Комплекс по переработке магистрального природного газа в товарную продукцию
COMPLEX FOR PROCESSING MAIN NATURAL GAS INTO MARKETABLE PRODUCTS

Комплекс по переработке магистрального природного газа в товарную продукцию может быть использован в газовой промышленности, обеспечивая гибкое функционирование газоперерабатывающего блока с широким ассортиментом вырабатываемой продукции и повышая эффективность взаимодействия газоперерабатывающих и газохимических предприятий.
3
В последние годы Российская Федерация приняла курс на развитие не только газоперерабатывающей отрасли, но и газохимической. По прогнозам экспертов в области современной энергетики, начиная с 2024 г., на мировом рынке образуется свободная ниша в объеме примерно 200 млн т сжиженного природного газа (далее СПГ). Таким образом, Российская Федерация до 2035 г. способна увеличить долю производства СПГ на мировом рынке в пять раз: с нынешних 4 % до 20 % (Сильченко С. Россия намерена в 5 раз увеличить производство СПГ и занять 20 % мирового рынка // Финансовая газета, [Электронный ресурс] URL: https://fingazeta.ru/business/tek/456915, дата обращения 23.06.2021 г.), учитывая перспективные планы развития ряда регионов, где добыча природного газа к 2030 г. должна вырасти до 200 млрд нм/год (Коржубаев А.Г., Филимонова И.В. Перспективы комплексного развития нефтяной и газовой промышленности Восточной Сибири и Дальнего Востока // Газовая промышленность. – 2011. – № 6. – С. 10-16).
Вместе с тем природный газ является ценным сырьем для газо- и нефтехимических предприятий. Этан или этановая фракция, выделенные из природного газа, преимущественно направляются в качестве сырья газохимической промышленности для получения базовых полимеров, представляющих собой продукты высокой добавочной стоимости. Пропан, бутан и пентан-гексановая фракция, являющиеся товарной продукцией газоперерабатывающих комплексов, также могут быть использованы в качестве сырья газохимических предприятий. Поэтому все более актуальными являются процессы интеграции предприятий по переработке и сжижению природного газа с газохимическими производствами, что, отчасти, может быть реализовано посредством строительства газоперерабатывающих комплексов, позволяющих вырабатывать из природного газа помимо СПГ широкий ассортимент ценных компонентов для их использования в качестве сырья газохимии.
Известен комплекс по переработке и сжижению природного газа, включающий газоперерабатывающий блок, блок сжижения подготовленного газа, магистральный газопровод сырьевого газа, магистральный газопровод товарного газа и блок транспортировки продукции, объединенные прямыми и обратными связями; в газоперерабатывающий блок, включающий звено подготовки сырьевого природного газа, звено извлечения этана и широкой фракции легких углеводородов, звено фракционирования широкой фракции легких углеводородов, звено дожимной компрессорной станции, звено подготовки товарного газа к сжижению, звено очистки этана и звено вспомогательного хозяйства и обеспечивающий выработку товарного газа для подачи в магистральный газопровод товарного газа, подготовленного к сжижению товарного газа, этановой фракции, пропановой и/или бутановой фракции и/или их смеси и пентан-гексановой фракции, по магистральному газопроводу сырьевого газа подают «жирный» природный газ с повышенным содержанием этана или «сухой» природный газ с пониженным содержанием этана (патент на изобретение RU 2702441, МПК F25J 3/00, заявлен 10.05.2018 г., опубликован 08.10.2019 г.). Недостатком данного изобретения является необходимость повторной подготовки природного газа к сжижению, который неизбежно будет содержать примеси диоксида углерода, сероводорода и метанола из-за отсутствия стадий очистки сырьевого природного газа перед его подачей на фракционирование, что потребует строительства дополнительных установок для удаления указанных примесей.
