Способ низкотемпературной сепарации газа

Способ низкотемпературной сепарации газа

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к способам подготовки скважинной продукции газоконденсатных месторождений, а именно к способу низкотемпературной сепарации газа, и может быть использовано в газовой промышленности.

Известен способ низкотемпературной сепарации газа [Николаев В.В. и др. Основные процессы физической и физико-химической переработки газа. - М.: ОАО «Издательство "Недра"», 1998. - С. 6], включающий предварительную сепарацию сырого газа с получением газа сепарации, углеводородного конденсата и водного раствора ингибитора гидратообразования, охлаждение газа сепарации отсепарированным (товарным) газом и выветренным конденсатом, смешение с газом выветривания, дросселирование и сепарацию полученной смеси с получением товарного газа, выводимого с установки после нагрева сырым газом, и конденсата, который дросселируют и сепарируют с получением газа выветривания и выветренного конденсата, направляемого на охлаждение сырого газа и последующую стабилизацию в смеси с углеводородным конденсатом, а также водного раствора ингибитора гидратообразования.

Недостатками известного способа являются: высокие потери легких компонентов товарного газа, растворенных в выветренном конденсате, и низкая степень извлечения тяжелых углеводородов из-за отсутствия промежуточной сепарации охлажденного сырого газа.

Наиболее близок по технической сущности к заявляемому изобретению способ низкотемпературной сепарации газа [Бекиров Т.М., Ланчаков Г.А. Технология обработки газа и конденсата. - М.: ООО «Недра-Бизнесцентр», 1999. - С. 290], включающий входную сепарацию сырого газа с получением конденсата и газа, который охлаждают частично нагретым газом низкотемпературной сепарации и подвергают промежуточной сепарации с получением конденсата, разделяемого на газ отдувки и нестабильный конденсат после смешения с конденсатом входной сепарации, и газа, который охлаждают газом низкотемпературной сепарации, смешивают с газом отдувки, полученной смесью эжектируют газ выветривания, редуцируют и подвергают низкотемпературной сепарации с получением газа, выводимого с установки после нагрева в качестве товарного, и конденсата, который редуцируют и сепарируют с получением газа выветривания и конденсата, который смешивают с нестабильным конденсатом и выводят с установки на стабилизацию. При необходимости предусматривают ввод ингибитора гидратообразования в газ перед второй и третьей ступенями сепарации и вывод его отработанного раствора.

Недостатками данного способа являются: высокая температура товарного газа, что затрудняет его транспортировку по газопроводу в условиях вечной мерзлоты, и низкое качество товарного газа вследствие высокой температуры точки росы по углеводородам из-за отсутствия сепарации газа перед редуцированием и рекуперации холода конденсата.

Задача изобретения - снижение температуры товарного газа и повышение его качества.

Технический результат, который достигается при осуществлении способа - снижение температуры товарного газа и повышение его качества за счет охлаждения газа входной сепарации в условиях его дефлегмации газом и конденсатом низкотемпературной сепарации, редуцированным до давления стабилизации.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном способе, включающем входную сепарацию сырого газа с получением конденсата и газа, который охлаждают газом низкотемпературной сепарации и подвергают промежуточной сепарации с получением конденсата, разделяемого на газ отдувки и нестабильный конденсат после смешения с конденсатом входной сепарации, и газа, который смешивают с газом отдувки, редуцируют и подвергают низкотемпературной сепарации с получением газа, выводимого с установки после нагрева в качестве товарного, и конденсата, который редуцируют и выводят на стабилизацию, особенностью является то, что охлаждение и промежуточную сепарацию газа входной сепарации осуществляют в условиях его дефлегмации путем охлаждения газом и конденсатом низкотемпературной сепарации, редуцированным до давления стабилизации.

При необходимости конденсат низкотемпературной сепарации предварительно нагревают газом входной сепарации в условиях дефлегмации последнего и сепарируют с получением газа, направляемого на смешение с газом отдувки, и конденсата, направляемого на редуцирование.

При необходимости в потоки газа перед промежуточной и низкотемпературной сепарацией подают ингибитор гидратообразования, а его отработанный раствор выводят с установки.

Охлаждение газа входной сепарации в условиях его дефлегмации газом и конденсатом низкотемпературной сепарации, редуцированным до давления стабилизации, позволяет уменьшить содержание тяжелых компонентов в товарном газе, за счет чего снизить температуру точки росы и повысить качество товарного газа. Дефлегмацию газа осуществляют, например, путем конденсации тяжелых компонентов газа на вертикальных наружных поверхностях тепломассообменных элементов дефлегматора.

