Способ подготовки попутного нефтяного газа

Способ подготовки попутного нефтяного газа

Реферат

Изобретение относится к способам подготовки попутного нефтяного газа и может быть использовано в нефтегазовой промышленности.

Известна установка подготовки углеводородного газа [RU 2381822, опубл. 20.02.2010, МПК B01D 53/04], при работе которой газ сжимают, охлаждают и сепарируют с получением газа сепарации, который подвергают адсорбционной осушке с получением газа регенерации и осушенного газа, который подвергают низкотемпературной обработке и компримированию, а газ регенерации охлаждают, сепарируют, подвергают мембранной очистке и рециркулируют.

Недостатками известного способа являются сложность, высокая металлоемкость и энергоемкость оборудования, большие потери углеводородов С₄₊ с конденсатом при сепарации сжатого газа.

Наиболее близким по технической сущности к предложенному изобретению является способ, используемый при работе установки (станции) комплексной подготовки газа и углеводородного конденсата [RU 137211, опубл. 10.02.2014, МПК B01D 53/00], включающий по меньшей мере одноступенчатое компримирование, охлаждение и сепарацию газа, стабилизацию полученного углеводородного конденсата, осушку полученного сжатого газа и газа стабилизации с получением осушенного газа, который подвергают низкотемпературной переработке газа с получением товарного газа и широкой фракции легких углеводородов.

Недостатками данного способа является низкий выход и низкое качество товарного газа, а также получение широкой фракции легких углеводородов и стабильного конденсата, для которых зачастую не имеется экономически обоснованных вариантов транспортировки.

Задачей изобретения является повышение выхода и качества товарного газа, уменьшение ассортимента продуктов и увеличение выхода нефти.

В качестве технического результата достигается:

- повышение выхода и качества товарного газа, а также уменьшение ассортимента продуктов за счет метанирования газа взамен низкотемпературной переработки газа и стабилизации конденсата,

- увеличение выхода нефти на установке подготовки, являющейся источником попутного нефтяного газа, за счет абсорбционного отбензинивания сжатого газа стабильной нефтью.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном способе, включающем по меньшей мере одноступенчатое компримирование, охлаждение и сепарацию газа, а также его осушку с получением водного конденсата, особенностью является то, что перед осушкой газ подвергают метанированию совместно с водой и водным конденсатом, а перед метанированием газ подвергают абсорбционному отбензиниванию стабильной нефтью.

При необходимости увеличения концентрации углеводородов в подготовленном газе после метанирования осуществляют его мембранную, адсорбционную или абсорбционную доочистку.

Метанирование газа перед осушкой позволяет удалить из него углеводороды С₃₊ и получить газ требуемого качества. Метанирование может быть осуществлено, например, путем мягкого каталитического парового риформинга, за счет конверсии тяжелых углеводородов в метан и углекислый газ по реакции: С_nН_2n+2+(0.5n-0.5)Н₂О=(0.75n+0.25)CH₄+(0.25n-0.25)CO₂.

Абсорбционное отбензинивание сжатого газа перед метанированием позволяет возвратить углеводороды С₅₊, содержащиеся в попутном нефтяном газе, на стадию подготовки нефти и за счет этого увеличить ее выход.

Способ осуществляют следующим образом: попутный нефтяной газ (I), очищенный от капельной влаги и механических примесей, смешивают с газом регенерации (II), сжимают компрессором 1, охлаждают и отбензинивают в устройстве 2 путем абсорбции стабильной нефтью (III), подаваемой, например, с концевой ступени сепарации, полученную нестабильную нефть (IV) выводят, например, на вторую ступень сепарации, а газ подают на блок метанирования 3, где в присутствии воды (V) и водного конденсата (VI) подвергают мягкому каталитическому паровому риформингу. Полученный катализат (VII) осушают на блоке 4 с получением товарного газа (VIII), водного конденсата (VI) и газа регенерации (II).

По меньшей мере часть последнего может быть использована на собственные нужды, например, в качестве топливного газа. При необходимости катализат (VII) дополнительно очищают на блоке 5, например, от углекислого газа, а концентрат примесей (IX), например отходящий газ, используют на собственные нужды, например, в качестве компонента топлива для привода компрессора (показано пунктиром).

Сущность изобретения иллюстрируется следующим примером. Попутный нефтяной газ, содержащий 5,9% об. углеводородов С₃₊, в том числе 0,55% об. углеводородов С₅₊, в количестве 18000 нм³/час при 0,3 МПа и 30°C смешивают с 90 нм³/час газа регенерации, сжимают до 0,8 МПа и подвергают абсорбции 8 т/час подготовленной нефти с получением 8,6 т/час нестабильной нефти и 17800 нм³/час отбензиненного газа, который подвергают мягкому паровому риформингу на никельхромовом катализаторе совместно с 1,1 т/ч воды и 0,3 т/ч потока, содержащего воду. Полученный катализат сжимают до 5,5 МПа и осушают на композитном адсорбенте с получением газа регенерации и 22900 нм³/час товарного газа, имеющего температуру точки росы по углеводородам ниже минус 30°C.

В условиях прототипа получено 17650 нм³/час подготовленного газа с температурой точки росы по углеводородам плюс 40°C.

Таким образом, предлагаемое изобретение позволяет увеличить выход и повысить качество товарного газа, уменьшить ассортимент продуктов, увеличить выход нефти и может быть использовано в нефтегазовой промышленности.

1. Способ подготовки попутного нефтяного газа, включающий по меньшей мере одноступенчатое компримирование, охлаждение и сепарацию газа, а также его осушку с получением водного конденсата, отличающийся тем, что перед осушкой газ подвергают метанированию совместно с водой и водным конденсатом, а перед метанированием газ подвергают абсорбционному отбензиниванию стабильной нефтью.

2. Способ подготовки попутного нефтяного газа по п. 1, отличающийся тем, что после метанирования осуществляют мембранную, адсорбционную или абсорбционную доочистку газа.