Известен комплекс по переработке и сжижению природного газа, включающий газоперерабатывающий блок, блок сжижения подготовленного газа, магистральный газопровод сырьевого газа, магистральный газопровод товарного газа и блок транспортировки товарной продукции, объединенные трубопроводами; при этом газоперерабатывающий блок состоит из звена подготовки сырьевого природного газа, звена извлечения этановой фракции и широкой фракции легких углеводородов (ШФЛУ), звена фракционирования ШФЛУ, звена дожимной компрессорной станции (ДКС), звена подготовки товарного газа к сжижению, звена очистки этановой фракции и звена вспомогательного хозяйства и обеспечивает выработку товарного газа для подачи в магистральный газопровод товарного газа, подготовленного к сжижению товарного газа, этановой фракции, пропановой и/или бутановой фракции и/или их смеси и пентан-гексановой фракции; блок сжижения подготовленного газа состоит из последовательно расположенных звеньев предохлаждения, сжижения и переохлаждения и звена компрессоров одного или более хладагента, блок транспортировки товарной продукции состоит из звена охлаждения товарной продукции, звена основного парка хранения товарной продукции и звена отгрузки; после звена ДКС газоперерабатывающего блока товарный газ охлаждают путем впрыска потока холодного газа с звеньев блока сжижения подготовленного газа; звено подготовки сырьевого природного газа газоперерабатывающего блока, и/или звено подготовки товарного газа к сжижению газоперерабатывающего блока, и/или звено очистки этановой фракции газоперерабатывающего блока дополняют установками глубокой очистки газа (патент на изобретение RU 2699160, МПК F25J 3/00, заявлен 28.12.2018 г., опубликован 03.09.2019 г.). Недостатком данного изобретения является получение недостаточно чистой ШФЛУ, требующей дополнительной подготовки выделяемых в звене фракционирования ШФЛУ пропановой и бутановой фракций для повышения теплотворной способности СПГ.
Известен также комплекс по переработке магистрального природного газа в товарную продукцию, включающий трубопроводотвод подачи магистрального природного газа на переработку 100, газоперерабатывающий блок 200, осуществляющий выработку товарного природного газа, полностью подготовленного к сжижению, этановой фракции, продуктов разделения ШФЛУ в виде пропановой фракции, бутановой фракции, пентан-гексановой фракции (далее ПГФ), трубопровод подачи товарного природного газа в магистральный газопровод 300, блок производства СПГ 400, блок хранения товарной продукции 500, блок отгрузки товарной продукции 600, объединенные прямыми и обратными связями в виде трубопроводов, при этом между звеньями блоков предусматривают одну или несколько из дополнительных связей (RU 2744415, МПК B01D 53/00, F25J 3/00, заявлен 06.08.2020 г., опубликован 09.03.2021 г.). Недостатком изобретения являются избыточные мощности абсорбционной очистки природного газа от кислых компонентов и метанола на газоперерабатывающем блоке 200, так как на сжижение подается только часть от общего объёма магистрального природного газа.
