Способ извлечения этановой фракции из нефтяных газов при газлифтной добыче нефти

Способ извлечения этановой фракции из нефтяных газов при газлифтной добыче нефти

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1. СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ ЭТАНОВОЙ ФРАКЦИИ ИЗ НЕФТЯНЫХ ГАЗОВ ПРИ ГАЗЛИФТНОЙ ДОБЫЧЕ НЕФТИ , включающий предварительное разделе:ние потока нефти и газа из газлифтной скважины , последующие очистку, осушку, сжатие и охлаждение выделенного потока исход- . ного нефтяного газа, его разделение в первом низкотемпературном сепараторе на жид кую и, газообразную фракции, охлаждение газообразной фракции и ее разделение во втором низкотемпературном сепараторе с получением газообразной и жидкой фракций , направляемой на ректификацию в деметанизатор , нижний продукт которого (этановую фракцию) подвергают дальнейшему ректификационному разделению, отличающийся тем, что, с целью повышения степени извлечения этановой фракции и снижения энергозатрат, часть газообразной фракции первого низ температурного сепаратора после предварительного сжатия направляют в газлифтную нефтяную скважину, газообразную фракцию второго сепаратора дополнительно охлаждают и сепарируют в две стадии, на первой из которых жидкую фазу направляют на орошение деметанизатора , а на второй стадии возвращают после рекуперации холода в исходный поток нефтяного газа. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, 9 что количество газообразной фракции, нал правляемой в газлифтную нефтяную скважину , поддерживают в пределах 25-30% от всего количества газообразной фракции первого низкотемпературного сепаратора, дополнительное охлаждение газообразной фракции второго сепаратора ведут при температуре ниже - 90°С на первой стадии, а охлаждение и разделение на второй стадни ведут в вихревой трубе. со Од 4

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (1% (И) 1011964 А з(51) Р 25 J 3 02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

Н ASTOPGHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3230151/23-26 (22.) 04..01.81 (46) 15.04.83. Бюл. № 14 (72) В. И. Широков, В. И. Фирсов, В. Н. Косенков и Г. П. Фомин (53) 66.048.3 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 366323, кл. F 25 J 3/02, 20.07.71

2. Исследование состояния переработки газов и разработка рекомендаций по повыше нию эффективности работы действующих установок. Т. 1 — Отчет НИРВНИПИГАЗ

Переработка, инв. № Б — 758021, ч. 1, Краснодар, 1978, с. 27 — 39. (54) (57) 1. СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ ЭТАНОВОЙ ФРАКЦИИ ИЗ НЕФТЯНЫХ ГАЗОВ ПРИ ГАЗЛИФТНОЙ ДОБЫЧЕ НЕФТИ, включающий предварительное разделе: ние потока нефти и газа из газлифтиой скважины, последующие очистку, осушку, сжатие и охлаждение выделенного потока исходного нефтяного газа, его разделение в первом низкотемпературном сепараторе на жидкую и- газообразную фракции, охлаждение газообразной фракции и ее разделение во втором низкотемпературном сепараторе с получением газообразной и жидкой фракций, направляемой на ректификацию в деметанизатор, нижний продукт которого (этановую фракцию) подвергают дальнейшему ректификационному разделению, отличающийся тем, что, с целью повышения степени извлечения этановой фракции и снижения энергозатрат, часть газообразной фракции первого низкотемнератур ного сепаратора после предварительного сжатия направляют в газлифтную нефтяную скважину, газообразную фракцию второго сепаратора.дополнительно охлаждают и сепарируют в две стадии, на первой из которых жидкую фазу направляют на орошение деметанизатора, а на второй стадии — возвращают после рекуперации холода в исходный поток нефтяного газа.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, g что количество газообразной фракции, направляемой в газлифтную нефтяную скважину, поддерживают в пределах 25 — 30О/цот всего количества газообразной фракции С первого низкотемпературного сепаратора, дополнительное охлаждение газообразной ф фракции второго сепаратора ведут при температуре ниже - 90 (на первой стадии, а охлаждение и разделение на второй стадии ведут в вихревой трубе.

