RU2770377C2 - Установка комплексной подготовки природного газа путем низкотемпературной конденсации - Google Patents

Установка комплексной подготовки природного газа путем низкотемпературной конденсации Download PDF

Info

Publication number
RU2770377C2
RU2770377C2 RU2020133438A RU2020133438A RU2770377C2 RU 2770377 C2 RU2770377 C2 RU 2770377C2 RU 2020133438 A RU2020133438 A RU 2020133438A RU 2020133438 A RU2020133438 A RU 2020133438A RU 2770377 C2 RU2770377 C2 RU 2770377C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
gas
demethanizer
natural gas
line
recuperative heat
Prior art date
Application number
RU2020133438A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2020133438A (ru
RU2020133438A3 (ru
Inventor
Сергей Васильевич Акулов
Андрей Владиславович Курочкин
Алена Геннадиевна Чиркова
Original Assignee
Общество С Ограниченной Ответственностью "Пегаз Инжиниринг"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество С Ограниченной Ответственностью "Пегаз Инжиниринг" filed Critical Общество С Ограниченной Ответственностью "Пегаз Инжиниринг"
Priority to RU2020133438A priority Critical patent/RU2770377C2/ru
Publication of RU2020133438A publication Critical patent/RU2020133438A/ru
Publication of RU2020133438A3 publication Critical patent/RU2020133438A3/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2770377C2 publication Critical patent/RU2770377C2/ru

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J3/00—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
    • F25J3/02—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream
    • F25J3/0204—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream characterised by the feed stream
    • F25J3/0209—Natural gas or substitute natural gas
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J3/00—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
    • F25J3/02—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream
    • F25J3/0228—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream characterised by the separated product stream
    • F25J3/0233—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream characterised by the separated product stream separation of CnHm with 1 carbon atom or more
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J3/00—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
    • F25J3/02—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream
    • F25J3/0228—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream characterised by the separated product stream
    • F25J3/0238—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream characterised by the separated product stream separation of CnHm with 2 carbon atoms or more
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J3/00—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
    • F25J3/02—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream
    • F25J3/0228—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream characterised by the separated product stream
    • F25J3/0242—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream characterised by the separated product stream separation of CnHm with 3 carbon atoms or more
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J3/00—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
    • F25J3/02—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream
    • F25J3/0228—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream characterised by the separated product stream
    • F25J3/0247—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream characterised by the separated product stream separation of CnHm with 4 carbon atoms or more
    • 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
    • F25J2200/00—Processes or apparatus using separation by rectification
    • F25J2200/02—Processes or apparatus using separation by rectification in a single pressure main column system
    • 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
    • F25J2200/00—Processes or apparatus using separation by rectification
    • F25J2200/70—Refluxing the column with a condensed part of the feed stream, i.e. fractionator top is stripped or self-rectified
    • 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
    • F25J2205/00—Processes or apparatus using other separation and/or other processing means
    • F25J2205/02—Processes or apparatus using other separation and/or other processing means using simple phase separation in a vessel or drum
    • F25J2205/04—Processes or apparatus using other separation and/or other processing means using simple phase separation in a vessel or drum in the feed line, i.e. upstream of the fractionation step
    • 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
    • F25J2210/00—Processes characterised by the type or other details of the feed stream
    • F25J2210/06—Splitting of the feed stream, e.g. for treating or cooling in different ways
    • 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
    • F25J2215/00—Processes characterised by the type or other details of the product stream
    • F25J2215/02—Mixing or blending of fluids to yield a certain product
    • 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
    • F25J2230/00—Processes or apparatus involving steps for increasing the pressure of gaseous process streams
    • F25J2230/20—Integrated compressor and process expander; Gear box arrangement; Multiple compressors on a common shaft
    • 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
    • F25J2230/00—Processes or apparatus involving steps for increasing the pressure of gaseous process streams
    • F25J2230/32—Compression of the product stream
    • 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
    • F25J2240/00—Processes or apparatus involving steps for expanding of process streams
    • F25J2240/02—Expansion of a process fluid in a work-extracting turbine (i.e. isentropic expansion), e.g. of the feed stream
    • 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
    • F25J2240/00—Processes or apparatus involving steps for expanding of process streams
    • F25J2240/40—Expansion without extracting work, i.e. isenthalpic throttling, e.g. JT valve, regulating valve or venturi, or isentropic nozzle, e.g. Laval
    • 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
    • F25J2245/00—Processes or apparatus involving steps for recycling of process streams
    • F25J2245/02—Recycle of a stream in general, e.g. a by-pass stream
    • 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
    • F25J2270/00—Refrigeration techniques used
    • F25J2270/90—External refrigeration, e.g. conventional closed-loop mechanical refrigeration unit using Freon or NH3, unspecified external refrigeration

