Результат интеллектуальной деятельности: УСТАНОВКА НТДР ДЛЯ КОМПЛЕКСНОЙ БЕЗОТХОДНОЙ ПРОМЫСЛОВОЙ ПОДГОТОВКИ ГАЗА (ВАРИАНТЫ)

Изобретение относится к установкам низкотемпературной дефлегмации с ректификацией НТДР и может быть использовано в газовой промышленности для промысловой подготовки природного газа.

Известен способ низкотемпературной сепарации газа [RU 2543867, опубл. 10.03.2015 г., МПК B01D 3/14, B01D 3/28], осуществляемый на установке, включающей входной сепаратор, двухсекционный дефлегматор, блок низкотемпературной сепарации в составе редуцирующего устройства и низкотемпературного сепаратора, а также блок выветривания конденсата.

Недостатками известной установки являются низкое качество товарного газа и низкий выход газового конденсата из-за неполной рекуперации холода технологических потоков.

Наиболее близка к предлагаемому изобретению установка комплексной подготовки газа [RU 2624710, опубл. 05.07.2017 г., МПК F25J 3/00, С07С 7/00, C10G 5/06], включающая входной сепаратор, первый и второй рекуперационные теплообменники, дефлегматор, соединенный линией газа подачи дефлегмации, оснащенной редуцирующим устройством, с низкотемпературным сепаратором, оборудованным линией вывода газа в теплообменную секцию дефлегматора, а также редуцирующие устройства и блок стабилизации конденсата (блок фракционирования).

Недостатком данной установки является низкий выход углеводородов С₃₊ из-за смешения конденсатов, имеющих разный состав и температуру, перед стабилизацией, а также из-за потерь углеводородов С₃₊ с факельными газами.

Задача изобретения - повышение выхода углеводородов С₃₊.

Техническим результатом является повышение выхода углеводородов С₃₊ за счет установки деметанизатора, обеспечивающего предварительное фракционирование конденсатов, за счет установки промежуточных сепараторов, а также за счет соединения блока фракционирования с деметанизатором линией подачи отходящего газа.

Предложено два варианта установки.

Технический результат в первом варианте достигается тем, что в предлагаемой установке, включающей входной сепаратор, первый и второй рекуперационные теплообменники, дефлегматор с теплообменной секцией, оснащенный линией подачи газа дефлегмации с редуцирующим устройством, сепаратор, оснащенный линией вывода подготовленного газа, а также блок фракционирования и редуцирующие устройства, особенность заключается в том, что в качестве сепаратора установлен деметанизатор, который оснащен линией подачи деметанизированного конденсата в блок фракционирования и линией вывода подготовленного газа с теплообменной секцией дефлегматора и первым рекуперационным теплообменником, кроме того, деметанизатор соединен со входным сепаратором, первым и вторым промежуточными сепараторами и дефлегматором линиями подачи конденсатов с редуцирующими устройствами, а со вторым рекуперационным теплообменником - линиями ввода/вывода циркуляционного орошения, при этом между рекуперационными теплообменниками и дефлегматором установлены первый и второй промежуточные сепараторы с редуцирующим устройством между ними, блок фракционирования оснащен линиями вывода продуктов и соединен с деметанизатором линией подачи отходящего газа, а линия подачи газа дефлегмации соединена с линией вывода подготовленного газа. Второй вариант отличается соединением линии подачи газа дефлегмации с деметанизатором.

Редуцирующие устройства могут быть выполнены в виде дроссельного вентиля, газодинамического устройства или детандера. Блок фракционирования может включать, например, ректификационные колонны. Деметанизатор выполнен в виде ректификационной колонны. В качестве продуктов могут выводиться, например, пропан-бутановая фракция и стабильный газовый конденсат. В качестве остальных элементов установкимогут быть размещены любые устройства соответствующего назначения, известные из уровня техники.

Деметанизатор может быть оборудован линией вывода СПГ, а в низ деметанизатора любым известным способом (электронагрев, нагрев теплоносителем, горячей струей и пр.) может быть подано тепло. Линия подачи отходящего газа может быть соединена с линией вывода подготовленного газа. На линии вывода подготовленного газа может быть установлен дожимной компрессор.

Повышение выхода углеводородов С₃₊ достигается за счет оборудования установки деметанизатором, в котором осуществляется предварительное фракционирование конденсатов, предотвращающее унос углеводородов С₃₊, за счет установки промежуточных сепараторов, увеличивающее число ступеней разделения и повышающее степень фракционирования, а также за счет исключения образования факельных газов путем соединения блока фракционирования с деметанизатором..

Установка в обоих вариантах включает входной сепаратор 1, первый и второй промежуточные сепараторы 2 и 3, дефлегматор 4, деметанизатор 5, рекуперационные теплообменники 6 и 7, редуцирующие устройства 8-13 (условно показаны детандеры), а также блок фракционирования 14.

При работе первого варианта установки (фиг. 1) сырой газ, подаваемый по линии 15, разделяют в сепараторе 1 на конденсат, выводимый по линии 16, и газ, который охлаждают в теплообменниках 6 и 7, разделяют в сепараторе 2 на конденсат, выводимый по линии 17, и газ, который редуцируют в устройстве 8 и разделяют в сепараторе 3 на конденсат, выводимый по линии 18, и газ, направляемый в дефлегматор 4, из которого по линии 19 выводят конденсат, а по линии 20 - газ дефлегмации. В деметанизатор 5 подают конденсаты, редуцированные в устройствах 10-13, а выводят: с верха по линии 21 - подготовленный газ, который смешивают с редуцированным в устройстве 9 газом дефлегмации, нагревают в теплообменной секции дефлегматора 4, теплообменнике 6 и выводят с установки, из средней части по линии 22 - поток циркулирующего орошения, который нагревают в теплообменнике 7 и возвращают в деметанизатор 5, а с низа по линии 23 - деметанизированный конденсат, который направляют в блок фракционирования 14 для разделения на продукты, выводимые по линиям 24. Полученный отходящий газ по линии 25 возвращают в деметанизатор 5. Второй вариант (фиг. 2) отличается подачей редуцированного газа дефлегмации в деметанизатор 5. Пунктиром показаны возможные: подача отходящего газа из линии 25 в линию 21, обогрев низа деметанизатора 5 тепловым потоком 26, отбор СПГ по линии 27 и сжатие подготовленного газа в дожимном компрессоре 28. Линии подачи ингибитора гидратообразования (метанола) и вывода его отработанного раствора условно не показаны.

Таким образом, предлагаемая установка позволяет увеличить выход углеводородов С₃₊ и может найти применение в газовой промышленности.