УСТАНОВКА ПОДГОТОВКИ УГЛЕВОДОРОДНОГО КОНДЕНСАТА (ВАРИАНТЫ)

Изобретение относится к установкам подготовки углеводородного конденсата, в частности углеводородного конденсата, отделяемого в сепараторах из природного и нефтяного газов, поступающих на ГПЗ, собираемого конденсатоотделителями при трубопроводном транспорте углеводородного газа, выпадающего на промежуточных и конечных ступенях компримирования природного и нефтяного газов, а также углеводородного конденсата, образующегося на установках промысловой обработки газа, первичной подготовки газа, и может быть использовано в газовой, нефтяной и других отраслях промышленности на существующих и вновь проектируемых объектах подготовки, транспорта и переработки углеводородного сырья.

Известно техническое решение установки для переработки углеводородных газов нефтяных и газоконденсатных месторождений, содержащее дожимную компрессорную станцию, установку низкотемпературной сепарации (УНТС), имеющую выходы товарного осушенного газа и углеводородного конденсата, при этом трубопровод с углеводородным конденсатом соединен с блоком колонны стабилизации газового конденсата, где выделяют из конденсата фракцию С_5+выше и ароматические, получая сжиженные углеводородные газы (СУГ) (пропан-бутановая фракция). Выход СУГ соединен с установкой очистки, включающей блок экстракционной отмывки и адсорбционной осушки, с целью удаления вредных для катализатора примесей (вода, метанол, соли).

Установка очистки далее соединена с реакторным блоком платформинга с непрерывной регенерацией катализатора, с выходом которого соединен блок разделения продуктов реакции, выход углеводородного газа которого соединен с трубопроводом подачи попутного нефтяного газа или «сырого» газа. Аппараты установки связаны трубопроводами с запорно-регулирующей арматурой (Патент РФ на изобретение №2435827, МПК C10G 5/00, C10L 3/10, C07C 9/00, опубл. 10.12.2011).

Общими признаками известной и предлагаемой установок являются:

- трубопровод с углеводородным конденсатом;

- блок промывки;

- блок осушки;

- трубопроводы с запорно-регулирующей арматурой, связывающие аппараты установки.

Недостатками известной установки являются следующие.

В известной установке углеводородный конденсат, подаваемый по трубопроводу на установку стабилизации, содержит вредные примеси (вода, метанол, соли, высокомолекулярные компоненты), что значительно снижает эффективность работы установки стабилизации за счет отложений солей и других вредных примесей на контактных элементах. В известной установке указано, что образующийся газ (этан) отводят из блока очистки СУГ от вредных примесей, при этом указывая, что в блоке стабилизации конденсат делят на С_5+выше и СУГ (пропан-бутановую фракцию), которую и подают в блок очистки, что нецелесообразно, так как газы стабилизации, в данном случае этан, если он присутствует, образуется уже в блоке стабилизации, в котором не предусмотрен отвод газа (этана), что приводит к неэффективной работе установки и неоправданным энерго- и капзатратам. В блоке стабилизации, как указано, удаляют С_5+выше и выделяют пропан-бутановую фракцию, что приводит к потере ценных компонентов при необходимости получения широкой фракции легких углеводородов соответствующего качества.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату является установка для переработки газа (А.М. Чуракаев, Низкотемпературная ректификация нефтяного газа, М., «Недра», 1989, с.5-6), включающая компрессорную станцию, имеющую отводы газа и углеводородного конденсата. Трубопровод углеводородного конденсата соединен через фильтр-коагулятор с блоком осушки, в виде адсорбера-дегидратора, обеспечивающим осушку конденсата. Отвод очищенного и осушенного углеводородного конденсата соединен с деэтанизатором блока низкотемпературной конденсации, имеющим отводы деэтанизированного нестабильного бензина в товарный парк и несконденсированных углеводородов на смешение с отбензиненным газом. Аппараты установки связаны трубопроводами с запорно-регулирующей арматурой.

Общими признаками предлагаемой установки по первому варианту и известного технического решения являются:

- трубопровод углеводородного конденсата;

- блок осушки углеводородного конденсата;

- трубопроводы с запорно-регулирующей арматурой, связывающие аппараты установки.