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Separation By Low-Temperature Treatments (AREA)

Abstract

Изобретение относится к оборудованию для промысловой подготовки природного газа и может быть использовано в газовой промышленности. Предложена установка, включающая два сепаратора, два рекуперативных теплообменника, деметанизатор, редуцирующие устройства и блок фракционирования. При работе установки сырой природный газ разделяют в первом сепараторе на остаток, который редуцируют, и газ, который разделяют на два потока, первый подают на охлаждение в нагреватель деметанизатора, смешивают со вторым потоком, охлажденным в первом рекуперативном теплообменнике, и разделяют во втором сепараторе на газ, охлаждаемый во втором рекуперативном теплообменнике, и остаток, которые редуцируют и подают в деметанизатор, с низа которого деметанизированный конденсат совместно с редуцированным остатком входной сепарации подают в блок фракционирования, из которого выводят углеводородные фракции в заданном ассортименте. Подготовленный газ, выводимый с верха деметанизатора, редуцируют, нагревают в рекуперативных теплообменниках, блоке фракционирования, смешивают с метансодержащим газом из блока фракционирования и выводят. Технический результат - повышение энергоэффективности. 1 ил.

Description

Изобретение относится к оборудованию для промысловой подготовки природного газа 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 пинией вывода газа в теплообменную секцию дефлегматора, а также редуцирующие устройства и блок стабилизации конденсата (блок фракционирования).
Недостатком данной установки является низкий выход углеводородов С3+ из-за потерь с факельными газами.
Наиболее близка к предлагаемому изобретению установка низкотемпературного разделения углеводородного газа [RU 2382301, опубл. 20,02.2010 г., МПК F25J 3/00], один из вариантов которой включает расположенный на линии подачи углеводородного (сырого) та узел охлаждения, содержащий теплообменники и пропановую холодильную машину, а также сепаратор, соединенный с фракционирующей колонной (деметанизатором) линиями подачи газа и остатка с редуцирующими устройствами (редуцирующим вентилем и детандернон секцией детандер-компрессорного агрегата, соответственно), при этом низ деметанизатора соединен с деэтанизатором (блоком фракционирования) линией подачи деметанизированного конденсата с насосом, и знатен нагревателем, расположенным на линии подачи газа деэтанизации, соединяющей блок-фракционирования с верхом деметанизатора, на которой затем расположены нагреватель отбензиненного (подготовленного) газа и редуцирующий вентиль, при этом верх деметанизатора оснащен линией вывода отбензиненного газа с нагревателем, узлом охлаждения и компрессорной секцией детандер-компрессорного агрегата.
Недостатками данной установки является низкая энергоэффективность из-за затрат сторонней энергии на привод компрессора холодильной машины, которую используют вследствие неоптимальной схемы рекуперации холода технологических потоков.
Задачей предлагаемого изобретения является повышение энергоэффективности.
Техническим результатом является повышение энергоэффективности и за счет исключения использования энергии со стороны для привода компрессора холодильной машины, вследствие понижения температуры верха деметанизатора путем размещения рекуперативного теплообменника перед редуцирующим устройством на линии подачи газа сепарации и расположения нагревателя низа деметанизатора на байпасе узла охлаждения.
Указанный технический результат достигается тем, что в предлагаемой установке, включающей расположенные на линии сырого природного газа узел охлаждения, сепаратор, соединенный с деметанизатором линиями подачи газа и остатка сепарации с редуцирующими устройствами, при этом низ деметанизатора соединен линией подачи деметанизированного конденсата с блоком фракционирования, оснащенным линиями вывода углеводородных фракций, и оснащен нагревателем, а верх деметанизатора соединен линией подготовленного природного газа с узлом охлаждения, особенность заключается в том, что на линии сырого природного газа перед узлом охлаждения расположен входной сепаратор, соединенный с блоком фракционирования линией подачи остатка входной сепарации с редуцирующим устройством» в качестве узла охлаждения установлен первый рекуперативный теплообменник и расположенный на его байпасе нагреватель низа деметанизатора, на линии подачи газа сепарации перед, редуцирующим устройством размещен второй рекуперативный теплообменник, расположенный также на линии вывода подготовленного природного газа с редуцирующим устройством, при этом блок фракционирования оснащен линиями ввода/вывода в качестве хладоагента части подготовленного газа, отбираемой между первым и вторым рекуперативными теплообменниками, а также соединен с линией подготовленного природного газа линией подачи метансодержащего газа.
