Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ НИЗКОНАПОРНЫХ УГЛЕВОДОРОДНЫХ ГАЗОВ И ЖИДКИХ УГЛЕВОДОРОДОВ

Изобретение относится к способам переработки низконапорных газов и конденсатов (жидких углеводородов), образующихся при транспортировке газа, и может быть использовано в нефтегазовой промышленности.

Известен 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 и низкотемпературную сепарацию газа за счет его двухстадийного охлаждения подготовленным газом и сторонним хладагентом с конденсацией жидкой фазы (флегмы) с противоточным контактом газа и флегмы после каждой стадии охлаждения.

Основным недостатком известного способа является низкий выход подготовленного газа. Кроме того, способ не может быть использован для подготовки низконапорного газа и жидких углеводородов.

Наиболее близок по технической сущности к предлагаемому изобретению способ компримирования газа [RU 2524790, опубл. 10.08.2014 г., МПК F25J 3/00], включающий сжатие газа с получением компрессата, нагрев компрессатом флегмы в условиях стабилизации последней с получением конденсата и газа стабилизации, смешение охлажденного компрессата с газом стабилизации и охлаждение смеси в условиях дефлегмации с получением сжатого газа и флегмы.

Недостатками данного способа являются низкая степень извлечения углеводородов C₃₊ из-за низкой четкости разделения легких и тяжелых компонентов газа, а также ограниченный ассортимент продукции. Кроме того, способ не может быть использован для подготовки жидких углеводородов.

Задачей изобретения является повышение степени извлечения углеводородов C₃₊, расширение ассортимента продукции, совместная переработка низконапорных углеводородных газов и жидких углеводородов.

Технический результат - совместная переработка низконапорных углеводородных газов и жидких углеводородов и повышение степени извлечения углеводородов C₃₊ за счет двухступенчатого компримирования газа совместно с газами деэтанизации с охлаждением компрессата в условиях дефлегмации, а также деэтанизации конденсатов первой и второй ступеней совместно с жидкими углеводородами, расширение ассортимента продукции за счет получения товарного газа, пропановой фракции и смеси пропана и бутана технических.

Указанный технический результат достигается тем, что в предлагаемом способе, включающем сжатие газа и охлаждение компрессата в условиях дефлегмации с получением конденсата и сжатого газа, особенностью является то, что газ компримируют в две ступени, на первой - совместно с газом деэтанизации смеси пропана и бутана технических, на второй - совместно с газом деэтанизации пропановой фракции, компрессаты предварительно охлаждают сторонним хладагентом, а на второй ступени охлаждение компрессата в условиях дефлегмации осуществляют газом низкотемпературной сепарации, при этом сжатый газ первой ступени очищают и/или осушают и охлаждают конденсатом второй ступени, а сжатый газ второй ступени редуцируют и сепарируют с получением газа низкотемпературной сепарации, который после нагрева выводят в качестве товарного, и конденсата, который деэтанизируют с получением пропановой фракции и газа деэтанизации, кроме того, жидкие углеводороды деэтанизируют совместно с конденсатами первой и второй ступеней с получением смеси пропана и бутана технических и газа деэтанизации.

При необходимости по меньшей мере часть смеси пропана и бутана технических подвергают фракционированию с получением пропан-бутана автомобильного и бензина газового стабильного. При необходимости состав смеси пропана и бутана технических регулируют путем смешения по меньшей мере с частью пропановой фракции. При необходимости взамен пропановой фракции получают пропан автомобильный или пропан-бутан автомобильный, для чего пропановую фракцию смешивают с по меньшей мере частью смеси пропана и бутана технических. При низкой температуре жидких углеводородов целесообразно по меньшей мере часть их смешивать с конденсатом второй ступени.

Деэтанизацию осуществляют, например, путем фракционирования в колонном аппарате с пленочными, насадочными или тарельчатыми контактными устройствами. Осушку осуществляют, например, адсорбцией, а очистку (от метанола и/или сероводорода и меркаптанов и/или углекислоты) - адсорбцией или абсорбцией, образующиеся при этом отходящие газы рециркулируют на первую ступень компримирования или используют в качестве топливного газа. При компримировании на каждой ступени может быть использовано несколько компрессоров, соединенных последовательно или параллельно. Оптимальные температурно-барические условия переработки зависят от состава и характеристики сырьевых потоков и определяют расчетом.

