Способ подготовки топливного газа

Способ подготовки топливного газа

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к способам подготовки сжатого топливного газа, в частности, для газотурбинных энергетических установок и может быть использовано в нефтегазовой промышленности и энергетике.

Известен способ подготовки газа с помощью блочнокомплектной турбокомпрессорной установки для транспортировки углеводородного газа [RU 2464448, опубл. 20.10.2012, МПК F04D 25/00], включающий многоступенчатое сжатие, охлаждение и сепарацию газа с получением сжатого газа и конденсата на каждой ступени компримирования.

Недостатками известного способа являются большие потери тяжелых компонентов газа (углеводородов C₅₊) со сжатым газом.

Наиболее близок по технической сущности к предлагаемому изобретению способ компримирования газа [RU 2524790, опубл. 10.08.2014, МПК F25J 3/00], включающий сжатие газа, предварительное охлаждение компрессата нестабильным конденсатом в условиях стабилизации последнего с получением газа стабилизации, его смешение с охлажденным компрессатом, охлаждение смеси в условиях дефлегмации и ее сепарацию с получением сжатого газа и конденсата, направляемого на стабилизацию.

Основным недостатком данного способа также являются большие потери углеводородов С₅₊ с топливным газом.

Задачей изобретения является снижение потерь углеводородов С₅₊.

При осуществлении предложенного способа в качестве технического результата достигается снижение потерь углеводородов С₅₊ путем двухступенчатой абсорбции газа перед компримированием и после охлаждения и сепарации компрессата абсорбентами высокого и низкого давления соответственно.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном способе, включающем сжатие, охлаждение и сепарацию газа, особенностью является то, что газ перед сжатием подвергают абсорбции циркулирующим абсорбентом высокого давления с получением абсорбента низкого давления, смешивают с балансовым абсорбентом высокого давления, сжимают, полученный компрессат охлаждают и сепарируют с получением конденсата и сжатого газа, который подвергают абсорбции охлажденным абсорбентом низкого давления с получением топливного газа и абсорбента высокого давления, разделяемого на циркулирующий и балансовый.

При необходимости часть конденсата смешивают с газом, направляемым на сжатие, что уменьшает энергозатраты на сжатие газа за счет поглощения жидкостью теплоты сжатия.

Абсорбция может быть осуществлена, например, с помощью смесителя с сепаратором, насадочного, тарельчатого или пленочного абсорбера или фракционирующего абсорбера. Охлаждение и сепарация может быть осуществлена, например, с помощью воздушного холодильника и сепаратора.

Абсорбция циркулирующим абсорбентом высокого давления, обогащенным углеводородами С₅₊, осуществляемая перед сжатием газа при низком давлении, позволяет поглотить из газа тяжелые компоненты, возвратить углеводороды С₅₊, содержащиеся в абсорбенте, в поток газа и получить абсорбент низкого давления, обогащенный тяжелыми компонентами газа. Смешение газа с балансовым абсорбентом высокого давления позволяет предотвратить накопление тяжелых компонентов в цикле.

Абсорбция сжатого газа охлажденным абсорбентом низкого давления с получением топливного газа и абсорбента высокого давления позволяет поглотить из сжатого газа углеводороды С₅₊ и снизить их потери.

Предлагаемый способ поясняется чертежом.

Согласно предлагаемому способу газ 1 подают в блок абсорбции 2, где подвергают абсорбции циркулирующим абсорбентом высокого давления 3 и получают абсорбент низкого давления 4 и газ, обедненный тяжелыми компонентами, который смешивают с балансовым абсорбентом высокого давления 5 и сжимают в компрессоре 6, полученный компрессат 7 охлаждают и сепарируют на блоке 8 с получением конденсата 9, выводимого с установки, и сжатого газа 10, который подают в блок абсорбции 11, где подвергают абсорбции абсорбентом низкого давления 4, охлажденным в холодильнике 12, и получают топливный газ 13, содержащий минимальное количество углеводородов C₅₊, и абсорбент высокого давления 14. Часть конденсата 15 может быть подана на вход компрессора 8 (показано пунктиром).

При осуществлении способа 10,0 тыс. кг/час газа, содержащего 11% об. углеводородов С₅₊, неконденсируемые газы и углеводороды С_4- - остальное, при 124,2°C и 0,4 МПа подают в абсорбер, где подвергают абсорбции 3,0 т/час циркулирующего абсорбента высокого давления и получают 2,52 т/час абсорбента низкого давления, который охлаждают до 35°C и подают на верх фракционирующего абсорбера, а также газа, который в смеси с 0,03 т/час балансового абсорбента высокого давления и 10,0 т/час циркулирующего конденсата сжимают до 1,3 МПа, охлаждают до 35°C и подают во фракционирующий абсорбер, из которого выводят 13,95 т/час конденсата, часть которого рециркулируют, а 3,95 т/час выводят. С верха фракционирующего абсорбера при 35°C выводят 6,93 тыс. нм³/час топливного газа, содержащего 36,1 кг/час углеводородов C₅₊.

В аналогичных условиях согласно прототипу получено 7,02 тыс. нм /час топливного газа, содержащего 371 кг/час углеводородов С₅₊.

Приведенный пример свидетельствуют, что предлагаемый способ позволяет снизить потери углеводородов С₅₊ с топливным газом и может быть использован в нефтегазовой промышленности и энергетике.

1. Способ подготовки топливного газа, включающий сжатие, охлаждение и сепарацию газа, отличающийся тем, что газ перед сжатием подвергают абсорбции циркулирующим абсорбентом высокого давления с получением абсорбента низкого давления, смешивают с балансовым абсорбентом высокого давления, сжимают, полученный компрессат охлаждают и сепарируют с получением конденсата и сжатого газа, который подвергают абсорбции охлажденным абсорбентом низкого давления с получением топливного газа и абсорбента высокого давления, разделяемого на циркулирующий и балансовый.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что часть конденсата смешивают с газом, направляемым на сжатие.