Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ПОДГОТОВКИ ПОПУТНОГО НЕФТЯНОГО ГАЗА

Изобретение относится к способам подготовки углеводородных газов путем низкотемпературной сепарации и может быть использовано для подготовки попутного нефтяного газа в нефтегазовой промышленности.

Известен способ подготовки углеводородного газа [RU 2202079, опубл. 10.04.2003 г., МПК F25J 3/00], включающий ступенчатую сепарацию с промежуточным охлаждением газа, отделение углеводородного конденсата начальных ступеней сепарации, охлаждение его конденсатом низкотемпературной сепарации и смешение с газом в качестве абсорбента, а также охлаждение сторонним хладоагентом, редуцирование и низкотемпературную сепарацию полученной смеси.

Недостатками известного способа являются потери с конденсатом легких углеводородов и получение нестабильного конденсата.

Наиболее близок по технической сущности к предлагаемому изобретению способ подготовки углеводородного газа [RU 2460759, опубл. 10.09.2012 г., МПК C10G 5/06, C10G 5/04, С07С 7/00, С07С 7/11, F25J 3/00, F25J 3/08], включающий осушку (при необходимости) и низкотемпературную сепарацию газа за счет его последовательного охлаждения подготовленным газом и сторонним хладоагентом с конденсацией жидкой фазы (флегмы), в условиях контактирования в противотоке газа с флегмой после каждой стадии охлаждения.

Недостатками данного способа являются низкий выход подготовленного газа из-за потерь легких компонентов газа с углеводородным конденсатом и получение нестабильного конденсата. Кроме того, способ непосредственно не может быть использован для подготовки попутного нефтяного газа без предварительного его сжатия.

Задача изобретения - повышение выхода подготовленного газа, получение стабильного конденсата и подготовка попутного нефтяного газа низкого давления.

При осуществлении предложенного способа в качестве технического результата достигается повышение выхода подготовленного газа и получение стабильного конденсата за счет стабилизации конденсата и рециркуляции выделенного при этом газа, а также за счет охлаждения газа в условиях дефлегмации, подготовка попутного нефтяного газа низкого давления путем двухступенчатого компримирования его смеси с газом стабилизации.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном способе, включающем низкотемпературную сепарацию газа за счет его последовательного охлаждения подготовленным газом и сторонним хладоагентом с конденсацией флегмы, особенностью является то, что газ предварительно смешивают с газом стабилизации, компримируют с охлаждением компрессата в условиях дефлегмации за счет охлаждения сторонним хладоагентом с получением первого конденсата, затем компримируют в условиях дефлегмации за счет охлаждения сторонним хладоагентом и газом низкотемпературной сепарации с получением второго конденсата, смешивают с газом выветривания, редуцируют и сепарируют с получением газа и конденсата низкотемпературной сепарации, кроме того, второй конденсат редуцируют и сепарируют с получением газа выветривания и выветренного конденсата, который смешивают с первым конденсатом, нагретым конденсатом низкотемпературной сепарации, а полученную смесь стабилизируют с получением стабильного конденсата и газа стабилизации с использованием в качестве хладоагента конденсата низкотемпературной сепарации, а также внешних хладоагента и теплоносителя.

При необходимости перед одной из ступеней компримирования осуществляют осушку газа (например, адсорбцией) и/или его очистку от сероводорода и меркаптанов (например, абсорбцией).

Компримирование с охлаждением компрессата в условиях дефлегмации осуществляют, например, в соответствии с [RU 2524790, опубл. 10.08.2014 г., МПК F25J 3/00]. Стабилизацию осуществляют, например, в двухсекционной пленочной колонне с дефлегмационной секцией, охлаждаемой конденсатом низкотемпературной сепарации и сторонним хладоагентом, и отгонной секцией, обогреваемой сторонним теплоносителем. Каждая ступень компримирования газа может включать более чем одну ступень сжатия.

Двухступенчатое компримирование газа с охлаждением компрессата в условиях дефлегмации позволяет получить стабилизированные первый и второй конденсаты, за счет чего уменьшить содержание в них легких компонентов и увеличить объемный выход подготовленного газа, а также уменьшить содержание тяжелых углеводородов в компрессатах, за счет чего получить максимально возможное количество стабильного конденсата с образованием минимального объема рециркулируемого газа стабилизации.

Согласно предлагаемому способу попутный нефтяной газ 1 смешивают с газом стабилизации 2, сжимают в компрессорной первой ступени 3 с охлаждением компрессата внешним хладоагентом (не показан) в условиях дефлегмации с получением первого конденсата 4 и компрессата 5, который сжимают в компрессорной второй ступени 6, с охлаждением компрессата внешним хладоагентом (не показан) и газом низкотемпературной сепарации 7 с получением второго конденсата 8 и компрессата 9, который смешивают с газом выветривания 10, редуцируют с помощью устройства 11 и сепарируют в сепараторе 12 с получением газа 7 и конденсата 13 низкотемпературной сепарации. Второй конденсат 8 редуцируют с помощью устройства 14 и сепарируют в выветривателе 15 с получением газа выветривания 10 и выветренного конденсата 16, который смешивают с первым конденсатом 4, нагретым конденсатом низкотемпературной сепарации 13 и подают в зону питания двухсекционной пленочной колонны 17, дефлегматорную секцию которой охлаждают конденсатом низкотемпературной сепарации 13 и внешним хладоагентом 18, а отгонную секцию нагревают внешним теплоносителем 19. С верха колонны выводят газ стабилизации 2, с низа колонны - стабильный газовый конденсат 20, а из компрессорной станции 6 - подготовленный газ 21. При необходимости перед одной из ступеней компримирования в блоке 22 (показано пунктиром) осуществляют осушку газа и/или его очистку от сероводорода и меркаптанов.

При осуществлении предлагаемого способа 16,9 тыс. нм³/час газа состава, % об.: азот 1,5; углекислый газ 0,7; метан 80,8; этан 6,4; пропан 3,4; бутаны 2,5; пентаны 1,6; C₆₊ - остальное, при 33°C и 0,5 МПа смешивают с 0,25 тыс. нм³/час газа стабилизации и сжимают с охлаждением компрессата в условиях дефлегмации с получением 0,82 т/час первого конденсата и 16,7 тыс.нм³/час компрессата, который при 40°C и 2,1 МПа сжимают с охлаждением компрессата в условиях дефлегмации с получением 2,06 т/час второго конденсата и 16,0 тыс. нм³/час компрессата, который при минус 5,5°C и 3,7 МПа редуцируют до 2,1 МПа, смешивают с 0,07 тыс. нм³/час газа выветривания и сепарируют при минус 15,3°C с получением 0,18 т/час конденсата и 15,9 тыс. нм³/час газа низкотемпературной сепарации с температурой точки росы минус 4,8°C, который после нагрева выводят в качестве подготовленного газа. Второй конденсат редуцируют до 2,1 МПа и сепарируют с получением газа и конденсата выветривания, последний смешивают с первым конденсатом и с нагретым конденсатом низкотемпературной сепарации и стабилизируют с получением 2,51 т/час товарного конденсата с давлением насыщенных паров по Рейду 67 кПа, соответствующего нормативному, и газа стабилизации.

В аналогичных условиях согласно прототипу получено 15,5 тыс. нм³/час подготовленного газа и 3,25 т/час нестабильного конденсата с давлением насыщенных паров по Рейду 3747 кПа.

Приведенный пример показывает, что предлагаемый способ позволяет осуществлять подготовку попутного нефтяного газа низкого давления, увеличить выход подготовленного газа и получить стабильный конденсат.