Дополнительным эффектом редуцирования конденсата низкотемпературной сепарации до давления стабилизации является повышение степени рекуперации холода, что позволяет снизить температуру товарного газа.

Согласно предлагаемому способу сырой газ 1 разделяют на блоке входной сепарации 2, например, в емкостном сепараторе, на конденсат 3 и газ 4, который подвергают дефлегмации в дефлегматоре 5 за счет охлаждения газом 6 и редуцированным конденсатом низкотемпературной сепарации 7 с получением газа 8 и конденсата 9 дефлегмации, который смешивают с конденсатом входной сепарации 3, редуцируют и сепарируют на блоке 10, например, в емкостном сепараторе, с получением водного конденсата 11, нестабильного конденсата 12 и газа отдувки 13, который совместно с редуцированным газом дефлегмации 8 подвергают низкотемпературной сепарации на блоке 14, например, в центробежном сепараторе, с получением газа 6 и конденсата 7, который редуцируют до давления стабилизации, нагревают в дефлегматоре 5 и стабилизируют на блоке 15, например, во фракционирующей колонне - дебутанизаторе, совместно с нестабильным конденсатом 12 с получением дополнительного количества водного конденсата 11, газов дегазации 16 и стабильного конденсата 17. При необходимости, для снижения выхода газов дегазации 16, конденсат низкотемпературной сепарации 7 предварительно нагревают газом входной сепарации в дефлегматоре 5 и сепарируют на блоке 18 с получением газа 19, направляемого на смешение с газом отдувки 13, и конденсата, направляемого на редуцирование.

При низкотемпературной сепарации согласно предлагаемому способу 15,5 тыс. нм³/час сырого газ состава, % об.: азот 0,01; углекислый газ 0,04; метан 84,76; этан 7,04; пропан 3,41; изо-бутан 0,57; н-бутан 0,58; С5+ остальное, при 20°C и 10,0 МПа сепарируют с получением 3,55 т/час конденсата входной сепарации и 14,3 тыс. нм³/час газа, который охлаждают в условиях дефлегмации газом и конденсатом низкотемпературной сепарации, редуцированным до 0,6 МПа, и при минус 25,1°C получают 0,08 т/час конденсата и 14,2 тыс. нм³/час газа, который редуцируют до 7,8 МПа и совместно с газом отдувки сепарируют при минус 34,3°C с получением 0,92 т/час конденсата и 13,8 тыс. нм³/час газа, который нагревают в дефлегматоре до 13,1°C и выводят в качестве товарного газа. Конденсаты дефлегмации и входной сепарации смешивают и разделяют при 7,8 МПа на 0,14 тыс. нм³/час газа отдувки и 3,52 т/час конденсата, который стабилизируют совместно с конденсатом низкотемпературной сепарации. Температура точки росы по углеводородам товарного газа составила минус 10,3°C, что соответствует при норме СТО Газпром 089-2010 (минус 10°C).

В аналогичных условиях по прототипу при температуре товарного газа 13,1°C температура его точки росы по углеводородам составила минус 1,2°C.

Приведенный пример свидетельствуют, что предлагаемый способ позволяет снизить температуру товарного газа и повысить его качество.

1. Способ низкотемпературной сепарации газа, включающий входную сепарацию сырого газа с получением конденсата и газа, который охлаждают газом низкотемпературной сепарации и подвергают промежуточной сепарации с получением конденсата, разделяемого на газ отдувки и нестабильный конденсат после смешения с конденсатом входной сепарации, и газа, который смешивают с газом отдувки, редуцируют и подвергают низкотемпературной сепарации с получением газа, выводимого с установки после нагрева в качестве товарного, и конденсата, который редуцируют и выводят на стабилизацию, отличающийся тем, что охлаждение и промежуточную сепарацию газа входной сепарации осуществляют в условиях его дефлегмации путем охлаждения газом и конденсатом низкотемпературной сепарации, редуцированным до давления стабилизации.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что конденсат низкотемпературной сепарации предварительно нагревают газом входной сепарации в условиях дефлегмации последнего и сепарируют с получением газа, направляемого на смешение с газом отдувки, и конденсата, направляемого на редуцирование.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в потоки газа перед промежуточной и низкотемпературной сепарацией подают ингибитор гидратообразования, а его отработанный раствор выводят.