Общими признаками предлагаемой установки по второму варианту и известного технического решения являются:

- трубопровод углеводородного конденсата;

- блок осушки углеводородного конденсата

- трубопровод осушенного и очищенного углеводородного конденсата соединен с деэтанизатором блока низкотемпературной конденсации;

- трубопроводы с запорно-регулирующей арматурой, связывающие аппараты установки.

Недостатками известного технического решения являются следующие.

Известная установка имеет низкую эффективность стабильной работы из-за возможности закоксованности и разрушения адсорбентов и сокращения их срока службы, так как углеводородный конденсат, поступающий в адсорбер-дегидратор из фильтра-коагулятора, может включать и чаще всего включает примеси, содержащиеся во влаге в растворенном и капельном виде (ПАВ, соли щелочных и щелочно-земельных металлов, ингибиторы коррозии высокомолекулярные соединения и другие вредные вещества). Это связано и со снижением поглотительной способности фильтров при их забивании, требующей промывки фильтров или их смены. В результате снижается эффективность работы установки в целом, повышаются эксплуатационные затраты.

На известной установке ограничена возможность переработки углеводородного конденсата, так как вовлекается в переработку только конденсат с третьей ступени компримирования и по технологическим параметрам не предполагается вовлечение в подготовку конденсата, поступающего с предыдущих ступеней компримирования, а также конденсата, собираемого конденсатоотделителями при трубопроводном транспорте, конденсата, образующегося на установках промысловой обработки газа, что сужает область использования известной установки для эффективной утилизации ценного углеводородного сырья.

Техническим результатом изобретения являются повышение эффективности работы установки, за счет стабильной работы и увеличения срока службы сорбентов, снижения эксплуатационных затрат, а также расширения области использования установки для утилизации углеводородного конденсата, поступающего с различных объектов подготовки, трубопроводного транспорта и переработки углеводородного сырья.

Этот результат достигается тем, что по первому варианту в установке подготовки углеводородного конденсата, включающей трубопровод подачи углеводородного конденсата, блок осушки углеводородного конденсата, трубопроводы с запорно-регулирующей арматурой, связывающие аппараты установки, новым является то, что трубопровод углеводородного конденсата соединен с установленным блоком промывки, имеющим выход углеводородного конденсата, вход и выход воды и обеспечивающим очистку углеводородного конденсата от механических и водорастворимых примесей, солей щелочных и щелочно-земельных металлов, поверхностно-активных веществ, при этом выход углеводородного конденсата из блока промывки соединен с дополнительно установленным блоком выделения тяжелых углеводородов, обеспечивающим удаление из углеводородного конденсата тяжелых нефтяных фракций, высокомолекулярных соединений углеводородов, ингибиторов коррозии и имеющим выход углеводородного конденсата, который соединен с блоком осушки углеводородного конденсата, имеющим отвод осушенного углеводородного конденсата потребителю, например, на смешение с широкой фракцией легких углеводородов.

Кроме того, блок выделения тяжелых углеводородов может быть выполнен в виде ректификационного блока, имеющего дополнительно отвод тяжелых углеводородов на утилизацию и отвод газов стабилизации на утилизацию.

Кроме того, блок выделения тяжелых углеводородов может быть выполнен в виде блока адсорбции на активированных углях.

Кроме того, блок осушки углеводородного конденсата может быть выполнен в виде блока адсорбционной осушки с синтетическим или природным адсорбентом.

Кроме того, блок осушки углеводородного конденсата может быть выполнен в виде блока абсорбционной осушки этиленгликолем, имеющего дополнительно вход и выход этиленгликоля.

Кроме того, блок осушки углеводородного конденсата может быть выполнен в виде блока отдувки осушенным газом, имеющего дополнительно вход осушенного газа и выход газов отдувки.

