×
10.11.2013
216.012.7c9a

СПОСОБ ПОДГОТОВКИ УГЛЕВОДОРОДНОГО ГАЗА К ОДНОФАЗНОМУ ТРАНСПОРТУ

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение может быть использовано в газовой промышленности для подготовки углеводородного газа к однофазному транспорту. Способ включает очистку углеводородного газа от тяжелых компонентов путем абсорбции абсорбентом. Углеводородный газ подают в среднюю часть абсорбционной колонны, а абсорбент - наверх колонны и осуществляют нагрев нижней части и охлаждение верхней части абсорбционной колонны по всей высоте ее массообменных секций. Абсорбцию проводят при давлении 2,5-3,8 МПа абс. и при температуре верха колонны 5-25°С и температуре низа колонны 55-105°С. Изобретение позволяет повысить выход подготовленного газа, снизить кратность циркуляции абсорбента в 4 раза и снизить энергозатраты и металлоемкость оборудования. 1 ил.
Основные результаты: Способ подготовки углеводородного газа к однофазному транспорту путем абсорбционной очистки от тяжелых компонентов с подачей абсорбента на верх абсорбционной колонны, отличающийся тем, что углеводородный газ подают в среднюю часть абсорбционной колонны, при этом осуществляют нагрев нижней части абсорбционной колонны и охлаждение верхней части колонны по всей высоте массообменных секций, а абсорбцию проводят при давлении 2,5÷3,8 МПа абс., при температуре верха колонны 5-25°С и температуре низа колонны 55-105°С.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к способам подготовки углеводородного газа и может найти применение в газовой промышленности для подготовки газа к однофазному транспорту, а также при подготовке топливного газа для газопоршневых и газотурбинных энергоустановок.

Известен способ подготовки углеводородного газа низкотемпературной ректификацией [А.А. Кузнецов, Е.Н. Судаков. Расчеты основных процессов и аппаратов переработки углеводородных газов. Справочное пособие. С.114], позволяющий достигать любую необходимую степень очистки газа от тяжелых компонентов.

Однако способ характеризуется повышенными энергозатратами из-за использования пропановых, аммиачных, фреоновых или этановых холодильных установок для охлаждения потока острого орошения, а также требует поддержания высокого давления, что приводит к повышению металлоемкости оборудования. В связи с этим способ не нашел широкого применения при промысловой подготовке газа к однофазному транспорту.

Известен и широко используется в практике промысловой подготовки углеводородного газа способ подготовки углеводородного газа к однофазному транспорту путем абсорбционной очистки от тяжелых компонентов с подачей абсорбента на верх абсорбционной колонны, который наиболее близок к заявляемому способу по технической сущности и принят в качестве прототипа [Т.М. Бекиров. Промысловая и заводская обработка природных и нефтяных газов. М., Недра, 1980, с.201].

Недостатком способа подготовки углеводородного газа путем абсорбционной очистки от тяжелых компонентов являются высокие энергозатраты из-за высокой кратности циркуляции абсорбента, высокая металлоемкость из-за высокой нагрузки по жидкости в абсорбционной колонне, что приводит к увеличению ее габаритных размеров, а также невысокому выходу подготовленного газа, что обусловлено потерями метана и этана (компонентов подготовленного газа) с газом, сбрасываемым из емкости орошения десорбера.

Задача изобретения - повышение выхода подготовленного газа, снижение энергозатрат и металлоемкости оборудования.

Технический результат, который может быть получен при осуществлении способа:

- увеличение выхода подготовленного газа,

- снижение кратности циркуляции абсорбента,

- снижение металлоемкости за счет уменьшения габаритных размеров оборудования.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном способе подготовку углеводородного газа к однофазному транспорту осуществляют путем абсорбционной очистки от тяжелых компонентов с подачей абсорбента на верх абсорбционной колонны, отличием является то, что углеводородный газ подают в среднюю часть абсорбционной колонны, при этом осуществляют нагрев нижней части абсорбционной колонны и охлаждение верхней части колонны по всей высоте массообменных секций колонны, а абсорбцию проводят при давлении 2,5÷3,8 МПа абс., при температуре верха колонны 5-25°С и температуре низа колонны 55-105°С. В качестве абсорбента используют любые легкие углеводородные фракции, например стабильный газовый конденсат.