Наиболее близок к заявляемому изобретению комплекс по переработке природного газа с получением СПГ регулируемого качества, включающий газоперерабатывающий блок с выработкой товарного природного газа, подготовленного к сжижению, этановой фракции и продуктов разделения ШФЛУ, содержащий звено подготовки сырьевого природного газа и удаления нежелательных примесей, звено извлечения этановой фракции и ШФЛУ, звено ДКС для подачи товарного природного газа в газопровод товарного природного газа и в блок сжижения природного газа и звено очистки и фракционирования ШФЛУ с получением очищенных пропана, смеси бутанов, разделяемой на изобутан и н-бутан, и ПГФ со звеном хранения товарной продукции, а также блок сжижения природного газа, содержащий замерный узел ввода подготовленного к сжижению природного газа, установку сжижения газа, звено хранения СПГ и звено отгрузки СПГ, при этом сырьевой природный газ подают на комплекс с высшей теплотворной способностью в диапазоне 950-1200 БТЕ/ст.куб.фут, оцениваемой при температуре 15 °С и атмосферном давлении, при этом в газоперерабатывающем блоке вырабатывают товарный природный газ с высшей теплотворной способностью в диапазоне 1000-1020 БТЕ/ст.куб.фут, оцениваемой при температуре 15 °С и атмосферном давлении, а в блоке сжижения природного газа вырабатывают товарный СПГ с теплотворной способностью в диапазоне 1000-1150 БТЕ/ст.куб.фут, которую обеспечивают путем подачи в товарный природный газ выделяемых на газоперерабатывающем блоке компонентов, повышающих калорийность: этановой фракции, и/или пропана, и/или смеси бутанов, и/или н-бутана и/или изобутана (патент на изобретение RU 2715126, МПК F25J 1/00, F25J 3/00, заявлен 31.05.2019 г., опубликован 25.02.2020 г.). Недостатком данного изобретения является высокая нагрузка на звено подготовки сырьевого природного газа и удаления нежелательных примесей газоперерабатывающего блока при отсутствии соответствующих требований на товарный газ, поступающий в газопровод товарного природного газа.
Задачей данного изобретения является разработка комплекса по переработке магистрального природного газа, обеспечивающего сбалансированную нагрузку газоперерабатывающего блока, производительность блока производства СПГ с получением товарного СПГ регулируемого качества, а также выработку широкого ассортимента продукции высокого качества с одновременным снижением техногенной нагрузки на окружающую среду.
Решение поставленной задачи обеспечивается за счет того, что комплекс по переработке магистрального природного газа в товарную продукцию, включает:
• трубопровод-отвод подачи магистрального природного газа на переработку 100;
• газоперерабатывающий блок 200, осуществляющий выработку товарного природного газа, полностью подготовленного к сжижению и товарного природного газа, подготовленного к подаче в магистральный газопровод, этановых фракций различного состава, продуктов разделения ШФЛУ в виде пропановой фракции, бутановой фракции, ПГФ;
• трубопровод подачи товарного природного газа в магистральный газопровод 300;
• блок производства СПГ 400;
объединенные прямыми и обратными связями в виде трубопроводов.
При этом в состав указанного газоперерабатывающего блока 200 входят следующие звенья:
• звено замера и учета сырьевого природного газа 201;
• звено абсорбционной очистки от кислых компонентов и метанола 202;
• звено глубокой адсорбционной осушки и очистки от ртути 203/1;
• звено адсорбционной осушки и очистки от ртути 203/2;
• звено ректификационного извлечения этановой фракции и ШФЛУ 204/1 (поток I);
• звено ректификационного извлечения этановой фракции и ШФЛУ 204/2 (поток II);
• звено компримирования 205/1 (поток I);
• звено компримирования 205/2 (поток II);
• звено замера и учета товарного природного газа 206;
• звено очистки этановой фракции 207;
• звено очистки и фракционирования ШФЛУ 208;
• звено замера и учета подаваемых на газохимическое производство сухого природного газа, этановой и пропановой фракций 209.
В состав указанного блока производства СПГ 400 входят следующие звенья:
• звено сжижения 401;
• звено подготовки и компримирования хладагента 402.
