УСТАНОВКА НИЗКОТЕМПЕРАТУРНОГО ФРАКЦИОНИРОВАНИЯ ДЛЯ КОМПЛЕКСНОЙ ПОДГОТОВКИ ГАЗА
LOW-TEMPERATURE FRACTIONATION UNIT FOR COMPLEX GAS TREATMENT

Изобретение относится к оборудованию для промысловой подготовки природного газа и может быть использовано в газовой промышленности.
Известна установка комплексной подготовки газа [RU 2624710, опубл. 05.07.2017 г., МПК F25J 3/00, С07С 7/00, C10G 5/06], включающая входной сепаратор, первый и второй рекуперационные теплообменники, дефлегматор, соединенный линией газа подачи дефлегмации, оснащенной редуцирующим устройством, с низкотемпературным сепаратором, оборудованным линией вывода газа в теплообменную секцию дефлегматора, а также редуцирующие устройства и блок стабилизации конденсата (блок фракционирования).
3+
Недостатком данной установки является низкий выход углеводородов С из-за потерь с факельными газами.
Наиболее близка к предлагаемому изобретению установка НТДР для комплексной безотходной промысловой подготовки газа [RU 2699913, опубл. 11.09.2019 г., МПК C10G 5/00] с линиями сырого и подготовленного природного газа, которая в одном из вариантов включает входной сепаратор, установленные на линии газа входной сепарации первый и второй промежуточные сепараторы с редуцирующим устройством между ними, первый и второй рекуперационный (рекуперативный) теплообменники, а также дефлегматор, оснащенный линией подачи газа дефлегмации с редуцирующим устройством, оборудованный теплообменной (тепломассообменной) секцией, расположенной в верхней его части, соединенной линией вывода подготовленного (метансодержащего) газа с первым рекуперативным теплообменником и деметанизатором, который соединен линиями подачи деметанизированного конденсата и отходящего газа с блоком фракционирования, оснащенным линиями вывода продуктов, а также соединен с дефлегматором и сепараторами линиями подачи углеводородных конденсатов с редуцирующими устройствами, а со вторым рекуперативным теплообменником - линиями ввода/вывода циркуляционного орошения.
2+
Недостатком известной установки является низкий выход углеводородов С, из-за уноса с метансодержащего газом вследствие относительно высокой температуры верха деметанизатора, а также необходимость использования сторонних источников низкотемпературного холода для разделения деметанизированного конденсата в блоке фракционирования.
2+
Задачей предлагаемого изобретения является увеличение выхода углеводородов С и исключение использования сторонних источников низкотемпературного холода.
2+
Техническим результатом является увеличение выхода углеводородов С за счет установки взамен дефлегматора и деметанизатора полной фракционирующей колонны, охлаждаемой редуцированным подготовленным газом и обогреваемой газом входной сепарации. Исключение использования сторонних источников низкотемпературного холода достигается за счет использования в качестве хладоагента части редуцированного подготовленного природного газа.
Указанный технический результат достигается тем, что в предлагаемой установке с линиями сырого и подготовленного природного газа, включающей редуцирующие устройства, входной сепаратор, установленные на линии газа входной сепарации рекуперативный теплообменник, промежуточный сепаратор, редуцирующее устройство, и аппарат, оснащенный тепломассообменной секцией, расположенной в верхней его части на линии вывода подготовленного газа с рекуперативным теплообменником, а также блок фракционирования с линией подачи деметанизированного конденсата, оснащенный линиями вывода продуктов, особенность заключается в том, что в качестве вышеуказанного аппарата установлена фракционирующая колонна, с верхней частью, оснащенной линией вывода подготовленного газа с редуцирующим устройством, и нижней частью, соединенной с сепараторами линиями подачи углеводородных конденсатов с редуцирующими устройствами, оснащенной линией подачи деметанизированного конденсата и второй тепломассообменной секцией, расположенной на байпасе рекуперативного теплообменника, при этом блок фракционирования оснащен линиями ввода/вывода части подготовленного газа в качестве хладоагента.
2+
При необходимости увеличения выхода углеводородов С рекуперативный теплообменник выполнен многопоточным и соединен с компрессионной холодильной машиной.
Блок фракционирования может быть выполнен, например, в виде ректификационных колонн в количестве и с характеристиками, обусловленными заданным ассортиментом жидких продуктов. Редуцирующие устройства могут быть выполнены в виде дроссельного вентиля, газодинамического устройства или детандера. При установке холодильной машины по меньшей мере одно из редуцирующих устройств может быть выполнено в виде детандера, который соединен с компрессором холодильной машины посредством кинематических и/или электрических и/или магнитных и/или гидравлических устройств. В качестве остальных элементов установки могут быть установлены любые устройства соответствующего назначения, известные из уровня техники.
2+
2+
Установка полной фракционирующей колонны взамен дефлегматора и деметанизатора позволяет исключить потери углеводородов С с верха деметанизатора вместе с метансодержащим газом, непосредственно направляемым в подготовленный газ, за счет более низкой температуры верха фракционирующей колонны, охлаждаемой редуцированным подготовленным газом, за счет чего повысить выход углеводородов С. Кроме того, обогрев газом высокого давления нижней части колонны позволяет осуществить фракционирование флегмы, образующейся в верхней части колонны за счет охлаждения редуцированным подготовленным газом, и получить деметанизированный конденсат с низким содержанием метана. За счет этого для разделения последнего достаточно технологического тепла потока газа низкого давления, что позволяет исключить использование сторонних источников низкотемпературного холода.
Установка показана на прилагаемом чертеже и включает входной 1 и промежуточный 2 сепараторы, рекуперативный теплообменник 3, фракционирующую колонну 4 с верхней и нижней тепломассообменными секциями, блок фракционирования 5, а также редуцирующие устройства 6-9. Установка может быть дополнена компрессионной холодильной машиной 10 (показана пунктиром).
При работе установки сырой природный газ, поступающий по линии 11, разделяют в сепараторе 1 с получением углеводородного конденсата, выводимого по линии 12, и газа, выводимого по линии 13, который разделяют на два потока. Первый поток по линии 14 подают на охлаждение в нижнюю тепломассообменную секцию колонны 4, смешивают со вторым потоком, охлажденным в теплообменнике 3, разделяют в сепараторе 2 с получением углеводородного конденсата, выводимого по линии 15, и газа, который редуцируют в устройстве 6 и подают в среднюю часть колонны 4, совместно с углеводородными конденсатами, подаваемыми в ее нижнюю часть по линиям 12 и 15 после редуцирования в устройствах 7 и 8, соответственно. С низа колонны 4 по линии 16 деметанизированный конденсат подают в блок 5, из которого по линиям 17 выводят жидкие продукты в заданном ассортименте, при этом по линиям 18 в качестве хладоагента подают часть охлажденного подготовленного газа. С верха колонны 4 по линии 19 выводят подготовленный газ, редуцируют его в устройстве 9, нагревают в верхней теплообменной секции колонны 4, охлаждая ее верхнюю часть, затем в теплообменнике 3 и выводят. Линии ввода свежего и вывода отработанного ингибитора гидратообразования условно не показаны.
При необходимости (показано пунктиром) по линии 20 из блока 6 в линию 13 выводят отходящий газ, а в теплообменник 3 подают дополнительное количество холода с помощью компрессионной холодильной машины 10. Возможное соединение компрессора холодильной машины 10 с детандером(ами) показано штрих-пунктиром.
2+
Таким образом, предлагаемая установка позволяет увеличить выход углеводородов С, исключить использование сторонних источников низкотемпературного холода и может найти применение в газовой промышленности.