В заявляемом способе подача углеводородного газа в среднюю часть абсорбционной колонны обеспечивает дополнительное фракционирование газа в верхней части колонны в присутствии абсорбента, подаваемого на верх колонны, с уменьшением содержания в газе тяжелых компонентов по высоте колонны, а также обеспечивает дополнительное фракционирование газа в нижней части колонны в присутствии абсорбента с уменьшением содержания в абсорбате компонентов подготовленного газа (метан, этан) по высоте колонны, что позволяет снизить кратность циркуляции абсорбента и обеспечить высокий выход подготовленного газа.

Нагрев нижней части абсорбционной колонны и охлаждение верхней части колонны по всей высоте массообменных частей колонны обеспечивает оптимальный температурный профиль в колонне для фракционирования с постепенным повышением температуры колонны сверху вниз, что также позволяет снизить кратность циркуляции абсорбента.

Снижение кратности циркуляции абсорбента приводит к пропорциональному снижению энергозатрат на циркуляцию абсорбента и его регенерацию. Кроме того, уменьшается металлоемкость оборудования вследствие уменьшения габаритных размеров абсорбционной колонны из-за снижения нагрузки по жидкости.

Проведение абсорбции при 2,5÷3,8 МПа абс. позволяет обеспечивать требуемую степень очистки углеводородного газа и высокий выход подготовленного газа. Повышение давления относительно верхнего предела указанного интервала снижает степень очистки в связи с уменьшением относительной летучести компонентов вследствие приближения давления в системе газ-абсорбент к псевдокритическому. Снижение давления относительно нижнего предела указанного интервала повышает энергозатраты в связи с необходимостью при этом или охлаждения верха абсорбционной колонны до более низких температур, или увеличения кратности циркуляции абсорбента, что также повышает энергозатраты. Кроме того, снижение температуры верха колонны при очистке газов с высокой концентрацией метана может привести к возникновению на верху колонны зон со сверхкритическими условиями и нарушению устойчивости работы колонны.

Проведение абсорбции при температуре верха колонны 5-25°С и температуре низа колонны 55-105°С позволяет обеспечить требуемую степень очистки углеводородного газа и высокий выход подготовленного газа. Повышение температуры верха колонны относительно верхнего предела указанного интервала увеличивает энергозатраты вследствие необходимости увеличения кратности циркуляции абсорбента. Снижение температуры верха колонны относительно нижнего предела указанного интервала увеличивает энергозатраты на охлаждение абсорбента. Повышение температуры низа колонны относительно верхнего предела указанного интервала увеличивает энергозатраты на нагрев абсорбата. Снижение температуры низа колонны относительно нижнего предела указанного интервала увеличивает потери метана и этана с абсорбатом, что уменьшает выход подготовленного газа.

Способ осуществляется следующим образом (см. схему). Углеводородный газ, содержащий компоненты подготовленного газа (метан, этан) и тяжелые компоненты (пропан, бутаны, пентаны и высшие углеводороды), направляют при давлении 2,5÷3,8 МПа абс. в среднюю часть абсорбционной колонны, на верх которой подают абсорбент. Массообменную секцию нижней части абсорбционной колонны нагревают, а массообменную секцию верхней части колонны охлаждают по всей их высоте, соответственно, теплоносителем или хладагентом, обеспечивая температуру верха колонны в пределах 5-25°С и температуру низа колонны в пределах 55-105°С. С верха абсорбционной колонны отбирают подготовленный газ, с низа - абсорбат, который регенерируют известным способом, например отпаркой пропана, бутанов, пентанов и высших углеводородов при повышенной температуре или пониженном давлении.

В качестве абсорбционной колонны используют, например, фракционирующий аппарат со встроенными тепломассообменными элементами спирально-радиального типа, позволяющий осуществлять нагрев и охлаждение по всей высоте массообменных секций колонны.