После звена замера и учета сырьевого природного газа 201 сырьевой природный газ делится на два потока: первый поток (поток I) в количестве, обеспечивающем производительность блока производства СПГ 400, последовательно проходит звено абсорбционной очистки от кислых компонентов и метанола 202, звено глубокой адсорбционной осушки и очистки от ртути 203/1 и звено ректификационного извлечения этановой фракции и ШФЛУ 204/1 и, полностью подготовленный к сжижению, направляется в звено сжижения 401 блока производства СПГ 400 с предварительным повышением давления в звене компримирования 205/1, второй поток (поток II) последовательно проходит звено адсорбционной осушки и очистки от ртути 203/2 и звено ректификационного извлечения этановой фракции и ШФЛУ 204/2, откуда выводится осушенный природный газ для последующей подачи после компримирования в звене компримирования 205/2 в виде товарного природного газа, подготовленного к подаче в магистральный газопровод, в трубопровод подачи товарного природного газа в магистральный газопровод 300 через звено замера и учета товарного природного газа 206, при этом этановую фракцию из звена ректификационного извлечения этановой фракции и ШФЛУ 204/2 направляют в звено очистки этановой фракции 207 и далее на газохимическое производство для дальнейшей переработки или объединяют с этановой фракцией из звена ректификационного извлечения этановой фракции и ШФЛУ 204/1 для получения смесевой товарной этановой фракции, подаваемой через звено замера и учета подаваемых на газохимическое производство сухого природного газа, этановой и пропановой фракций 209 на газохимическое производство для дальнейшей переработки, потоки ШФЛУ, поступающие из звеньев ректификационного извлечения этановой фракции и ШФЛУ 204/1 и 204/2, объединяют в звене очистки и фракционирования ШФЛУ 208 для очистки от меркаптанов и метанола и разделения на пропановую фракцию (основной компонент – пропан), частично направляемую через звено замера и учета подаваемых на газохимическое производство сухого природного газа, этановой и пропановой фракций 209 на газохимическое производство для дальнейшей переработки, бутановую фракцию (основной компонент – бутан) и ПГФ.
Разделение сырьевого природного газа на два потока позволяет гибко управлять технологическим процессом, обеспечивая необходимую производительность блока производства СПГ 400 и снижая при этом нагрузку газоперерабатывающего блока 200 по подготовке сырьевого природного газа к сжижению, что влечет за собой уменьшение экономических затрат и техногенной нагрузки на окружающую среду. В свою очередь, звено очистки этановой фракции 207 позволяет получать этановую фракцию высокой чистоты, в частности, пригодную для использования в качестве сырья газохимического производства. Осуществляется стабильная выработка широкого ассортимента товарной продукции для нужд газохимии и сжиженного природного газа максимальной теплотворной способности.
Рационально отработанный газ регенерации из звена глубокой адсорбционной осушки и очистки от ртути 203/1 подавать на смешение с сырьевым природным газом с помощью компрессора перед абсорбером в звено абсорбционной очистки от кислых компонентов и метанола 202 при неполном извлечении метанола из сырьевого природного газа в звене абсорбционной очистки от кислых компонентов и метанола 202 с доочисткой очищенного природного газа в звене глубокой адсорбционной осушки и очистки от ртути 203/1, или с очищенным природным газом после абсорбера в звено абсорбционной очистки от кислых компонентов и метанола 202 при глубокой очистке сырьевого природного газа от метанола в звене абсорбционной очистки от кислых компонентов и метанола 202 без доочистки в звене глубокой адсорбционной осушки и очистки от ртути 203/1, или с сырьевым природным газом в звено замера и учета сырьевого природного газа 201, или с сырьевым природным газом в звено адсорбционной осушки и очистки от ртути 203/2.
Отработанный газ регенерации из звена адсорбционной осушки и очистки от ртути 203/2 целесообразно подавать на смешение с сырьевым природным газом с помощью компрессора перед абсорбером звена абсорбционной очистки от кислых компонентов и метанола 202 или в звено замера и учета сырьевого природного газа 201.
Возможна подача этановой фракции из звена ректификационного извлечения этановой фракции и ШФЛУ 204/1 в звено подготовки и компримирования хладагента 402 для подпитки контура этанового хладагента 402 и/или контура или контуров смешанного хладагента и/или в звено сжижения СПГ 401 для регулирования калорийности СПГ.
Рационально этановую фракцию из звена ректификационного извлечения этановой фракции и ШФЛУ 204/1 и звена очистки этановой фракции 207 подавать в звено компримирования 205/1 для смешения с сухим природным газом при снижении или отсутствии потребления этановой фракции на газохимическом производстве.
