×
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

Показаны записи 21-30 из 326.
20.01.2014
№216.012.9745

Устройство для осушки газов и способ осушки газов

Изобретение может быть использовано в химической промышленности. Осушаемый газ (I) смешивают с газом регенерации (II) и подают в сепаратор газа (1) для отделения капельной влаги и механических примесей. Отсепарированный газ (IV) подают в адсорбер 2 с радиальным вводом осушаемого газа и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002504424
Дата охранного документа: 20.01.2014
10.02.2014
№216.012.9f53

Устройство для сжигания топлив и нагрева технологических сред и способ сжигания топлив

Изобретение относится к устройствам и способам сжигания топлив в теплогенерирующих установках и может быть использовано для нагрева газовых, жидких и суспензионных технологических сред за счет сжигания газообразного или жидкого испаряющегося топлива. Устройство для сжигания топлив и нагрева...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002506495
Дата охранного документа: 10.02.2014
27.02.2014
№216.012.a624

Способ получения серы

Изобретение относится к области химии. Серу получают методом каталитического прямого окисления сероводорода кислородом в две или более стадии в условиях отвода тепла реакции из объема катализатора. Начальные стадии окисления проводят при 250-300°C и объемной скорости 12000-36000 сек, а...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002508247
Дата охранного документа: 27.02.2014
20.03.2014
№216.012.ab6a

Способ комплексной подготовки углеводородного газа

Изобретение относится к подготовке углеводородного газа. Cпособ комплексной подготовки углеводородного газа, включающий очистку от тяжелых углеводородов, меркаптанов, сероводорода и осушку с получением очищенного газа и газов регенерации, а также утилизацию кислого газа регенерации с получением...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002509597
Дата охранного документа: 20.03.2014
20.03.2014
№216.012.ab6b

Способ очистки углеводородных газов

Изобретение может быть использовано в химической промышленности. Углеводородный газ (I) смешивают со смесью газа регенерации (II) и абсорбентом (III). Осуществляют сепарацию газожидкостной смеси с выделением газа сепарации (IV) и абсорбата (V), который контактирует с кислородсодержащим газом...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002509598
Дата охранного документа: 20.03.2014
10.04.2014
№216.012.af7d

Способ очистки сероводород-и меркаптансодержащей нефти

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности при подготовке к транспорту нефти и газового конденсата. Изобретение касается способа очистки сероводород- и меркаптансодержащей нефти, включающего физическую очистку нефти от сероводорода и меркаптанов за счет концентрирования...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002510640
Дата охранного документа: 10.04.2014
10.04.2014
№216.012.af7f

Способ переработки нефти

Изобретение относится к нефтеперерабатывающей промышленности. Изобретение касается способа переработки нефти, включающего фракционирование нефтяного сырья совместно со светлыми фракциями термической конверсии и гидроконверсии с получением светлых фракций, тяжелого газойля и остатка,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002510642
Дата охранного документа: 10.04.2014
10.04.2014
№216.012.b263

Фракционирующий аппарат

Изобретение относится к тепло-массообменным аппаратам, а именно к устройству пленочных фракционирующих аппаратов с падающей пленкой. Фракционирующий аппарат содержит вертикальный цилиндрический корпус, патрубки для ввода сырья и вывода продуктов фракционирования, для ввода и вывода...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002511383
Дата охранного документа: 10.04.2014
20.04.2014
№216.012.ba34

Способ регенерации метанола

Изобретение относится к процессам регенерации (выделения) метанола из минерализованных водных растворов и может быть использовано в нефтегазовой промышленности при подготовке углеводородных газов к транспорту и переработке. Способ регенерации метанола включает предварительный нагрев...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002513396
Дата охранного документа: 20.04.2014
20.04.2014
№216.012.bc34

Способ стабилизации бензина

Изобретение относится к способам стабилизации бензиновых фракций и может найти применение в нефтегазовой, нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности для снижения давления насыщенных паров до нормативного значения. Способ стабилизации бензина осуществляют путем подачи нестабильного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002513908
Дата охранного документа: 20.04.2014
Показаны записи 21-30 из 362.
20.01.2014
№216.012.9745