Пример 1 (по прототипу). Сырой газ Коробковского ГПЗ, содержащий, масс.%: азот 0,70; углекислый газ 1,13; метан 68,8; этан 12,86; пропан 8,43; бутаны 5,05; пентан и высшие 2,95, подают при температуре -9°С и давлении 3,7 МПа в низ абсорбционной колонны в количестве 44,3 тыс. нм3/ч (41,94 т/ч). На верх колонны подают абсорбент состава, масс.%: метан отс.; этан 0,12; пропан 0,35; бутаны 5,47; пентан и высшие 94,07, при температуре -2°С в количестве 70 м3/ч (53,8 т/ч). С верха абсорбционной колонны отбирают отбензиненный (подготовленный) газ в количестве 26,9 т/ч. С низа колонны отбирают абсорбат, при регенерации которого получают широкую фракцию углеводородов в количестве 5,4 т/час и сбрасываемый газ в количестве 3,4 т/ч.

Кратность циркуляции абсорбента 0,83 т/1000 нм3 газа. Степень извлечения целевых компонентов составила, масс.%: метан 92,2; этан 64,4. Выход подготовленного газа - 82,9% от потенциала. Степень извлечения тяжелых компонентов составила, масс.%: бутаны 84,4, пентаны и высшие 89,2. Потери компонентов подготовленного газа со сбрасываемым газом составили, масс.%: метан 8,8; этан 35,6.

Пример 2. Газ деэтанизации Уренгойского ЗПКТ, содержащий, масс.%: метан 32,9; этан 38,4; пропан 19,8; бутаны 4,22; пентан и высшие 1,93, подают при температуре 0°С и давлении 2,9 МПа в среднюю часть абсорбционной колонны в количестве 179,9 тыс. нм3/ч (194,0 т/ч). На верх колонны в качестве абсорбента подают стабильный газовый конденсат состава, масс.%: метан отс.; этан отс.; пропан 0,01; бутаны 0,02; пентан и высшие 99,97, при температуре верха колонны 23°С и температуре низа колонны 105°С, в количестве 52,1 м3/ч (40,0 т/ч). С верха абсорбционной колонны отбирают газ, подготовленный к однофазному транспорту и соответствующий требованиям СТО 089-2010 в количестве 158,7 т/ч. С низа колонны отбирают абсорбат, при регенерации которого получают широкую фракцию углеводородов в количестве 35,3 т/ч.

Кратность циркуляции абсорбента 0,22 т/1000 нм3 газа. Степень извлечения целевых компонентов составила, масс.%: метан 99,9; этан 97,1. Выход подготовленного газа - 98,4% от потенциала. Степень извлечения тяжелых компонентов составила, масс.%: бутаны 85,1, пентаны и высшие 99,0. Потерь нет.

Подготовка газа по предлагаемому способу при давлении 2,5÷3,8 МПа абс., при температуре верха колонны 5-25°С и температуре низа колонны 55-105°С позволяет достичь аналогичного результата - получения газа, подготовленного к однофазному транспорту и соответствующего требованиям СТО 089-2010, с выходом 98-98,5% от потенциала при кратности циркуляции абсорбента 19-26 т/1000 нм3 газа.

Таким образом, приведенные примеры свидетельствуют, что предлагаемый способ позволяет достичь необходимой степени очистки газа от тяжелых компонентов при снижении кратности абсорбента почти в 4 раза, а также при соответствующем уменьшении энергозатрат на регенерацию абсорбента и металлоемкости абсорбционной колонны.

Способ подготовки углеводородного газа к однофазному транспорту путем абсорбционной очистки от тяжелых компонентов с подачей абсорбента на верх абсорбционной колонны, отличающийся тем, что углеводородный газ подают в среднюю часть абсорбционной колонны, при этом осуществляют нагрев нижней части абсорбционной колонны и охлаждение верхней части колонны по всей высоте массообменных секций, а абсорбцию проводят при давлении 2,5÷3,8 МПа абс., при температуре верха колонны 5-25°С и температуре низа колонны 55-105°С.
СПОСОБ ПОДГОТОВКИ УГЛЕВОДОРОДНОГО ГАЗА К ОДНОФАЗНОМУ ТРАНСПОРТУ
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 1-10 of 326 items.
10.01.2013
№216.012.18d9