С экономических позиций и для расширения ассортимента продукции целесообразно этановые фракции различного качества, отличающиеся наличием и составом допустимых примесей, поступающие из звена ректификационного извлечения этановой фракции и ШФЛУ 204/1 и из звена очистки этановой фракции 207, направлять на газохимическое производство отдельными трубопроводами без смешения через звено замера и учета подаваемых на газохимическое производство сухого природного газа, этановой и пропановой фракций 209 для возможности различной переработки указанных фракций.
Целесообразно для обеспечения гибкости функционирования заявленного комплекса компримированный природный газ из звена компримирования 205/1 частично или полностью направлять в звено замера и учета товарного природного газа 206 при сезонных колебаниях выработки товарного СПГ или во время ремонтных работ, обеспечивая тем самым поддержание производственных мощностей газоперерабатывающего блока 200 и выпуска товарной продукции (этановые фракции, пропановая и бутановая фракции, ПГФ).
Рационально звено очистки этановой фракции 207, необходимое для обеспечения жестких ограничений по содержанию в товарной этановой фракции таких примесей, как метанол, диоксид углерода и сероводород, предусмотреть в границах газохимического производства с исключением его из газоперерабатывающего блока 200.
При этом также возможно осуществлять подачу пропановой фракции и/или бутановой фракции из звена очистки и фракционирования ШФЛУ 208 в звено сжижения 401 блока производства СПГ 400 для регулирования калорийности СПГ и/или для подпитки контура или контуров смешанного хладагента звена подготовки и компримирования хладагента 402 блока производства СПГ 400. Подача компонентов, повышающих калорийность, в звенья комплекса увеличивает гибкость технологической схемы, решает проблему сбыта углеводородных фракций при отсутствии спроса со стороны газохимических предприятий и исключает необходимость приобретения данных компонентов в качестве хладагентов со стороны.
В качестве газа регенерации и/или газа охлаждения в звене очистки и фракционирования ШФЛУ 208 можно использовать компримированный природный газ из звеньев компримирования 205/1 и/или 205/2 после первой ступени компримирования до и/или после аппаратов воздушного охлаждения, соответственно.
Целесообразно для снижения выбросов парниковых газов при низкой концентрации сероводорода в сырьевом природном газе газоперерабатывающий блок 200 дополнить звеном компримирования и очистки кислых газов, поступающих из рефлюксной емкости десорбера звена абсорбционной очистки от кислых компонентов и метанола 202 и/или звена очистки этановой фракции 207, для использования в качестве сырья установок получения метанола и/или карбамида и/или другой продукции.
При необходимости подачи сухой очищенной этановой фракции высокого качества в звено сжижения 401 и/или звено подготовки и компримирования хладагента 402, а также при снижении или отсутствии потребления этановой фракции на газохимическом производстве целесообразно газоперерабатывающий блок 200 дополнять звеном компримирования этановой фракции.
В зависимости от выбранной технологии целесообразно дополнить газоперерабатывающий блок 200 звеном сжижения этановой фракции, куда подают этановую фракцию после звеньев ректификационного извлечения этановой фракции и ШФЛУ 204/1 и/или 204/2 для её сжижения и реализации потребителям в качестве новой товарной продукции.
На фигуре представлена принципиальная схема одного из возможных вариантов реализации комплекса по переработке магистрального природного газа в товарную продукцию с использованием следующих обозначений:
1- 45 – трубопроводы;
100 – трубопровод-отвод подачи магистрального природного газа на переработку;
200 – газоперерабатывающий блок;
201 – звено замера и учета сырьевого природного газа;
202 – звено абсорбционной очистки от кислых компонентов и метанола;
203/1 – звено глубокой адсорбционной осушки и очистки от ртути;
203/2 – звено адсорбционной осушки и очистки от ртути;
204/1 – звено ректификационного извлечения этановой фракции и ШФЛУ (поток I);
204/2 – звено ректификационного извлечения этановой фракции и ШФЛУ (поток II);
205/1 – звено компримирования (поток I);
205/2 – звено компримирования (поток II);
206 – звено замера и учета товарного природного газа;
207 – звено очистки этановой фракции;
208 – звено очистки и фракционирования ШФЛУ;
209 – звено замера и учета подаваемых на газохимическое производство сухого природного газа, этановой и пропановой фракций;
300 –трубопровод подачи товарного природного газа в магистральный газопровод;
400 – блок производства СПГ;
401 – звено сжижения;
402 – звено подготовки и компримирования хладагента.