Мий

1011964

Изобретение относится к способам извлечения углеводородов С> и выше из нефтяных газов и может быть использовано в нефтяной, газовой и нефтехимической промышленности.

Известен способ извлечения этана путем разделения газовых смесей, в частности природного газа, с целью получения сухого газа и конденсата.

Конденсат подают на переработку, а сухой газ — в газопровод для транспортировки. Сырой газ из скважины с давлением

120 — 300 ата и температурой 40 С проходит теплообменник, охлаждаемый отбензиненным газом, затем сепаратор, где отделяется сконденсированная жидкость.

Газ подается в вихревую каме) у, где понижается давление до 36 — 60 ата при снижении температуры до -20 С, и разделяется на холодный и горячий потоки. Холодный поток в качестве хладоагента используется в конденсаторе ректификационной колонны, а горячий поток поступает в нижнюю часть массообменной колонны, где идет отпарка легких углеводородов (1).

Недостатком этого способа является то, что при дросселировании природного газа с 120 — 200 до 36 — 60 ата понижается температура с 90 до -20 С, степень извлечения углеводородов С и выше составляет не более 0,5 — 0,6, что приводит к значительной потере ценного углеводородного сырья.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому эффекту является способ извлечения этановой фракции из нефтяных газов при газлифтной добыче нефти, включающий предварительное разделение потока нефти и газа из газлифтной скважины, последующие очистку, осушку, сжатие и охлаждение выделенного потока исходного нефтяного газа, его разделение в первом низкотемпературном сепараторе на жидкую и газообразную фракции, охлаждение газообразной фракции и ее разделение во втором низкотемпературном сепараторе с получением газообразной и жидкой фракций, направляемой на ректификацию в деметанизатор, нижний продукт которого (этановую фракцию) подвергают дальнейшему ректификационному разделению.

Согласно данному способу отбензинивание нефтяного газа осуществляется путем выделения конденсата при последовательном охлаждении до -25 С, с использованием внешнего источника холода, дальнейшее охлаждение отбензиненного нефтяного газа осуществляется в теплообменниках, охлаждаемых отбензиненным газом до -35 С, и в этановых испарителях, где газ охлаждается до, - 65 С, а газожидкостная смесь разделяется в объемных сепараторах. Жидкий поток направляется на питание деметанизатора, причем часть жидкого потока (до 50 /o) нагревается до — (25 — 30 С) и поступает в

55 качестве питания, а оставшаяся часть при температуре конденсации -65 С подается .на верхнюю тарелку деметанизатора в качестве орошения. Газовый поток из объемного сепаратора с температурой -65 С объединяется с верхним потоком деметанизатора и после рекуперации холода подается на газлифт (до 50О/o), а оставшаяся часть потока направляется после дожатия до

55 кгс/см в магистральный газопровод.

Кубовый продукт деметанизатора направляется на питание деметанизатора для получения 95О/ц-ной этановой фракции, подаваемой по трубопроводу на олефиновую установку в качестве сырья пиролиза. Коэффициент извлечения этана на действующей установке не превышает 0,5 (по проекту до 0,65) (2).

Недостатками указанного способа являются: низкий коэффициент извлечения этана (0,5), что объясняется недостаточно низкой температурой сепарации нефтяного газа (-65 С); невысокое содержание фракции С (10 вес. /o) в отбензиненном газе, поступающем на газлифт, в то же время со значительными потерями этана, сбрасываемого в магистральный трубопровод; рецикл всего этанизированного газа для газлифта снижает концентрацию этана в исходном газе, что приводит к увеличению энергозатрат и снижению коэффициента извлечения этана.

Цель изобретения — повышение степени извлечения этановой фракции и снижение. энергозатрат.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу извлечения этановой фракции из нефтяных газов при газлифтной добыче нефти, включающему предварительное разделение потока нефти и газа из газлифтной с к в а жи ны, последующие очи стку, ос ушв ку., сжатие и охлаждение выделенного потока исходного нефтяного газа, его разделение в первом низкотемпературном сепараторе на жидкую и газообразную фракции, охлаждение газообразной фракции и. ее.разделение во втором низкотемпературном сепараторе с получением газообразной и жидкой фракций, направляемой на ректификацию в деметанизатор, нижний продукт которого (этановую фракцию>подвергают дальнейшему ректификационному разделению, часть газообразной фракции первого низкотемпературного сепаратора после предварительного сжатия направляют в газлифтную нефтяную скважину, газообразную фракцию второго сепаратора дополнительно охлаждают и сепарируют в две стадии, на первой из которых жидкую фазу направляют на орошение деметанизатора, а на второй стадии — возвращают после рекуперации холода в исходный поток нефтяного газа.