Установка подготовки тяжелых нефтей (варианты)

Изобретение относится к нефтяной промышленности, в частности к установкам подготовки тяжелых нефтей на нефтепромыслах. Изобретение касается установки подготовки тяжелых нефтей, включающей ступень сепарации газа и предварительного сброса воды, сырьевой насос, ступень обезвоживания тяжелой нефти...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002471853
Дата охранного документа: 10.01.2013
20.05.2013
№216.012.40cf

Способ перегонки нефти

Изобретение относится к нефтеперерабатывающей промышленности, а именно к перегонке нефти, и может быть использовано для разделения ее на фракции. Изобретение касается способа перегонки нефти заключается в предварительном нагреве ее до заданной температуры, последующем разделении в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002482161
Дата охранного документа: 20.05.2013
20.06.2013
№216.012.4c83

Способ очистки нефти, газоконденсата и их фракций от сероводорода и меркаптанов

Изобретение относится к нефтехимии. Изобретение касается очистки нефти, газоконденсата и их фракций от меркаптанов и сероводорода путем обработки исходного сырья органическим реагентом, в качестве которого используют диоксазин R-[N(CH)O], где n=1, 2, R - алкил, циклоалкил, арил, алкиларил,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002485169
Дата охранного документа: 20.06.2013
27.07.2013
№216.012.5917

Способ подготовки газа и газового конденсата к транспорту

Изобретение относится к способу подготовки газа и газового конденсата к трубопроводному транспорту. Способ включает каталитическую переработку углеводородного газа при повышенной температуре и характеризуется тем, что каталитической переработке подвергают смесь газа стабилизации и широкой...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002488428
Дата охранного документа: 27.07.2013
27.07.2013
№216.012.59dd

Реактор термической конверсии

Изобретение относится к оборудованию для осуществления жидкофазной термической конверсии тяжелого углеводородного сырья, склонного к образованию отложений кокса на поверхности оборудования, и может найти применение в нефтеперерабатывающей промышленности. Изобретение касается реактора...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002488626
Дата охранного документа: 27.07.2013
10.08.2013
№216.012.5c14

Устройство для разделения газожидкостной смеси

Изобретение относится к устройствам для разделения и очистки газожидкостных смесей в нефтяной промышленности и может быть использовано для отделения попутного газа от нефти (или конденсата) при добыче на этапе подготовки нефти к транспортированию по магистральному трубопроводу. Изобретение...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002489193
Дата охранного документа: 10.08.2013
20.08.2013
№216.012.6063

Способ переработки нефти

Изобретение относится к нефтеперерабатывающей промышленности. Изобретение касается способа переработки нефти, включающего фракционирование нефти с выделением бензиновой, легкой газойлевой, тяжелых газойлевых фракций и остатка, термическую конверсию тяжелых газойлевых фракций с получением...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002490307
Дата охранного документа: 20.08.2013
20.08.2013
№216.012.6064

Способ переработки тяжелого углеводородного сырья

Изобретение относится к нефтеперерабатывающей промышленности. Изобретение касается способа переработки тяжелого углеводородного сырья, включающего нагрев и сепарацию с получением тяжелого остатка, выделение тяжелой дистиллятной фракции, ее нагрев до 440-500°С и сепарацию с получением паров...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002490308
Дата охранного документа: 20.08.2013
10.10.2013
№216.012.72f3

Способ переработки нефти

Изобретение относится к нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности. Изобретение касается способа переработки нефти, включающего фракционирование нефти с выделением бензиновой, легкой газойлевой, тяжелых газойлевых фракций и остатка, термическую конверсию тяжелых газойлевых фракций с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002495084
Дата охранного документа: 10.10.2013
20.10.2013
№216.012.75d0

Способ получения элементарной серы из высококонцентрированных сероводородсодержащих газов

Изобретение относится к способу получения элементарной серы из высококонцентрированных сероводородсодержащих газов, включающему окисление сероводорода кислородом в неподвижном слое гранулированного катализатора при повышенной температуре и конденсацию получаемой серы на теплообменной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002495820
Дата охранного документа: 20.10.2013
Showing 1-10 of 362 items.
10.01.2013
№216.012.18d9