Комплекс по переработке магистрального природного газа в товарную продукцию согласно представленной принципиальной схеме функционирует следующим образом. Магистральный природный газ из трубопровода-отвода подачи магистрального природного газа на переработку 100 по трубопроводу 1 поступает в качестве сырьевого природного газа в звено замера и учёта сырьевого природного газа 201 газоперерабатывающего блока 200, после чего делится на два потока.
Первый поток сырьевого природного газа (поток I) в количестве, обеспечивающем производительность блока производства СПГ 400, по трубопроводу 2 направляется в звено абсорбционной очистки от кислых компонентов и метанола 202, где с помощью водного раствора абсорбента удаляются диоксид углерода, сероводород и метанол. Извлеченные кислые газы (диоксид углерода и сероводород) подают в звено обработки извлекаемых примесей (на схеме не указано). Очищенный природный газ направляется по трубопроводу 3 в звено глубокой адсорбционной осушки и очистки от ртути 203/1, откуда очищенный и осушенный природный газ по трубопроводу 4 поступает в звено ректификационного извлечения этановой фракции и ШФЛУ 204/1 (поток I).
Поступающий по трубопроводу 4 очищенный и осушенный природный газ в звене ректификационного извлечения этановой фракции и ШФЛУ 204/1 (поток I) разделяют на:
- сухой природный газ, направляемый по трубопроводу 5 в звено компримирования 205/1 для получения после компримирования и охлаждения товарного природного газа, полностью подготовленного к сжижению, который направляется по трубопроводу 6 в звено сжижения 401 блока производства СПГ 400. Также возможна подача части компримированного природного газа по трубопроводу 39 в звено подготовки и компримирования хладагента 402 блока производства СПГ 400 для подпитки контура или контуров смешанного хладагента, а также в качестве резервного источника топливного газа при его недостатке. Часть компримированного природного газа перед охлаждением поступает по трубопроводу 40 для использования в качестве газа регенерации и/или газа охлаждения адсорбентов звена очистки и фракционирования ШФЛУ 208;
- этановую фракцию, частично направляемую по трубопроводу 11 в звено замера и учета подаваемых на газохимическое производство сухого природного газа, этановой и пропановой фракций 209 для дальнейшего следования по трубопроводу 20 на газохимическое производство в качестве сырья для дальнейшей переработки, частично направляемую по трубопроводу 10 в звено подготовки и компримирования хладагента 402 блока производства СПГ 400 для подпитки контура этанового хладагента и/или контура или контуров смешанного хладагента и/или по трубопроводу 13 в звено компримирования 205/1 для смешения с сухим природным газом и/или по трубопроводу 15 в звено сжижения 401 блока производства СПГ 400 для регулирования калорийности товарного СПГ;
- ШФЛУ, направляемую по трубопроводу 14 в звено очистки и фракционирования ШФЛУ 208.
Второй поток сырьевого природного газа (поток II) по трубопроводу 24 направляется в звено адсорбционной осушки и очистки от ртути 203/2, после чего осушенный природный газ по трубопроводу 25 поступает в звено ректификационного извлечения этановой фракции и ШФЛУ 204/2 (поток II).
