B01D19 - Видалення газів з рідин
Власники патенту RU 2446854:
Товариство з обмеженою відповідальністю "НОВАТЕК" (RU)
Винахід відноситься до області газової промисловості і є вдосконаленим способом промислової підготовки продукції газоконденсатних покладів. Нестабільний газовий конденсат (НГК), виділений з газу газоконденсатних родовищ, поділяють на два потоки в співвідношенні 1: 3. Першу частину НГК направляють в трифазний роздільник 2. З трифазного роздільник 2 перший потік НГК як зрошення подається на верхню тарілку колони деетанізаціі 1. Другий потік спочатку подається в теплообмінник 4, підігрівається і поступає в трифазний роздільник 3. З трифазного роздільник 3 другий потік подається в теплообмінник 5 і далі надходить в якості харчування в колону 1. у колоні 1 здійснюється деетанізація НГК. Кубова частина колони деетанізаціі 1 послідовно з'єднана з першим 5 і другим 4 теплообмінниками для нагріву НГК гарячим деетанізірованним газовим конденсатом. Основний потік деетанізірованного газового конденсату циркулює за допомогою насоса 6 через вогневої преградітель 7, забезпечуючи необхідний температурний режим в колоні 1. Винахід дозволяє підвищити продуктивність колон деетанізаціі при значній зміні складу сировини і знизити інтенсивність відкладення осаду механічних домішок і асфальтенів в колонній і теплообмінному обладнанні, що збільшує термін міжремонтного пробігу обладнання. 2 н. і 1 з.п. ф-ли, 1 мул.
Винахід відноситься до області газової промисловості і є вдосконаленим способом промислової підготовки продукції газоконденсатних покладів.
Експлуатація газоконденсатних родовищ (ГКР) супроводжується збільшенням вмісту зріджених вуглеводневих газів в газовому конденсаті. Надалі це стає серйозною проблемою при деетанізаціі газового конденсату, так як є причиною перевантаження колон деетанізаціі по паровій фазі.
Ще однією проблемою, яка виникає при експлуатації ГКР, є наявність в видобувається «сиром» газі, а в наслідку і в газовому конденсаті, механічних домішок і асфальтенових вуглеводнів, які спільно утворюють відкладення на поверхні теплообмінного і колонного обладнання установок деетанізаціі газового конденсату, значно ускладнюючи його роботу. Відкладення механічних домішок і асфальтенів є досить стабільними і можуть бути видалені тільки з використанням цілого комплексу заходів, що включають попередню пропарку і наступну механічну чистку. У будь-якому випадку для видалення зазначених відкладень потрібно зупинка і розтин обладнання.
Відома також установка для підготовки газу (там же, стр.378-379), що включає вхідний сепаратор, рекуперативний теплообмінник, ежектор, низькотемпературний сепаратор, трифазні роздільники першого і другого ступеня і дегазатор.
Найбільш близькими до запропонованих є описані в патенті RU 2243815 спосіб промислової підготовки газоконденсатного флюїду і деетанізаціі конденсату і установка для його здійснення. Спосіб включає сепарацію газу із вхідними і низькотемпературної щаблем сепарації, фазовий поділ конденсату вхідний і низькотемпературної ступенів сепарації, дегазацію конденсату і деетанізацію конденсату в отпарной ректифікаційної колоні. Весь конденсат вхідний щаблі сепарації після попередньої дегазації та підігріву в рекуперативному теплообміннику подають в середню частину отпарной ректифікаційної колони в якості харчування, конденсат низькотемпературної ступені сепарації поділяють на два потоки. Перший подають у верхню частину отпарной ректифікаційної колони в якості зрошення, другий - в дегазатор. Регулювання технологічного режиму і складу продуктів деетанізаціі в залежності від виходів і складів конденсату вхідний і низькотемпературної ступенів сепарації здійснюють зміною обсягів потоків. Спосіб і установка забезпечують максимальний відбір деетанізірованного конденсату при мінімальних втратах з висушеним газом.