Заявляемая совокупность признаков по первому варианту, а именно соединение трубопровода углеводородного конденсата с дополнительно установленным блоком промывки, далее с дополнительно установленным блоком выделения тяжелых углеводородов (С_10+выше), а затем с блоком осушки углеводородного конденсата, имеющим отвод осушенного углеводородного конденсата потребителю, например, на смешение с широкой фракцией легких углеводородов, обеспечивает очистку углеводородного конденсата от агрессивных примесей, удаление тяжелых углеводородов, извлечение влаги, что позволяет исключить неблагоприятное воздействие на сорбент (адсорбент или абсорбент) ПАВ, солей щелочных и щелочно-земельных металлов, ингибиторов коррозии на основе органических соединений, тяжелых нефтяных фракций, высокомолекулярных соединений углеводородов (С_10+выше), в связи с чем данная установка обеспечивает прием и утилизацию углеводородного конденсата, отделяемого в сепараторах из природного и нефтяного газов, поступающих на ГПЗ, собираемого конденсатоотделителями при трубопроводном транспорте углеводородного газа, выпадающего на промежуточных и конечных ступенях компримирования природного и нефтяного газов, а также углеводородного конденсата, образующегося на установках промысловой обработки газа, первичной подготовки газа, что расширяет диапазон эффективной работы установки по утилизации ценного углеводородного сырья. При этом повышается эффективная работа установки, за счет стабильной работы и увеличения срока службы или удельного расхода сорбентов. Осушка углеводородного конденсата может осуществляться адсорбционным или абсорбционным способом, или отдувкой частью потока осушенного газа в зависимости от наличия данных процессов осушки и подготовки газа на производственном объекте, что расширяет диапазон использования установки. Предлагаемая установка обеспечивает при стабильной и эффективной работе выработку продукта, состав и качество которого позволяет подавать его потребителю, например, на смешение с ШФЛУ, которое практически всегда получают на производстве по переработке углеводородного сырья, например попутного нефтяного газа.

Также этот результат достигается тем, что по второму варианту в установке подготовки углеводородного конденсата, включающей трубопровод подачи углеводородного конденсата, блок осушки углеводородного конденсата, выход осушенного углеводородного конденсата, из которого соединен с деэтанизатором блока низкотемпературной конденсации, трубопроводы с запорно-регулирующей арматурой, связывающие аппараты установки, новым является то, что трубопровод подачи углеводородного конденсата соединен с дополнительно установленным блоком промывки, имеющим выход углеводородного конденсата, вход и выход воды, обеспечивающим очистку углеводородного конденсата от механических и водорастворимых примесей, солей щелочных и щелочноземельных металлов, поверхностно-активных веществ, при этом выход углеводородного конденсата из блока промывки соединен с дополнительно установленным блоком выделения тяжелых углеводородов, обеспечивающим удаление из углеводородного конденсата тяжелых нефтяных фракций, высокомолекулярных соединений углеводородов, ингибиторов коррозии и имеющим выход углеводородного конденсата, который соединен с блоком осушки углеводородного конденсата.

Кроме того, блок выделения тяжелых углеводородов может быть выполнен в виде ректификационного блока, имеющего отвод тяжелых углеводородов на утилизацию и отвод газов стабилизации на утилизацию.

Кроме того, блок выделения тяжелых углеводородов может быть выполнен в виде блока адсорбции на активированных углях.

Кроме того, блок осушки углеводородного конденсата может быть выполнен в виде блока адсорбционной осушки с синтетическим или природным адсорбентом.

Кроме того, блок осушки углеводородного конденсата может быть выполнен в виде блока абсорбционной осушки этиленгликолем, имеющего дополнительно вход и выход этиленгликоля.

Кроме того, блок осушки углеводородного конденсата может быть выполнен в виде блока отдувки осушенным газом, имеющего дополнительно вход осушенного газа и выход газов отдувки.

Заявляемая совокупность признаков по второму варианту, а именно соединение выхода углеводородного конденсата из сепаратора компрессорной станции с дополнительно установленным блоком промывки, далее с дополнительно установленным блоком выделения тяжелых углеводородов, далее с блоком осушки углеводородного конденсата, а затем с деэтанизатором блока низкотемпературной конденсации, обеспечивает очистку УВК от агрессивных примесей, удаление тяжелых углеводородов, извлечение влаги, что позволяет исключить неблагоприятное воздействие на сорбент (адсорбент или абсорбент) ПАВ, солей щелочных и щелочно-земельных металлов, ингибиторов коррозии на основе органических соединений, тяжелых нефтяных фракций, высокомолекулярных соединений углеводородов (С_10+выше) и, как следствие, повысить эффективность работы установки за счет стабильной работы и увеличения срока службы или удельного расхода сорбентов. Осушка углеводородного конденсата может осуществляться адсорбционным или абсорбционным способом, или отдувкой частью потока осушенного газа в зависимости от наличия данных процессов осушки и подготовки газа на производственном объекте. Предлагаемая установка обеспечивает выработку продукта, компонентный состав и качество которого (отсутствие цветности, тяжелых углеводородов, влаги) позволяет подавать его на деэтанизацию при стабильной и эффективной работе установки и при различных источниках получения углеводородного конденсата в качестве сырья для установки.