Поступающий по трубопроводу 25 осушенный природный газ в звене ректификационного извлечения этановой фракции и ШФЛУ 204/2 (поток II) разделяют на:
- сухой природный газ, частично направляемый по трубопроводу 37 в звено замера и учета подаваемых на газохимическое производство сухого природного газа, этановой и пропановой фракций 209 для дальнейшего следования по трубопроводу 22 на газохимическое производство в качестве сырья и/или топливного газа, частично направляемый по трубопроводу 26 в звено компримирования 205/2 для выработки товарного природного газа, подготовленного к подаче в магистральный газопровод. Основная часть компримированного охлажденного природного газа направляется по трубопроводу 27 в звено замера и учета товарного природного газа 206, откуда по трубопроводу 28 поступает в трубопровод подачи товарного природного газа в магистральный газопровод 300 для отвода потребителям. Часть компримированного природного газа перед охлаждением поступает по трубопроводу 45 для использования в качестве газа регенерации и/или газа охлаждения адсорбентов звена очистки и фракционирования ШФЛУ 208;
2
2
- этановую фракцию, направляемую по трубопроводу 29 в звено очистки этановой фракции 207, где для удаления кислых примесей может быть использована одна из следующих технологий: абсорбция водным раствором амина, фракционирование CO, вымораживание CO, а также адсорбция цеолитами для доочистки этановой фракции;
- ШФЛУ, направляемую по трубопроводу 38 в звено очистки и фракционирования ШФЛУ 208.
Очищенная этановая фракция направляется по трубопроводу 31 в звено замера и учета подаваемых на газохимическое производство сухого природного газа, этановой и пропановой фракций 209 для дальнейшего следования по трубопроводу 23 на газохимическое производство, или на смешение с этановой фракцией, поступающей из звена ректификационного извлечения этановой фракции и ШФЛУ 204/1 (поток I) по трубопроводу 11, с получением смесевой товарной этановой фракции, подаваемой через звено замера и учета подаваемых на газохимическое производство сухого природного газа, этановой и пропановой фракций 209 на газохимическое производство в качестве сырья для дальнейшей переработки по трубопроводу 20. При снижении или отсутствии потребности в этановой фракции на газохимическом производстве возможно частичное или полное сжижение этановой фракции, поступающей из звеньев 204/1 и/или 204/2, с её накоплением для последующей переработки (на схеме не указано) и/или направление этановой фракции по трубопроводу 30 в звено компримирования 205/1 для смешения с сухим природным газом и/или по трубопроводу 41 в звено сжижения 401 блока производства СПГ 400 для регулирования калорийности СПГ и/или по трубопроводу 32 в звено подготовки и компримирования хладагента 402 блока производства СПГ 400 для подпитки контура этанового хладагента и/или контура или контуров смешанного хладагента.
В звене очистки и фракционирования ШФЛУ 208 происходит смешение потоков ШФЛУ, поступающих из звена ректификационного извлечения этановой фракции и ШФЛУ 204/1 (поток I) и звена ректификационного извлечения этановой фракции и ШФЛУ 204/2 (поток II) по трубопроводам 14 и 38, соответственно. В звене очистки и фракционирования ШФЛУ 208 после удаления меркаптанов и метанола происходит разделение ШФЛУ на:
- пропановую фракцию, частично направляемую по трубопроводу 16 в звено замера и учета подаваемых на газохимическое производство сухого природного газа, этановой и пропановой фракций 209 для дальнейшего следования по трубопроводу 21 на газохимическое производство в качестве сырья для дальнейшей переработки, частично направляемую по трубопроводу 17 в звено сжижения 401 блока производства СПГ 400 для регулирования калорийности товарного СПГ, частично направляемую по трубопроводу 19 для подпитки контура или контуров смешанного хладагента звена подготовки и компримирования хладагента 402 блока производства СПГ 400, балансовое количество пропановой фракции подаётся в блок хранения товарной продукции (на схеме не указано);
- бутановую фракцию, частично направляемую по трубопроводу 36 в звено сжижения 401 блока производства СПГ 400 для регулирования калорийности товарного СПГ и/или по трубопроводу 18 для подпитки контура или контуров смешанного хладагента звена подготовки и компримирования хладагента 402 блока производства СПГ 400, балансовое количество бутановой фракции подаётся в блок хранения товарной продукции (на схеме не указано).
