanger 11, the first recuperative heat exchanger 7, the first refrigerator 14 and the high pressure separator 15. The exhaust line of the regeneration waste gas VII from the high pressure separator 15 is connected to by the source gas supply line I after the control valve 1 before the inlet separator 2. The gas condensate outlet line VIII from the high pressure separator 15 is connected through the throttle 16 to the medium pressure separator 17, the gas degassing line of which is connected to the fuel network, and the gas condensate outlet line IX after throttle 18 is combined with the gas condensate line X from the fuel gas separator 19 into the common flow, which is connected to the low pressure separator 20, in which the stable condensate discharge line XI is connected to the stable condensate tank farm, and the low-pressure gas discharge line XII is in series o is connected to the valve 21, the third recuperative heat exchanger 22, the second cooler 23 and the flare separator 24, the low-pressure gas outlet line XIII of which is connected through valves 25 and 26 to the low-pressure fuel network or to the outlet to the flare, respectively, and the NGL outlet line XIV through the pump 27 is connected to the tank farm. At the same time, the outlet line of the prepared gas flow IV(A) is connected in series with the throttle 28, the third recuperative heat exchanger 22 and the fuel gas separator 19, in which the gas line XV is connected to the fuel network, and the condensate outlet line X is combined with the gas condensate outlet line IX from the medium pressure separator 17 to the general flow as above. All pipelines are equipped with shut-off and control valves.

Установка работает следующим образом: исходный газ с давлением 6,4-10,0 МПа и температурой 20-40°С с плотностью 0,600-0,700 кг/м³ поступает на установку подготовки углеводородного газа к транспорту. Предварительно от общего потока исходного газа по линии подачи исходного газа I перед регулирующим клапаном 1 отбирают часть потока в линию подачи газа охлаждения II в количестве 10-20% для проведения процессов регенерации и охлаждения. По линии подачи исходного газа I основной поток газа проходит через регулирующий клапан 1, вследствие чего давление исходного потока газа снижается до 6,0-9,6 МПа, объединяется с отработанным газом регенерации из линии отвода отработанного газа регенерации VII, выходящим из сепаратора высокого давления 15, и поступает во входной сепаратор 2, позволяющий более полно удалить из потока газа капельную жидкость. Далее газ по линии подачи исходного газа I проходит первый рекуперативный теплообменник 7 и поступает на адсорбционную осушку, которая проводится по четырехадсорберной схеме в адсорберах 3-6 (количество адсорберов зависит от номинального расхода исходного газа). При работе установки два адсорбера 3, 4 работают параллельно в цикле адсорбции, адсорбер 6 находится в цикле регенерации, а адсорбер 5 в цикле охлаждения. Исходный газ по линии подачи исходного газа I проходит сверху вниз через адсорберы 3, 4, где осушается до температуры точки росы по воде от минус 5°С до минус 60°С и по углеводородам от 0°С до минус 50°С. После завершения цикла адсорбции адсорберы 3, 4 переводят в цикл регенерации и далее охлаждения. В качестве газа регенерации и охлаждения используется часть потока исходного газа из линии подачи исходного газа I, отбираемого перед регулирующим клапаном 1. Газ охлаждения по линии подачи газа охлаждения II проходит фильтр-сепаратор 8 и поступает в адсорбер 5 сверху вниз. Подготовленный газ по линии отвода подготовленного газа IV из адсорберов 3, 4 поступает в фильтрующее устройство 9, где происходит улавливание унесенной потоком газа пыли адсорбента и затем поступает в магистральный газопровод. После адсорбера 5 газовый поток через линию отвода газа охлаждения V проходит через фильтрующее устройство 10, второй рекуперативный теплообменник 11, где происходит нагрев потоком газа, проходящим через линию отвода насыщенного газа регенерации III, и направляется в печь 12. Нагретый до температуры 260-300°С газ по линии подачи газа регенерации VI поступает снизу вверх в адсорбер 6 на регенерацию адсорбента. Насыщенный газ регенерации по линии отвода насыщенного газа регенерации III после адсорбера 6 последовательно проходит фильтрующее устройство 13, второй и первый рекуперативный теплообменники 11 и 7. Во время работы установки, перед тем как снижать температуру насыщенного газа регенерации в холодильнике 14, проводят аналитический контроль содержания воды в насыщенном газе регенерации, для определения температуры гидратообразования. Насыщенный газ регенерации по линии отвода насыщенного газа регенерации III направляют в холодильник 14 на охлаждение до температуры 10°С, а затем в сепаратор высокого давления 15, где от насыщенного газа регенерации отделяются техническая вода с содержанием метанола 50-80%, и углеводородный конденсат. Отработанный газ регенерации по линии отвода отработанного газа регенерации VII из сепаратора высокого давления 15 объединяется с основным потоком газа, по линии подачи исходного газа I после регулирующего клапана 1. Техническая вода из сепаратора высокого давления 15 с содержанием метанола 50-80% поступает на утилизацию. Нестабильный газовый конденсат по линии отвода газового конденсата VIII из сепаратора высокого давления 15 проходит через дроссель 16, вследствие чего происходит дросселирование потока газового конденсата по линии отвода газового конденсата VIII со снижением температуры до 3-5°С, и поступает в сепаратор среднего давления 17, где поддерживается давление 