Выполнение блока выделения тяжелых углеводородов по первому и второму вариантам в виде ректификационного блока, имеющего дополнительно отвод тяжелых углеводородов на утилизацию и отвод газов стабилизации также на утилизацию, в том числе на внутренние нужды производства, обеспечивает удаление тяжелых углеводородов, а именно тяжелых нефтяных фракций, высокомолекулярных соединений углеводородов, ингибиторов коррозии, и, как следствие, обеспечение получения углеводородного конденсата соответствующего качества по компонентному составу, при отсутствии цветности вырабатываемой продукции. В результате снижается закоксованность адсорбентов и увеличивается срок их службы, а также удельный расход абсорбента при осушке гликолями.

Выполнение блока выделения тяжелых углеводородов по первому и второму вариантам в виде блока адсорбции на активированных углях позволяет удалить тяжелые углеводороды, непредельные углеводороды, обеспечив качество углеводородного конденсата по компонентному составу, отсутствие цветности вырабатываемой продукции, снижение закоксованности адсорбентов и увеличение срока его службы, а также удельный расход абсорбента при осушке гликолями.

Выполнение блока осушки по первому и второму вариантам в виде блока адсорбционной осушки на природном адсорбенте (например, клиноптилолите), или на синтетическом (например, KA, NaA) адсорбенте обеспечивает осушку углеводородного конденсата до остаточного содержания влаги 8…40 ppm, что позволяет подавать осушенный углеводородный конденсат либо потребителю, например, на смешение с ШФЛУ по первому варианту, либо - на переработку в деэтанизатор по второму варианту.

Выполнение блока осушки по первому и второму вариантам в виде блока абсорбционной осушки этиленгликолем обеспечивает осушку углеводородного конденсата до остаточного содержания влаги 40…80 ppm, что позволяет подавать углеводородный конденсат либо потребителю, например, на смешение с ШФЛУ по первому варианту, либо на переработку в деэтанизатор по второму варианту.

Выполнение блока осушки по первому и второму вариантам в виде блока отдувки осушенным газом, обеспечивает осушку углеводородного конденсата до остаточного содержания влаги 10…40 ppm, что позволяет подавать углеводородный конденсат либо потребителю, например, на смешение с ШФЛУ по первому варианту, либо на переработку в деэтанизатор по второму варианту.

На чертеже представлена установка подготовки углеводородного конденсата по первому и по второму вариантам.

Установка подготовки и переработки углеводородного газа по первому и по второму вариантам включает в себя трубопровод 1 подачи углеводородного конденсата (УВК), который соединен с блоком промывки 2 углеводородного конденсата (УВК). Блок промывки 2 имеет выход 3 углеводородного конденсата, вход 4 для подпитки воды и выход 5 для дренажа воды и обеспечивает очистку углеводородного конденсата водой от механических и водорастворимых примесей, солей щелочных и щелочно-земельных металлов, поверхностно-активных веществ, ингибиторов коррозии.

Выход 3 углеводородного конденсата блока промывки 2 соединен с дополнительно установленным блоком выделения тяжелых углеводородов 6, обеспечивающим удаление из углеводородного конденсата тяжелых нефтяных фракций, высокомолекулярных соединений углеводородов (C_10+выше). Блок выделения тяжелых углеводородов 6 снабжен отводом углеводородного конденсата 7.

Блок выделения тяжелых углеводородов 6 может быть выполнен в виде ректификационного блока 8, который кроме подсоединения к выходу 3 и отводу углеводородного конденсата 7 имеет дополнительно отвод тяжелых углеводородов 9 на утилизацию, например, отвод может быть выполнен в нефтепровод, в зависимости от наличия производственных мощностей, трубопроводной системы. Ректификационный блок снабжен также дополнительно отводом 10 газов стабилизации на утилизацию, например на внутренние производственные нужды в отопительную систему.