Загальним недоліком всіх вищенаведених технічних рішень є зниження продуктивності колон деетанізаціі при значній зміні складу сировини і відсутність механізму зниження інтенсивності відкладення осаду механічних домішок і асфальтенів в колонній і теплообмінному обладнанні.
Завданням винаходу є усунення зазначених недоліків, властивих відомим технічним рішенням.
Поставлена задача вирішується способом деетанізаціі нестабільного газового конденсату, що включає попереднє нагрівання нестабільного газового конденсату (НГК), виділеного з газу газоконденсатних родовищ, поділ НГК на три фази шляхом відділення від нього водометанольний розчину з механічними домішками і попередньої отдувки газів деетанізаціі, поділ потоку НГК на дві частини, подачу однієї частини НГК на зрошення на стадію деетанізаціі, нагрів другій частині НГК до необхідної температури перед подачею на харчування на ста дию деетанізаціі і подальшу деетанізацію НГК, в якому відповідно до винаходу поділ потоку НГК на дві частини здійснюють перед поділом його на три фази і підігрівають другу частину НГК із забезпеченням виділення метану і етану при зазначеному поділі на три фази.
При цьому підігрів другій частині НГК здійснюють з використанням тепла потоку деетанізірованного газового конденсату.
Завдання також вирішується установкою для деетанізаціі нестабільного газового конденсату, що містить колону деетанізаціі, два трифазних роздільник, один з яких з'єднаний з входом харчування колони деетанізаціі через перший теплообмінник для нагріву НГК, що відрізняється тим, що вона забезпечена другим теплообмінником для нагріву НГК, встановленим на вході трифазного роздільник, з'єднаного з входом харчування колони, а інший трифазний роздільник з'єднаний з входом зрошення колони деетанізаціі, при цьому кубовая частина колони деетанізац ії послідовно з'єднана з першим і другим теплообмінниками для нагріву НГК гарячим деетанізірованним газовим конденсатом.
На фіг.1 наведена схема пропонованої установки. На схемі позначені потоки: I - нестабільний газовий конденсат (НГК), II - деетанізірованний газовий конденсат, III - гази деетанізаціі, IV - нізкоконцетрірованний водометанольний розчин (BMP).
Установка для деетанізаціі нестабільного газового конденсату (НГК), що надходить з установок сепарації «сирого» газу газоконденсатних родовищ, містить колону 1 деетанізаціі, вхід зрошення якої з'єднаний з виходом трифазного роздільник 2 по НГК. Вхід трифазного роздільник 3 з'єднаний з теплообмінником 4, а вихід через теплообмінник 5 з'єднаний з входом харчування колони 1 деетанізаціі. Кубова частина колони 1 деетанізаціі послідовно з'єднана з теплообмінниками 5 і 4 для подачі в них гарячого деетанізірованного газового конденсату. До кубової частини колони 1 приєднаний циркуляційний контур, що включає насос 6 і підігрівач 7, зокрема, вогневої підігрівач.
Спосіб деетанізаціі НГК здійснюється наступним чином.
Сировина, нестабільний газовий конденсат з установок сепарації «сирого» газу газоконденсатних родовищ, надходить в цех деетанізаціі конденсату з тиском 2,5-3,5 МПа і температурою «мінус» 3 - «мінус» 6 ° С. На вході в цех потік нестабільного газового конденсату розділяється на два потоки в співвідношенні 1: 3.
Перший потік з меншою витратою направляється в трифазний роздільник 2 - буферну ємність зрошення колони 1 деетанізаціі, в якій з нього витягується незначна кількість низькоконцентрованого водометанольний розчину (BMP) з механічними домішками і газів деетанізаціі. BMP і домішки спрямовуються для утилізації на горизонтальну факельну установку (ДФУ) (не показана). Гази деетанізаціі після компримування повертаються на установку сепарації «сирого» газу. З трифазного роздільник 2 перший потік НГК як зрошення подається на верхню тарілку колони 1 деетанізаціі.