Установка подготовки тяжелых нефтей (варианты)

Изобретение относится к нефтяной промышленности, в частности к установкам подготовки тяжелых нефтей на нефтепромыслах. Изобретение касается установки подготовки тяжелых нефтей, включающей ступень сепарации газа и предварительного сброса воды, сырьевой насос, ступень обезвоживания тяжелой нефти...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002471853
Дата охранного документа: 10.01.2013
20.05.2013
№216.012.40cf

Способ перегонки нефти

Изобретение относится к нефтеперерабатывающей промышленности, а именно к перегонке нефти, и может быть использовано для разделения ее на фракции. Изобретение касается способа перегонки нефти заключается в предварительном нагреве ее до заданной температуры, последующем разделении в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002482161
Дата охранного документа: 20.05.2013
20.06.2013
№216.012.4c83

Способ очистки нефти, газоконденсата и их фракций от сероводорода и меркаптанов

Изобретение относится к нефтехимии. Изобретение касается очистки нефти, газоконденсата и их фракций от меркаптанов и сероводорода путем обработки исходного сырья органическим реагентом, в качестве которого используют диоксазин R-[N(CH)O], где n=1, 2, R - алкил, циклоалкил, арил, алкиларил,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002485169
Дата охранного документа: 20.06.2013
27.07.2013
№216.012.5917

Способ подготовки газа и газового конденсата к транспорту

Изобретение относится к способу подготовки газа и газового конденсата к трубопроводному транспорту. Способ включает каталитическую переработку углеводородного газа при повышенной температуре и характеризуется тем, что каталитической переработке подвергают смесь газа стабилизации и широкой...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002488428
Дата охранного документа: 27.07.2013
27.07.2013
№216.012.59dd

Реактор термической конверсии

Изобретение относится к оборудованию для осуществления жидкофазной термической конверсии тяжелого углеводородного сырья, склонного к образованию отложений кокса на поверхности оборудования, и может найти применение в нефтеперерабатывающей промышленности. Изобретение касается реактора...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002488626
Дата охранного документа: 27.07.2013
10.08.2013
№216.012.5c14

Устройство для разделения газожидкостной смеси

Изобретение относится к устройствам для разделения и очистки газожидкостных смесей в нефтяной промышленности и может быть использовано для отделения попутного газа от нефти (или конденсата) при добыче на этапе подготовки нефти к транспортированию по магистральному трубопроводу. Изобретение...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002489193
Дата охранного документа: 10.08.2013
20.08.2013
№216.012.6063

Способ переработки нефти

Изобретение относится к нефтеперерабатывающей промышленности. Изобретение касается способа переработки нефти, включающего фракционирование нефти с выделением бензиновой, легкой газойлевой, тяжелых газойлевых фракций и остатка, термическую конверсию тяжелых газойлевых фракций с получением...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002490307
Дата охранного документа: 20.08.2013
20.08.2013
№216.012.6064

Способ переработки тяжелого углеводородного сырья

Изобретение относится к нефтеперерабатывающей промышленности. Изобретение касается способа переработки тяжелого углеводородного сырья, включающего нагрев и сепарацию с получением тяжелого остатка, выделение тяжелой дистиллятной фракции, ее нагрев до 440-500°С и сепарацию с получением паров...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002490308
Дата охранного документа: 20.08.2013
10.10.2013
№216.012.72f3

Способ переработки нефти

Изобретение относится к нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности. Изобретение касается способа переработки нефти, включающего фракционирование нефти с выделением бензиновой, легкой газойлевой, тяжелых газойлевых фракций и остатка, термическую конверсию тяжелых газойлевых фракций с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002495084
Дата охранного документа: 10.10.2013
20.10.2013
№216.012.75d0

Способ получения элементарной серы из высококонцентрированных сероводородсодержащих газов

Изобретение относится к способу получения элементарной серы из высококонцентрированных сероводородсодержащих газов, включающему окисление сероводорода кислородом в неподвижном слое гранулированного катализатора при повышенной температуре и конденсацию получаемой серы на теплообменной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002495820
Дата охранного документа: 20.10.2013
+ добавить свой РИД