Устройство для осушки газов и способ осушки газов

Изобретение может быть использовано в химической промышленности. Осушаемый газ (I) смешивают с газом регенерации (II) и подают в сепаратор газа (1) для отделения капельной влаги и механических примесей. Отсепарированный газ (IV) подают в адсорбер 2 с радиальным вводом осушаемого газа и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002504424
Дата охранного документа: 20.01.2014
10.02.2014
№216.012.9f53

Устройство для сжигания топлив и нагрева технологических сред и способ сжигания топлив

Изобретение относится к устройствам и способам сжигания топлив в теплогенерирующих установках и может быть использовано для нагрева газовых, жидких и суспензионных технологических сред за счет сжигания газообразного или жидкого испаряющегося топлива. Устройство для сжигания топлив и нагрева...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002506495
Дата охранного документа: 10.02.2014
27.02.2014
№216.012.a624

Способ получения серы

Изобретение относится к области химии. Серу получают методом каталитического прямого окисления сероводорода кислородом в две или более стадии в условиях отвода тепла реакции из объема катализатора. Начальные стадии окисления проводят при 250-300°C и объемной скорости 12000-36000 сек, а...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002508247
Дата охранного документа: 27.02.2014
20.03.2014
№216.012.ab6a

Способ комплексной подготовки углеводородного газа

Изобретение относится к подготовке углеводородного газа. Cпособ комплексной подготовки углеводородного газа, включающий очистку от тяжелых углеводородов, меркаптанов, сероводорода и осушку с получением очищенного газа и газов регенерации, а также утилизацию кислого газа регенерации с получением...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002509597
Дата охранного документа: 20.03.2014
20.03.2014
№216.012.ab6b

Способ очистки углеводородных газов

Изобретение может быть использовано в химической промышленности. Углеводородный газ (I) смешивают со смесью газа регенерации (II) и абсорбентом (III). Осуществляют сепарацию газожидкостной смеси с выделением газа сепарации (IV) и абсорбата (V), который контактирует с кислородсодержащим газом...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002509598
Дата охранного документа: 20.03.2014
10.04.2014
№216.012.af7d

Способ очистки сероводород-и меркаптансодержащей нефти

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности при подготовке к транспорту нефти и газового конденсата. Изобретение касается способа очистки сероводород- и меркаптансодержащей нефти, включающего физическую очистку нефти от сероводорода и меркаптанов за счет концентрирования...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002510640
Дата охранного документа: 10.04.2014
10.04.2014
№216.012.af7f

Способ переработки нефти

Изобретение относится к нефтеперерабатывающей промышленности. Изобретение касается способа переработки нефти, включающего фракционирование нефтяного сырья совместно со светлыми фракциями термической конверсии и гидроконверсии с получением светлых фракций, тяжелого газойля и остатка,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002510642
Дата охранного документа: 10.04.2014
10.04.2014
№216.012.b263

Фракционирующий аппарат

Изобретение относится к тепло-массообменным аппаратам, а именно к устройству пленочных фракционирующих аппаратов с падающей пленкой. Фракционирующий аппарат содержит вертикальный цилиндрический корпус, патрубки для ввода сырья и вывода продуктов фракционирования, для ввода и вывода...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002511383
Дата охранного документа: 10.04.2014
20.04.2014
№216.012.ba34

Способ регенерации метанола

Изобретение относится к процессам регенерации (выделения) метанола из минерализованных водных растворов и может быть использовано в нефтегазовой промышленности при подготовке углеводородных газов к транспорту и переработке. Способ регенерации метанола включает предварительный нагрев...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002513396
Дата охранного документа: 20.04.2014
20.04.2014
№216.012.bc34

Способ стабилизации бензина

Изобретение относится к способам стабилизации бензиновых фракций и может найти применение в нефтегазовой, нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности для снижения давления насыщенных паров до нормативного значения. Способ стабилизации бензина осуществляют путем подачи нестабильного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002513908
Дата охранного документа: 20.04.2014
+ добавить свой РИД