Дня увеличения выхода тяжелых компонентов первый рекуперативный теплообменник может быть выполнен многопоточным и соединенным с холодильной машиной. Блок фракционирования может быть выполнен, например, в виде сепараторов и/или ректификационных колонн в количестве и с характеристиками, обусловленными заданным ассортиментом жидких продуктов. Редуцирующие устройства могут быть выполнены и виде дроссельного вентиля, газодинамического устройства или детандера. При выполнении по меньшей мере одного из редуцирующих устройств в виде детандера, холодильная машина может быть выполнена компрессионной с компрессором, соединенным с детандером(ами) посредством кинематических и/или электрических и/или магнитных и/или гидравлических устройств. На линии вывода подготовленного газа после первого рекуперативного теплообменника может быть расположен дож им и ой компрессор. В качестве остальных элементов установки могут быть размещены любые устройства соответствующего назначения, известные из уровня техники.
Размещение второго рекуперативного теплообменника перед редуцирующим устройством на линии подачи газа сепарации позволяет снизить температуру редуцированного газа сепарации и, соответственно, температуру верха деметанизатора, а расположение нагревателя низа деметанизатора на байпасе первого рекуперационного теплообменника позволяет осуществить фракционирование в деметанизаторе за счет использования тепла сырого природного газа, без использования тепла со стороны. Это позволяет исключить использование энергии со стороны для привода холодильных машин, за счет чего повысить энергоэффективность установки.
Установка показана на прилагаемом чертеже и включает входной сепаратор 1, сепаратор 2, первый и второй рекуперативные теплообменники 3 и 4, деметанизатор 5, редуцирующие устройства 6-9, и блок фракционирования 10. Установка может быть дополнена холодильной машиной 11 и компрессором 12 (показано пунктиром).
При работе установки сырой природный газ, поступающий по линии 13, разделяют в сепараторе 1 на остаток, который выводят но линии 14, и газ, который разделяют на два потока, первый по байпасной (по отношению к теплообменнику 3) линии 15 подают в качестве теплоносителя в нагреватель деметанизатора 5, смешивают со вторым потоком, охлажденным в теплообменнике 3. и разделяют в сепараторе 2 на остаток, выводимый но линии 16, и газ, охлаждаемый в теплообменнике 4, которые редуцируют в устройствах 7 и 8, соответственно, и подают в деметанизатор 5, с низа которого по линии 17 деметанизированный конденсат, совместно с редуцированным в устройстве 6 остатком входной сепарации, подают в блок 10. из которого по линиям 18 выводят углеводородные фракции в заданном ассортименте. Подготовленный природный газ выводимый с верха деметанизатора 5 по линии 19, редуцируют в устройстве 9, нагревают в теплообменнике 4, и блоке 10, вводя/выводя его часть по линиям 20, смешивают с метансодержащим газом, подаваемым из блока 10 по линии 21, нагревают в теплообменнике 3 и выводят по линии 22.
При необходимости (показано пунктиром), в первый рекуперативный теплообменник 3, выполненный многопоточным, подают дополнительное количество холода с помощью холодильной машины 11, а подготовленный газ сжимают компрессором 12, при этом в случае выполнения по меньшей мере одного из редуцирующих устройств в виде детандера, последний(ие) могут быть соединен(ы) (показано штрих-пунктиром) с компрессором холодильной машины 11 или компрессором 12. Линии подачи ингибитора гидратообразования и вывода отработанною ингибитора образования условно не показаны.
Установка работает следующим образом:
Сырой природный газ, содержащий 249 г/нм3 углеводородов С3+, в объеме 119,0 тыс. нм3/ч при 6 МПа и 20°С разделяют во входном сепараторе на 19,6 т/час остатка, и 112,7 тыс. нм3/ч газа, который разделяют на два потока, 31,7 тыс. нм3/ч первого потока подают на охлаждение в нагреватель деметанизатора, смешивают со вторым потоком, охлажденным в первом рекуперативном теплообменнике, и при минус 48,9°С разделяют в сепараторе на 20,5 т/час остатка, и 94,9 тыс. нм3/ч газа, охлаждаемого во втором рекуперативном теплообменнике до минус 61,7°С, которые редуцируют до 3,0 МПа с помощью редуцирующих устройств, выполненных в виде редуцирующего вентиля и детандера, соответственно, и подают в деметанизатор, С низа деметанизатора выводят 20,9 т/час деметанизированного конденсата и, совместно с остатком входной сепарации, редуцированным с помощью редуцирующего устройства, выполненного в виде редуцирующего вентиля, подают в блок фракционирования, из которого выводят 30,5 т/час широкой фракции легких углеводородов. 100,2 тыс. нм3/ч подготовленного газа, выводимый с верха деметанизатора, редуцируют до 2,0 МПа с помощью редуцирующего устройства, выполненном в виде детандера, нагревают во втором рекуперативном теплообменнике, при этом часть подготовленного газа подают в качестве хладоагента в блок фракционирования и возвращают, после чего подготовленный газ смешивают с 8,6 тыс.нм3/ч метансодержащего газа, отходящего из блока фракционирования, и выводят при 11,7°С. В первый рекуперативный теплообменник подают 766 кВт холода с помощью компрессионной холодильной машины, запитанной от обоих детандеров.
Степень извлечения углеводородов C3+ составила 99,11%, энергий со стороны не использовалась.
При работе установки по прототипу в условиях примера, при использовании пропановой холодильной машины, потребляющей 1100 кВт электроэнергии, степень извлечения углеводородов С3+ составила 99,05%.
Таким образом, предлагаемая установка позволяет повысить энергоэффективность и может найти применение в газовой промышленности.

