Способ подготовки попутного нефтяного газа

Способ подготовки попутного нефтяного газа

Иллюстрации

Показать все

Реферат

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

Известен способ компримирования газа [Дронин А.П., Пугач И.А. Технология разделения углеводородных газов. – М.: Химия, 1976 г., с. 31], включающий сжатие газа, охлаждение и сепарацию компрессата с получением сжатого (подготовленного) газа и нестабильного конденсата.

Основным недостатком известного способа является низкое качество подготовленного газа и конденсата.

Наиболее близок по технической сущности к предлагаемому изобретению способ компримирования газа [RU 2524790, опубл. 10.08.2014 г., МПК F25J 3/00] путем сжатия и охлаждения компрессата хладагентом в условиях дефлегмации и стабилизации флегмы за счет нагрева компрессатом с получением сжатого (подготовленного) газа и конденсата.

Недостатками данного способа при компримировании углеводородного газа являются низкое качество конденсата из-за высокого содержания легких углеводородов.

Задачей изобретения является повышение качества конденсата.

В качестве технического результата достигается повышение качества конденсата за счет снижения содержания легких компонентов газа путем сепарации балансового конденсата и рециркуляции газа сепарации, а также использования циркулирующего конденсата при дефлегмации в качестве хладагента.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном способе, включающем компримирование газа путем сжатия и охлаждения компрессата хладагентом в условиях дефлегмации и стабилизации флегмы за счет нагрева компрессатом с получением подготовленного газа и конденсата, особенность заключается в том, что газ сжимают в смеси с газом сепарации и циркулирующим конденсатом после его использования в качестве хладагента, для нагрева используют по меньшей мере часть компрессата, а конденсат охлаждают, редуцируют и разделяют на циркулирующий конденсат и балансовый конденсат, который сепарируют с получением газа сепарации и товарного конденсата.

Сжатие газа осуществляют по меньшей мере в одну ступень. При подготовке влажного газа после одной из ступеней сжатия осуществляют осушку газа или подают ингибитор гидратообразования в точки, определяемые расчетом. Охлаждение компрессата в условиях дефлегмации и стабилизации флегмы осуществляют, например, в пленочном контактном аппарате с нагреваемой отпарной и охлаждаемой дефлегматорной секциями.

Для уменьшения расхода циркулирующего конденсата целесообразно дополнительно охлаждать компрессат внешним хладагентом перед его охлаждением в условиях дефлегмации, а для повышения качества конденсата целесообразно дополнительно осуществлять противоточное контактирование компрессата с флегмой, что позволяет интенсифицировать процесс массообмена.

Циркуляция потоков, содержащих неразделенные компоненты, позволяет осуществить их повторное фракционирование и повысить качество конденсата. Использование для нагрева по меньшей мере части компрессата позволяет регулировать температуру флегмы и качество конденсата, а использование для охлаждения циркулирующего конденсата позволяет поддерживать заданное качество газа.

При осуществлении предлагаемого способа газ 1 в смеси с газом сепарации 2 и нагретым циркулирующим конденсатом 3 сжимают компрессором 4, по меньшей мере частью 5 полученного компрессата нагревают отпарную секцию 6 тепломассообменного аппарата 7, смешивают с остальной частью компрессата и охлаждают в условиях дефлегмации циркулирующим конденсатом 8 в дефлегматорной секции 9 аппарата 7. С верха аппарата 7 выводят подготовленный газ 10, а с низа - конденсат 11, который охлаждают в холодильнике 12, редуцируют с помощью устройства 13 и разделяют на циркулирующий 8 и балансовый 14. Последний сепарируют в сепараторе 15 с получением газа 2 и товарного конденсата 16. При необходимости компрессат перед подачей на дефлегмацию охлаждают в холодильнике 17, а также осуществляют дополнительное противоточное контактирование компрессата с флегмой, например, на насадочных контактных устройствах 18 (показано пунктиром), которые могут быть размещены как в верхней, так и в нижней части аппарата 7.

Сущность изобретения иллюстрируется следующим примером: 714 нм³/ч попутного нефтяного газа состава, об.%: N₂ 0,3; СО₂ 0,1; метан 21,4; этан 24,0; пропан 41,3; бутаны 10,5; С₅₊ остальное, при 28°С и 0,4 МПа, совместно с 338 нм³/ч газа сепарации и нагретым циркулирующим конденсатом, сжимают до 4,6 МПа. В качестве теплоносителя в отпарную секцию пленочной колонны подают компрессат с температурой 120,4°С, который затем охлаждают в условиях дефлегмации до минус 9,5°С циркулирующим конденсатом с получением 281 нм³/ч подготовленного газа по ГОСТ 5542-87 и конденсата, который охлаждают до 40°С, редуцируют до 0,4 МПа и разделяют на 1,37 т/ч циркулирующего и 1,45 т/ч балансового конденсата, который сепарируют и получают газ сепарации и 0,88 т/ч смеси пропана и бутана технических по ГОСТ 20448-90.

В соответствии с прототипом при аналогичных условиях получен конденсат с давлением насыщенных паров 2372 кПа, не соответствующий требованиям норм.

Из примера следует, что предлагаемый способ позволяет повысить качество конденсата и может быть использован в нефтегазовой промышленности.

1. Способ подготовки попутного нефтяного газа, включающий компримирование газа путем сжатия и охлаждения компрессата хладагентом в условиях дефлегмации и стабилизации флегмы за счет нагрева компрессатом с получением подготовленного газа и конденсата, отличающийся тем, что газ сжимают в смеси с газом сепарации и циркулирующим конденсатом после его использования в качестве хладагента, для нагрева используют по меньшей мере часть компрессата, а конденсат охлаждают, редуцируют и разделяют на циркулирующий конденсат и балансовый конденсат, который сепарируют с получением газа сепарации и товарного конденсата.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что компрессат перед охлаждением в условиях дефлегмации дополнительно охлаждают внешним хладагентом.