Другий потік спочатку подається в кожухотрубний або пластинчастий теплообмінник 4, підігрівається і поступає в трифазний роздільник 3 - буферну ємність харчування колони 1 деетанізаціі. У трифазному роздільник 3 при тиску 2,3-3,3 МПа і температурі 20-30 ° С відбувається відділення здебільшого низькоконцентрованого BMP з механічними домішками і газів деетанізаціі, які, як і в разі трифазного роздільник 2, направляються на ГФУ та установку сепарації «сирого» газу відповідно. Кількість сдувок з роздільник 3 регулюється клапаном на лінії сдувок і забезпечується підтримкою необхідної температури після теплообмінника 4. З трифазного роздільник 3 другий потік частково деетанізірованного газового конденсату подається для нагріву до температури 60-70 ° С в теплообмінник 5 і далі надходить в якості харчування в колону деетанізаціі.
У колоні 1 деетанізаціі від НГК відганяється весь газ деетанізаціі, який змішується з відповідними потоками з роздільників 2 і 3 і після компримування подається на установку сепарації «сирого» газу.
Основний потік кубового продукту (деетанізірованний газовий конденсат) циркулює за допомогою технологічного насоса 6 через вогневої підігрівач 7, тим самим забезпечуючи необхідний температурний режим в колоні 1 деетанізаціі.
Балансове кількість деетанізірованного газового конденсату з куба колони 1 направляється в теплообмінники 4 і 5, де охолоджується потоком НГК і далі відводиться з установки на подальшу переробку.
Дана схема завдяки додатковому підігріву основного потоку НГК в теплообміннику 4 дозволяє:
1) виділяти значну кількість газів деетанізаціі з потоку НГК в трифазному роздільник 3; таким чином, знижується парова навантаження на колону 1 деетанізаціі, а отже, зменшується негативний вплив на технологічний режим в колоні 1 в результаті зміни (полегшення) складу вихідної сировини;
2) завдяки зниженню в'язкості підігрітого НГК витягувати значна кількість механічних домішок, розчинених в BMP, з НГК в роздільник 3, що знижує міцність асфальтенових відкладень; в результаті, як мінімум в два рази збільшується термін міжремонтного пробігу колонного і теплообмінного обладнання.
1. Спосіб деетанізаціі нестабільного газового конденсату, що включає попереднє нагрівання нестабільного газового конденсату (НГК), виділеного з газу газоконденсатних родовищ, поділ НГК на три фази шляхом відділення від нього водометанольний розчину з механічними домішками і попередньої отдувки газів деетанізаціі, поділ потоку НГК на дві частини , подачу однієї частини НГК на зрошення на стадію деетанізаціі, нагрів другій частині НГК до необхідної температури перед подачею на харчування на стадію деетанізаціі і последующе деетанізацію НГК, що відрізняється тим, що поділ потоку НГК на дві частини здійснюють перед поділом його на три фази і підігрівають другу частину НГК із забезпеченням виділення метану і етану при зазначеному поділі на три фази.
2. Спосіб за п.1, що відрізняється тим, що підігрів другій частині НГК здійснюють з використанням тепла потоку деетанізірованного газового конденсату.
3. Установка для деетанізаціі нестабільного газового конденсату, що містить колону деетанізаціі, два трифазних роздільник, один з яких з'єднаний з входом харчування колони деетанізаціі через перший теплообмінник для нагріву НГК, що відрізняється тим, що забезпечена другим теплообмінником для нагріву НГК, встановленим на вході трифазного роздільник, з'єднаного з входом харчування колони, а інший трифазний роздільник з'єднаний зі входом зрошення колони деетанізаціі, при цьому кубовая частина колони деетанізаціі послідовно сполуки нена з першим і другим теплообмінниками для нагріву НГК гарячим деетанізірованним газовим конденсатом.