Claims (1)

  1. Установка комплексной подготовки природного газа путем низкотемпературной конденсации, включающая расположенные на линии сырого природного газа узел охлаждения, сепаратор, соединенный с деметанизатором линиями подачи газа и остатка сепарации с редуцирующими устройствами, при этом низ деметанизатора соединен линией подачи деметанизированного конденсата с блоком фракционирования, оснащенным линиями вывода углеводородных фракций, и оснащен нагревателем, а верх деметанизатора соединен линией подготовленного природного газа с узлом охлаждения, отличающаяся тем, что на линии сырого природного газа перед узлом охлаждения расположен входной сепаратор, соединенный с блоком фракционирования линией подачи остатка входной сепарации с редуцирующим устройством, в качестве узла охлаждения установлен первый рекуперативный теплообменник и расположенный на его байпасе нагреватель низа деметанизатора, на линии подачи газа сепарации перед редуцирующим устройством размещен второй рекуперативный теплообменник, расположенный также на линии вывода подготовленного природного газа с редуцирующим устройством, при этом блок фракционирования оснащен линиями ввода/вывода в качестве хладагента части подготовленного газа, отбираемой между первым и вторым рекуперативными теплообменниками, а также соединен с линией подготовленного природного газа линией подачи метансодержащего газа.
RU2020133438A 2020-10-09 2020-10-09 Установка комплексной подготовки природного газа путем низкотемпературной конденсации RU2770377C2 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020133438A RU2770377C2 (ru) 2020-10-09 2020-10-09 Установка комплексной подготовки природного газа путем низкотемпературной конденсации

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020133438A RU2770377C2 (ru) 2020-10-09 2020-10-09 Установка комплексной подготовки природного газа путем низкотемпературной конденсации

Publications (3)

Publication Number Publication Date
RU2020133438A RU2020133438A (ru) 2022-04-11
RU2020133438A3 RU2020133438A3 (ru) 2022-04-11
RU2770377C2 true RU2770377C2 (ru) 2022-04-15

Family

ID=81255380

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020133438A RU2770377C2 (ru) 2020-10-09 2020-10-09 Установка комплексной подготовки природного газа путем низкотемпературной конденсации