Кроме того, блок выделения тяжелых углеводородов 6 может быть выполнен в виде блока адсорбции 11 на активированных углях.

Отвод углеводородного конденсата 7 блока выделения тяжелых углеводородов 6 соединен далее с блоком осушки углеводородного конденсата 12, имеющим отвод углеводородного конденсата 13 потребителю, например, на смешение с широкой фракцией легких углеводородов по первому варианту выполнения установки или имеющим по второму варианту выполнения установки выход углеводородного конденсата 14, который соединен с деэтанизатором блока низкотемпературной конденсации (на фигуре не показано). Выполнение установки по первому или по второму варианту зависит от инфраструктуры производства, на котором может быть использована предлагаемая установка подготовки и переработки углеводородного газа:

- наличие на ГПЗ установки адсорбционной осушки газа;

- наличие на ГПЗ установки абсорбционной осушки газа;

- наличие на ГПЗ установки низкотемпературной переработки с применением ингибитора гидратообразования и блока его регенерации.

Блок осушки углеводородного конденсата 12 по первому и второму вариантам может быть выполнен в виде блока адсорбционной осушки 15 с природным адсорбентом (например, клиноптилолит), или с синтетическим адсорбентом (например, KA, NaA), либо в виде блока абсорбционной осушки 16 этиленгликолем, имеющим дополнительно вход и выход этиленгликоля (ЭГ), либо в виде блока отдувки осушенным газом 17, имеющего дополнительно вход осушенного газа (ОГ) и выход газов отдувки (ГО).

Установка имеет трубопроводы с запорно-регулирующей арматурой, связывающие оборудование.

Установка подготовки и переработки углеводородного газа по первому и второму вариантам работает следующим образом.

На установке может быть утилизирован углеводородный конденсат, образующийся при различных процессах подготовки и переработки углеводородного сырья, в частности углеводородный конденсат, отделяемый в сепараторах из природного и нефтяного газов, поступающих на ГПЗ, или выпадающий на промежуточных и конечных ступенях компримирования природного и нефтяного газов, собираемый конденсатоотделителями при трубопроводном транспорте углеводородного газа, а также углеводородный конденсат, образующийся на установках промысловой обработки газа, первичной подготовки газа, с получением продукции соответствующего качества с сохранением целевых компонентов. Углеводородный конденсат подается на установку по трубопроводу 1 и направляется в блок промывки 2, который обеспечивает очистку углеводородного конденсата водой, подаваемой на вход 4, от механических и водорастворимых примесей, солей щелочных и щелочноземельных металлов, поверхностно-активных веществ. Отработанная вода дренируется через выход 5. Далее углеводородный конденсат (УВК) поступает через выход 3 в блок выделения тяжелых углеводородов 6, где из него удаляются тяжелые нефтяные фракции, а также высокомолекулярные соединения углеводородов (C_10+выше). При этом выделение тяжелых углеводородов из УВК может осуществляться в ректификационном блоке 8 через отвод тяжелых углеводородов 9 на утилизацию, при этом образующиеся газы стабилизации выводятся через отвод 10 на утилизацию (внутренние производственные нужды), или выделение тяжелых углеводородов могут осуществлять поглощением их в блоке адсорбции 11 на активированных углях.

Очищенный от тяжелых углеводородов УВК через отвод углеводородного конденсата 7 направляется в блок осушки углеводородного конденсата 12, где из него извлекается эмульсионная и растворенная вода.

При этом осушка УВК может быть выполнена в блоке осушки углеводородного конденсата 12 адсорбцией на природном или синтетическом адсорбенте в блоке адсорбционной осушки 15, либо абсорбцией этиленгликолем в блоке абсорбционной осушки 16, либо в блоке отдувки осушенным газом 17.

Далее по первому варианту осуществляют подачу УВК после блока осушки углеводородного конденсата 12 через отвод углеводородного конденсата 13 потребителю, например, на смешение с широкой фракцией легких углеводородов, а по второму варианту осушенный УВК после блока осушки углеводородного конденсата 12 через выход углеводородного конденсата 14 подают в деэтанизатор блока низкотемпературной конденсации для последующего разделения.