Способ стабилизации газового конденсата

Способ стабилизации газового конденсата

Реферат

Изобретение относится к способам подготовки газового конденсата к однофазному транспорту и может быть использовано в газовой промышленности.

Известна полезная модель установки подготовки газоконденсатного флюида и стабилизации конденсата на завершающей стадии разработки [RU 125488, опубл. 10.03.2013 г., МПК B01D 53/00], включающая блок стабилизации газового конденсата в составе отпарной ректификационной колонны с циркуляционным насосом и печью огневого нагрева, компрессора газов выветривания (дегазации) с блочной сепарационной установкой, рекуперативного теплообменника деэтанизированного конденсата, на выходе которого последовательно размещены аппарат воздушного охлаждения, фильтр тонкой очистки, трехфазный разделитель и буферная емкость выветривания, а также насос товарного конденсата.

Недостатками известной полезной модели являются сложность, большое количество оборудования, наличие компрессора, потребляющего энергию на рециркуляцию газов дегазации низкого давления.

Наиболее близок по технической сущности к предлагаемому изобретению способ промысловой стабилизации газового конденсата многоступенчатой дегазацией с понижением давления на каждой из ступеней [Сыроежко, A.M., Пекаревский, Б.В. Технология переработки природного газа и газового конденсата. СПб.: Изд-во СПБГТИ(ТУ), 2011. С. 116], включающий трехступенчатую дегазацию конденсата в сепараторах с выводом с первой ступени газа выветривания и рециркуляцией газов дегазации с последующих ступеней в сырьевой поток. При этом, как правило, для повышения давления на последующих ступенях дегазации и снижения энергозатрат на рециркуляцию, конденсат между первой и второй ступенью дегазации нагревают, а после третьей ступени дегазации охлаждают.

Недостатками данного способа являются низкий выход товарного конденсата из-за потерь тяжелых углеводородов с газом выветривания и высокие энергозатраты на рециркуляцию газов дегазации второй и третьей ступеней.

Задача изобретения - увеличение выхода товарного конденсата и исключение энергозатрат на рециркуляцию газов дегазации.

При осуществлении предложенного способа в качестве технического результата достигается увеличение выхода товарного конденсата за счет снижения потерь тяжелых углеводородов с газом выветривания и исключение энергозатрат на рециркуляцию газов дегазации за счет исключения образования газов дегазации низкого давления путем фракционирования редуцированного нестабильного конденсата в отпарной пленочной колонне. Дополнительным полезным эффектом является сокращение количества оборудования и уменьшение его металлоемкости.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном способе, включающем сепарацию редуцированного нестабильного конденсата, особенностью является то, что сепарацию осуществляют в одну ступень в отпарной пленочной колонне, оснащенной блоком тепломассообменных элементов, выше которого подают редуцированный нестабильный конденсат, с верха колонны выводят газ выветривания, а с низа колонны выводят конденсат, который нагревают, подают в блок тепломассообменных элементов в качестве теплоносителя, полученный охлажденный товарный конденсат выводят.

Для снижения нагрузки колонны по газу целесообразно предварительно сепарировать редуцированный нестабильный газовый конденсат с получением газа сепарации, который смешивают с газом выветривания.

Для снижения расхода тепла на поддержание требуемой температуры в низу колонны целесообразно дополнительно сепарировать нагретый конденсат с получением товарного конденсата и газа стабилизации, подаваемого в низ колонны в качестве отпаривающего агента.

Блок тепломассообменных элементов пленочной колонны может быть выполнен, например, в виде кожухотрубчатого узла, в межтрубное пространство которого подают нагретый стабильный конденсат, а в трубном пространстве осуществляют дегазацию нестабильного конденсата в пленочном режиме.

Одноступенчатая сепарация редуцированного нестабильного конденсата в отпарной пленочной колонне, оснащенной блоком тепломассообменных элементов, обеспечивает снижение давления насыщенных паров нестабильного конденсата за счет отпарки из него легких компонентов при фракционировании пленки флегмы за счет нагрева конденсатом, подаваемым противотоком, что позволяет получить и газ выветривания, и товарный конденсат, соответствующие требованиям норм по температуре точки росы по углеводородам и по давлению насыщенных паров, соответственно. Нагрев конденсата позволяет восполнить затраты тепла на отпаривание легких компонентов из нестабильного конденсата.

Согласно предлагаемому способу редуцированный нестабильный конденсат 1 подают в пленочную колонну 2 выше блока тепломассообменных элементов 3, с верха колонны выводят газ выветривания 4, а с низа - конденсат 5, который нагревают в устройстве 6 и подают в качестве теплоносителя в блок тепломассообменных элементов 3, охлажденный товарный конденсат 7 выводят. При необходимости редуцированный нестабильный конденсат 1 может быть предварительно подвергнут сепарации в устройстве 8 с получением газа сепарации 9, который затем смешивают с газом выветривания 4. Кроме того, при нагреве в устройстве 6 конденсат 5 может быть дополнительно подвергнут сепарации с получением нагретого товарного конденсата 7 и газа стабилизации 10, который подают в низ колонны в качестве отпаривающего агента.

При осуществлении предлагаемого способа 1 т/час нестабильного конденсата состава, % мол.: азот 0,11; углекислый газ 0,01; метан 43,2; этан 2,7; пропан 1,7; бутаны 1,68; пентаны 4,77; гексан 10,36; гептан 10,6; октан 11,5, нонан 7,76; декан 5,57, редуцированного до 1,2 МПа, при минус 40,9°C подают в пленочную колонну с разделяющей способностью 6 теоретических тарелок, с верха колонны выводят 164,5 нм³/час газа выветривания с температурой точки росы по углеводородам минус 3,7°C, а с низа - конденсат, который нагревают в нагревателе, оснащенном сепарационным устройством, например, в рибойлере, 70,5 нм³/час полученного газа стабилизации возвращают в низ колонны, а 0,872 т/час товарного конденсата с давлением насыщенных паров по Рейду 66,6 кПа охлаждают в блоке тепломассообменных элементов и выводят. Газы дегазации низкого давления не образовывались, энергозатрат на их рециркуляцию не было.

В аналогичных условиях согласно прототипу получено 0,868 т/час товарного конденсата, соответствующего требованиям норм, а затраты электроэнергии на рециркуляцию газов дегазации низкого давления составили 4,2 кВтч на 1 т товарного конденсата.

Приведенный пример свидетельствует, что предлагаемый способ позволяет увеличить выход товарного конденсата и исключить энергозатраты на рециркуляцию газов дегазации.

1. Способ стабилизации газового конденсата, включающий сепарацию редуцированного нестабильного конденсата, отличающийся тем, что сепарацию осуществляют в одну ступень в отпарной пленочной колонне, оснащенной блоком тепломассообменных элементов, выше которого подают редуцированный нестабильный конденсат, с верха колонны выводят газ выветривания, а с низа колонны выводят конденсат, который нагревают, подают в блок тепломассообменных элементов в качестве теплоносителя, полученный охлажденный товарный конденсат выводят.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что редуцированный нестабильный газовый конденсат предварительно сепарируют с получением газа сепарации, который смешивают с газом выветривания.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что нагретый конденсат дополнительно сепарируют с получением товарного конденсата и газа стабилизации, который подают в низ колонны в качестве отпаривающего агента.