0,7-0,8 МПа. В сепараторе среднего давления 17 происходит за счет снижения давления частичная дегазация газового конденсата. Выделившиеся при этом легкие углеводороды газа дегазации направляются в топливную сеть установки, а нестабильный газовый конденсат по линии отвода газового конденсата IX из сепаратора среднего давления 17 проходит через дроссель 18, где объединяется с потоком газового конденсата X от сепаратора топливного газа 19 в общий поток, далее общий поток дросселируется со снижением температуры до 2-3°С и поступает в сепаратор низкого давления 20, где поддерживается давление 0,1-0,3 МПа клапаном 21, для окончательной дегазации (стабилизации). Поток стабильного конденсата по линии отвода стабильного конденсата XI из сепаратора низкого давления 20 подается в резервуарный парк стабильного конденсата на хранение, а выделившийся при этом газ дегазации по линии отвода низконапорного газа XII через клапан 21 отводится последовательно в рекуперативный теплообменник 22 и во второй пропановый холодильник 23, где охлаждается до температуры минус 35-40°С, и далее подается в факельный сепаратор 24, где газообразные углеводороды отводятся по линии отвода низконапорного газа XIII через клапан 25 и 26 в топливную сеть низкого давления, или на факел, соответственно. А отделившаяся от газовой фазы пропан-бутановая фракция и сконденсированные жидкие углеводороды - ШФЛУ подаются, насосом 27 по линии XIV, в резервуарный парк на хранение и отгрузку. В рекуперативный теплообменник 22 отводится часть охлажденного потока подготовленного газа IV(A) после дросселя 28 с температурой минус 20-25°С, который охлаждает низконапорный газ и поступает с температурой минус 19,9-24°С в сепаратор топливного газа 19 установки, из которого предусмотрен отвод газа XV на собственные нужды и конденсата по линии отвода конденсата X в сепаратор низкого давления, как указано выше.The plant operates as follows: source gas with a pressure of 6.4-10.0 MPa and a temperature of 20-40°C with a density of 0.600-0.700 kg/m ³ enters the installation for the preparation of hydrocarbon gas for transport. Previously, from the total source gas flow through the source gas supply line I in front of the control valve 1, a part of the flow is taken into the cooling gas supply line II in the amount of 10-20% for regeneration and cooling processes. Through the source gas supply line I, the main gas flow passes through the control valve 1, as a result of which the pressure of the initial gas flow decreases to 6.0-9.6 MPa, combines with the regeneration exhaust gas from the regeneration exhaust gas outlet line VII, leaving the high pressure separator 15 and enters the inlet separator 2, which makes it possible to more completely remove droplet liquid from the gas stream. Further, the gas through the source gas supply line I passes the first recuperative heat exchanger 7 and enters the adsorption drying, which is carried out according to the four-adsorber scheme in adsorbers 3-6 (the number of adsorbers depends on the nominal flow rate of the source gas). During operation of the plant, two adsorbers 3, 4 operate in parallel in the adsorption cycle, adsorber 6 is in the regeneration cycle, and adsorber 5 is in the cooling cycle. The source gas along the source gas supply line I passes from top to bottom through adsorbers 3, 4, where it is dried to a dew point temperature for water from minus 5°C to minus 60°C and for hydrocarbons from 0°C to minus 50°C. After the adsorption cycle is completed, the adsorbers 3, 4 are transferred to the regeneration cycle and then cooling. Part of the source gas flow from the source gas supply line I, taken before the control valve 1, is used as the regeneration and cooling gas. The cooling gas passes through the filter separator 8 through the cooling gas supply line II and enters the adsorber 5 from top to bottom. The prepared gas through the prepared gas outlet line IV from the adsorbers 3, 4 enters the filter device 9, where the adsorbent dust carried away by the gas flow is captured and then enters the main gas pipeline. After the adsorber 5, the gas flow through the cooling gas outlet line V passes through the filtering device 10, the second recuperative heat exchanger 11, where it is heated by the gas flow passing through the saturated regeneration gas outlet line III, and is sent to the furnace 12. Heated to a temperature of 260-300 ° From the bottom up, the gas flows through the regeneration gas supply line VI into the adsorber 6 for regeneration of the adsorbent. Saturated regeneration gas along the outlet line of saturated regeneration gas III after the adsorber 6 sequentially passes the filtering device 13, the second and first recuperative heat exchangers 11 and 7. During operation of the plant, before lowering the temperature of the saturated regeneration gas in the refrigerator 14, an analytical control of the water content is carried out in saturated regeneration gas, to determine the temperature of hydrate formation. The saturated regeneration gas is sent through the saturated regeneration gas outlet line III to the refrigerator 14 for cooling to a temperature of 10°C, and then to the high pressure separator 15, where process water with a methanol content of 50-80% and hydrocarbon condensate are separated from the saturated regeneration gas. The regeneration exhaust gas is combined with the main gas flow along the regeneration exhaust gas outlet line VII from the high pressure separator 15, along the source gas supply line I after the control valve 1. Process water from the high pressure separator 