Двухступенчатое компримирование газа совместно с газами деэтанизации, предварительное охлаждение компрессатов сторонним хладагентом, охлаждение компрессата второй ступени в условиях дефлегмации газом низкотемпературной сепарации и низкотемпературная сепарация сжатого газа второй ступени обеспечивает отсутствие отходов и повышение степени извлечения углеводородов C₃₊. Деэтанизация конденсата низкотемпературной сепарации и жидких углеводородов совместно с конденсатами первой и второй ступени позволяет получить пропановую фракцию и смесь пропана и бутана технических, за счет чего расширить ассортимент продукции.

На чертеже представлена схема осуществления предлагаемого способа, согласно которому газ 1 сжимают на первой ступени 2 совместно с газом деэтанизации смеси пропана и бутана технических 3 и охлаждают в условиях дефлегмации с получением конденсата 4 и сжатого газа 5, который осушают и очищают в блоке 6, охлаждают в теплообменнике 7, сжимают на второй ступени 8 совместно с газом деэтанизации пропановой фракции 9 и охлаждают в условиях дефлегмации газом низкотемпературной сепарации 10 с получением конденсата 11 и сжатого газа 12. Последний редуцируют с помощью устройства 13 и сепарируют в сепараторе 14 с получением газа низкотемпературной сепарации 10, который нагревают, сжимают компрессором 15 и выводят в качестве товарного газа 16, и конденсата 17, который деэтанизируют в отпарной колонне 18 с получением газа деэтанизации 9 и пропановой фракции 19. Жидкие углеводороды 20 деэтанизируют в колонне 21 совместно с конденсатом первой ступени 4 и конденсатом второй ступени 11, нагретым в теплообменнике 7, с получением газа деэтанизации 3 и смеси пропана и бутана технических 22.

Кроме того, пунктиром показаны возможные варианты осуществления способа. По меньшей мере часть смеси пропана и бутана технических 22 при необходимости фракционируют в колонне 23 с получением пропан-бутана автомобильного 24 и бензина газового стабильного 25 и/или смешивают с по меньшей мере частью пропановой фракции 19. При смешении пропановой фракции 19 с по меньшей мере частью смеси пропана и бутана технических 22 в качестве товарного продукта взамен пропановой фракции получают пропан автомобильный или пропан-бутан автомобильный. По меньшей мере часть жидких углеводородов 20 может быть направлена на смешение с конденсатом второй ступени.

При осуществлении предлагаемого способа 78,1 тыс. нм³/час газа состава, % об.: азот 2,2; углекислый газ 1,6; метан 73,4; этан 5,6; пропан 8,7; бутаны 5,5; пентаны 2,1; C₆₊ - остальное, при 35°С и 0,25 МПа сжимают на первой ступени до 1,6 МПа совместно с 3,4 тыс. нм³/час газа деэтанизации смеси пропана и бутана технических и охлаждают в условиях дефлегмации, охлаждают сначала конденсатом второй ступени, затем охлаждают в условиях дефлегмации газом низкотемпературной сепарации до минус 33,8°C с получением 40,1 т/час конденсата и 72,3 тыс. нм³/час сжатого газа, который редуцируют и сепарируют с получением 65,0 тыс. нм³/час газа низкотемпературной сепарации, выводимого после нагрева в качестве товарного газа по СТО Газпром 089-2010, и 10,3 т/час конденсата, который деэтанизируют в отгонной колонне с получением газа и 4,5 т/час пропановой фракции марки "А" по ТУ 0272-023-00151638-99. 36,0 т/час жидких углеводородов состава, % масс: метан 3,4; этан 5,5; пропан 32,1; бутаны 37,1; пентаны 14,7; С₆₊ - остальное, при 10°С и 2,5 МПа деэтанизируют совместно с в насадочной колонне с получением газа и 63,5 т/час смеси пропана и бутана технических по ГОСТ 20448-90. Степень извлечения углеводородов С₃₊ в расчете на газ составила 97,8%, в расчете на все сырье - 98,9%.

В аналогичных условиях согласно прототипу получены подготовленный газ и нестабильный конденсат, а степень извлечения углеводородов C₃₊ в расчете на газ составила 81,7%.

Приведенный пример показывает, что предлагаемый способ обеспечивает повышение степени извлечения углеводородов C₃₊, расширение ассортимента продукции, предусматривает совместную переработку низконапорных углеводородных газов и жидких углеводородов и может быть использован в нефтегазовой промышленности.