При этом количество газообразный фракции, направляемой в газлифтную нефтяную скважину, поддерживают в пределах 25—

30 /o от всего количества газообразной фрак101 ции первого низкотемпературного сепаратора, дополнительное охлаждение газообразной фракции второго сепаратора ведут при температуре ниже -90 С на первой стадии, а охлаждение и разделение на второй стадии ведут в вихревой трубе.

На чертеже представлена принципиальная схема предлагаемого способа.

Пример 1. Нефтяной газ, полученный в процессе отбензи нива ния и двухступенчатой сепарации нефти,- поступает в цех переработки газа, где последовательно проходит стадии очистки 1, осушку 2, компримирования 3 — до давления 30 кг/см, охлаждения 4 до — 25 С, в результате которого образуется газожидкостная смесь, которая сенарируется в аппарате 5 на жидкий поток 6, подаваемый в деметанизатор 7, и газовый поток 8, который частично (25%) по расходомеру 9 подается на компримирование 10 и газлифт 11, а основной поток 12 (75%) поступает на доохлаждение в этиленовый испаритель 13 при -75 С и после разделения на составляющие .фазы в сепараторе 14 жидкий поток 15 направляется на питание в деметанизатор 7, а газовый поток 16 — на охлаждение в конденсатор

17 до -90 С. Образовавшаяся при этом газожидкостная смесь сепарируется в аппарате 18, после чего жидкость 19 подается на орошение деметанизатора 7, а газ 20 на расширение в вихревую трубу 21. Обра-. зовавшийся в вихревой трубе холодный поток 22 и жидкий поток 23 направляют на рекуперацию холода в конденсатор 17 и далее этансодержащий поток 23 поступает на компримирование 3 (блока компрессоров сырого газа), а холодный поток 22 и горячий поток 24 подают в топливную сеть завода. Верхний поток 25 деметанизатора 7 направляют в магистральный газопровод.

1964

После предварительной рекуперации холода этого потока кубовый продукт деметанизатора 7 подают в блок разделения фракции Са и выше (на схеме не показан).Коэффициент извлечения этана 0,70.

Пример 2. Процесс проводят аналогично примеру 1, однако отбор по расходомеру 9 газового потока в количестве 30о/о подается на компримирование 10 и газлифт 11, а остальная часть газа (70%) поступает на

1О доохлаждение в этиленовый испаритель 13 до -70 С. Далее процесс идет по схеме примера 1.

При этом охлаждение газового потока !

6 в конденсаторе 17 доводят до -90 С, что позволяет повысить степень извлечения эта15 на до 0,73, так как исходный поток является более обогащенным содержанием этана, за счет рециркуляции, осуществляемой га3лифтом.

Пример 8. Процесс проводят аналогично примерам 1 и 2, однако поток 12 поступает на доохлаждение в этиленовый испаритель 13 с температурой до -50 С, а охлаждение газового потока 16 в конденсаторе 17 осуществляют до -95 С. Коэффициент извлечения этана 0,76.

Пример 4. Процесс проводят аналогично примерам 1 — 3, однако в верхнюю часть деметанизатора 7 подают абсорбент (фракцию Сз и выше), а жидкий поток после вихревой трубы, рекуперации холода и последующего компримирования направляют в

Зо рецикл. При этом достигается еще более высокая степень извлечения этана (не менее 0,78).

Как видно из примеров, предлагаемый способ повышает степень извлечения этана с 0,65 до 0,78 с одновременным уменьше35 нием тепловой нагрузки до 30% на этановых испарителях.

Составитель В. Морен

Редактор Т. Митейко Техред И. Верес Корректор А. Ференц

Заказ 2736/46 Тираж 528 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент>, r. Ужгород, ул. Проектная, 4