15 with a methanol content of 50-80% is sent for disposal. Unstable gas condensate through the gas condensate outlet line VIII from the high pressure separator 15 passes through the throttle 16, as a result of which the gas condensate flow is throttled along the gas condensate outlet line VIII with a decrease in temperature to 3-5 ° C, and enters the medium pressure separator 17, where the pressure is maintained at 0.7-0.8 MPa. In the medium-pressure separator 17, partial degassing of the gas condensate occurs due to pressure reduction. The light hydrocarbons of the degassing gas released in this case are sent to the fuel network of the installation, and the unstable gas condensate passes through the gas condensate outlet line IX from the medium pressure separator 17 through the throttle 18, where it is combined with the gas condensate flow X from the fuel gas separator 19 into the general flow, then the total flow is throttled with a decrease in temperature to 2-3°C and enters the low-pressure separator 20, where the pressure is maintained at 0.1-0.3 MPa by valve 21 for final degassing (stabilization). The stable condensate flow through the stable condensate outlet line XI from the low pressure separator 20 is supplied to the stable condensate tank farm for storage, and the degassing gas released in the process through the low-pressure gas outlet line XII through the valve 21 is discharged sequentially to the recuperative heat exchanger 22 and to the second propane cooler 23 , where it is cooled to a temperature of minus 35-40°C, and then fed into the flare separator 24, where gaseous hydrocarbons are discharged along the low-pressure gas outlet line XIII through valves 25 and 26 into the low-pressure fuel network, or to the flare, respectively. And the propane-butane fraction separated from the gas phase and condensed liquid hydrocarbons - NGL are supplied by pump 27 through line XIV to the tank farm for storage and shipment. The recuperative heat exchanger 22 diverts part of the cooled prepared gas flow IV(A) after the throttle 28 with a temperature of minus 20-25°C, which cools the low-pressure gas and enters at a temperature of minus 19.9-24°C into the fuel gas separator 19 of the unit, from which provides for the removal of gas XV for auxiliary needs and condensate through the condensate drain line X to the low pressure separator, as indicated above.

Claims

An installation for the preparation of hydrocarbon gas for transport, including a control valve, an inlet separator, adsorbers, the top of which is connected to the gas supply line, the cooling gas supply line and the regeneration exhaust gas outlet line, and the bottom is connected to the prepared gas outlet line, the cooling gas outlet line and a regeneration gas supply line, a filter device, a furnace, a high-pressure separator, wherein the treated gas discharge line is connected to the filter device, the cooling gas discharge line is connected to the furnace, the regeneration exhaust gas discharge line is connected to the high pressure separator, and the cooling gas supply line is connected with the source gas supply line before the throttle, the inlet separator is installed after the throttle, the gas outlet from the inlet separator is connected to the first recuperative heat exchanger, the gas outlet from which is connected to the adsorbers, the cooling gas outlet line is connected to the furnace through the second recuperative heat exchanger, the outlet line regeneration exhaust gas is connected in series with the second and first recuperative heat exchangers and a high-pressure separator, and the regeneration exhaust gas outlet line from the high-pressure separator is connected to the source gas supply line before the inlet separator, while the cooling gas supply line is connected to the filter-separator, the outlet from which it is connected to the top of the adsorbers, and the high pressure separator is connected in series with the medium and low pressure separators, while the degassing gas outlet line from the medium pressure separator is connected to the fuel gas line, and the low-pressure degassing waste gas outlet line from the low pressure separator is connected to the flare line, and on the regeneration exhaust gas outlet line between the first recuperative heat exchanger and the high pressure separator, a refrigerator is installed, and on the regeneration exhaust gas outlet line and on the cooling gas outlet line before the second recuperative heat exchange filters are installed with a nickname, characterized in that it additionally contains a line for removing a part of the prepared gas, which is connected through a throttle to the third recuperative heat exchanger, which is also connected on the one hand with the removal of low-pressure gas from the low-pressure separator, and on the other hand through the supply line of the cooled part of the prepared gas with an additionally installed fuel gas separator and through a line of cooled low-pressure degassing gas with an additionally installed second cooler, which is connected to a flare separator, in which the NGL discharge line through a centrifugal pump is connected to the discharge line to the tank farm, and the gaseous phase line is connected to the fuel network low pressure or with a flare outlet line, wherein the hydrocarbon condensate outlet line from the fuel gas separator is connected to the hydrocarbon condensate outlet line from the medium pressure separator to the low pressure separator, and the gaseous phase line is connected ena with a fuel network.