Часть сухого природного газа используют в звене глубокой адсорбционной осушки и очистки от ртути 203/1 и в звене адсорбционной осушки и очистки от ртути 203/2 в качестве газа регенерации и/или газа охлаждения адсорбентов осушки, после чего отработанный газ регенерации предварительно компримируют в звене глубокой адсорбционной осушки и очистки от ртути 203/1 и в звене адсорбционной осушки и очистки от ртути 203/2 и направляют по трубопроводу 7 и по трубопроводу 33, соответственно, в звено абсорбционной очистки от кислых компонентов и метанола 202 на смешение с сырьевым природным газом с помощью компрессора перед абсорбером при неполном извлечении метанола из сырьевого природного газа с доочисткой очищенного природного газа в звене глубокой адсорбционной осушки и очистки от ртути 203/1 с целью исключения накопления нежелательных примесей в последнем или с очищенным природным газом после абсорбера при глубокой очистке сырьевого природного газа от метанола без доочистки в звене глубокой адсорбционной осушки и очистки от ртути 203/1 или в звено замера и учета сырьевого природного газа 201 на смешение с сырьевым природным газом по трубопроводам 9 и 35, соответственно. Дополнительно отработанный газ регенерации из звена глубокой адсорбционной осушки и очистки от ртути 203/1 поступает по трубопроводу 42 на смешение с сырьевым природным газом в звено адсорбционной осушки и очистки от ртути 203/2. Вода, извлекаемая из отработанного газа регенерации при его охлаждении и/или на фильтрах-коалесцерах из очищенного природного газа перед адсорберами в звене глубокой адсорбционной осушки и очистки от ртути 203/1 и в звене адсорбционной осушки и очистки от ртути 203/2, по трубопроводу 8 и по трубопроводу 34, соответственно, поступает в звено абсорбционной очистки от кислых компонентов и метанола 202.
Поступающий по трубопроводу 6 в звено сжижения 401 блока производства СПГ 400 товарный природный газ, полностью подготовленный к сжижению, охлаждается и конденсируется за счёт использования хладагентов, поступающих по группе трубопроводов 43 из звена подготовки и компримирования хладагента 402 и возвращающихся по группе трубопроводов 44 после передачи холода, с выводом товарного СПГ по трубопроводу 12.
Хладагенты требуемого состава производятся непосредственно в звене подготовки и компримирования хладагента 402 путём смешения в необходимых пропорциях компримированного природного газа (компонент – метан), поступающего из звена компримирования 205/1 по трубопроводу 39, этановой фракции (компонент – этан), поступающей из звена ректификационного извлечения этановой фракции и ШФЛУ 204/1 (поток I) по трубопроводу 10 и/или из звена очистки этановой фракции 207 по трубопроводу 32, пропановой фракции (компонент – пропан), поступающей из звена очистки и фракционирования ШФЛУ 208 по трубопроводу 19, бутановой фракции (компонент – бутан), поступающей из звена очистки и фракционирования ШФЛУ 208 по трубопроводу 18.
В качестве газа регенерации и/или газа охлаждения адсорбентов звена очистки и фракционирования ШФЛУ 208 используют компримированный природный газ, поступающий по трубопроводу 40 из звена компримирования 205/1 и/или по трубопроводу 45 из звена компримирования 205/2.
Таким образом, заявленное изобретение позволяет обеспечить сбалансированную нагрузку газоперерабатывающего блока, производительность блока производства СПГ с получением товарного СПГ регулируемого качества, а также выработку широкого ассортимента продукции высокого качества с одновременным сжижением техногенной нагрузки на окружающую среду.