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2770377C2 (ru)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007014069A2 (en) * 2005-07-25 2007-02-01 Fluor Technologies Corporation Ngl recovery methods and configurations
RU2717668C1 (ru) * 2019-12-24 2020-03-24 Андрей Владимирович Курочкин Установка низкотемпературного фракционирования для комплексной подготовки газа и получения спг
RU2721347C1 (ru) * 2019-12-17 2020-05-19 Андрей Владиславович Курочкин Установка для редуцирования природного газа и выработки газомоторных топлив
RU2724739C1 (ru) * 2020-01-27 2020-06-25 Андрей Владиславович Курочкин Установка низкотемпературной конденсации
RU2732998C1 (ru) * 2020-01-20 2020-09-28 Андрей Владиславович Курочкин Установка низкотемпературного фракционирования для комплексной подготовки газа с выработкой сжиженного природного газа

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007014069A2 (en) * 2005-07-25 2007-02-01 Fluor Technologies Corporation Ngl recovery methods and configurations
RU2721347C1 (ru) * 2019-12-17 2020-05-19 Андрей Владиславович Курочкин Установка для редуцирования природного газа и выработки газомоторных топлив
RU2717668C1 (ru) * 2019-12-24 2020-03-24 Андрей Владимирович Курочкин Установка низкотемпературного фракционирования для комплексной подготовки газа и получения спг
RU2732998C1 (ru) * 2020-01-20 2020-09-28 Андрей Владиславович Курочкин Установка низкотемпературного фракционирования для комплексной подготовки газа с выработкой сжиженного природного газа
RU2724739C1 (ru) * 2020-01-27 2020-06-25 Андрей Владиславович Курочкин Установка низкотемпературной конденсации

Also Published As

Publication number Publication date
RU2020133438A (ru) 2022-04-11
RU2020133438A3 (ru) 2022-04-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2668896C1 (ru) Установка для деэтанизации природного газа (варианты)
RU2717668C1 (ru) Установка низкотемпературного фракционирования для комплексной подготовки газа и получения спг
RU2734237C1 (ru) Установка комплексной подготовки газа путем низкотемпературной конденсации
RU2721347C1 (ru) Установка для редуцирования природного газа и выработки газомоторных топлив
RU2724739C1 (ru) Установка низкотемпературной конденсации
RU2732998C1 (ru) Установка низкотемпературного фракционирования для комплексной подготовки газа с выработкой сжиженного природного газа
RU2738815C2 (ru) Переработка углеводородного газа
RU2658010C2 (ru) Способы разделения углеводородных газов
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
RU2699912C1 (ru) Установка нтдр для получения углеводородов с2+ из магистрального газа (варианты)
RU2770377C2 (ru) Установка комплексной подготовки природного газа путем низкотемпературной конденсации
RU2753754C1 (ru) Установка комплексной подготовки газа переменного расхода
RU2753753C1 (ru) Установка комплексной подготовки природного газа низкотемпературной конденсацией
RU2743127C1 (ru) Установка для комплексной подготовки газа и получения сжиженного природного газа путем низкотемпературного фракционирования
RU2730291C1 (ru) Установка низкотемпературного фракционирования для комплексной подготовки газа
RU2696375C1 (ru) Установка для получения углеводородов c2+ из природного газа (варианты)
RU2681897C1 (ru) Установка низкотемпературной сепарации с дефлегмацией нтсд для переработки природного газа с выделением углеводородов c2+ (варианты)
RU2726369C1 (ru) Установка нтдр для получения углеводородов с2+ из магистрального природного газа (варианты)
RU2753751C1 (ru) Установка комплексной подготовки газа с повышенным извлечением газового конденсата
RU2682595C1 (ru) Установка низкотемпературной дефлегмации нтд для переработки природного газа с получением углеводородов c2+ (варианты)
RU2699910C1 (ru) Установка деэтанизации магистрального газа с получением спг (варианты)
RU2748365C1 (ru) Установка извлечения углеводородов c3+ из природного газа низкотемпературной конденсацией
RU2753755C1 (ru) Установка комплексной подготовки газа с увеличенным извлечением газового конденсата
RU2770523C2 (ru) Установка извлечения углеводородов c3+ из природного газа с помощью низкотемпературной конденсации