СПОСОБ КОМПРИМИРОВАНИЯ ГАЗА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО РЕАЛИЗАЦИИ

1. Способ компримирования углеводородной смеси, значение молекулярной массы и плотность которой изменяется в широком диапазоне значений, заключающийся в том, что рабочий процесс компримирования состоит из отдельных этапов очистки смеси, последующего повышения ее давления в отдельных секциях сжатия, охлаждения и сепарации двухфазной смеси, отличающийся тем, что выбор рабочих параметров каждого из этапов процесса компримирования осуществляется на основе системного анализа энерготехнологической схемы установки, описываемой специальной математической моделью ее рабочего процесса: плотность смеси на входе соответствует характеристикам компрессора; двухступенчатый процесс очистки смеси перед компримированием контролируется по количеству улавливаемой капельной влаги или конденсата (нефти) с ограничением предельных значений накапливаемых объемов в соответствующих емкостях; температура сжимаемой смеси на выходе из секции сжатия не должна превышать 423-433К; температура охлажденной смеси между секциями сжатия и после концевых секций составляет 313-333К или менее в зависимости от района добычи углеводородов; процесс сепарации углеводородной смеси после сжатия и охлаждения, также как и в процессе ее очистки перед компримированием является критичным режимом с точки зрения возможности работы всей системы компримирования «на магистраль» или «на кольцо», а устройством для осуществления способа компримирования является многокаскадная блочно-комплектная турбокомпрессорная установка с газотурбинным или электрическим двигателем, каждый каскад сжатия в которой состоит из секции (корпуса) сжатия, аппарата воздушного охлаждения и сепаратора двухфазной углеводородной смеси.
2. Способ компримирования углеводородной смеси по п.1, отличающийся тем, что рабочий процесс блочно-комплектной турбокомпрессорной установки осуществляется с учетом теплофизических свойств углеводородной смеси, изменяющихся в соответствии с режимами компримирования в отдельных каскадах сжатия, а мощностные характеристики отдельных секций и проточной части компрессора в целом выбираются по минимальному значению молекулярной массы компримируемой углеводородной смеси, а также с учетом диапазона значений частоты вращения и мощности свободной турбины газотурбинного двигателя центробежного компрессора, зависящей от климатических условий района эксплуатации турбокомпрессорной установки.
3. Способ компримирования углеводородной смеси по п.1, отличающийся тем, что согласование совместных режимов работы всех секций сжатия и определение запасов по помпажу каждой секции сжатия и компрессора в целом обеспечивается путем сквозного пересчета безразмерных газодинамических характеристик всех секций сжатия в совместную размерную характеристику компрессора.
4. Способ компримирования углеводородной смеси по п.1, отличающийся тем, что алгоритм работы автоматизированной системы управления рабочим процессом установки составляется на основе системного анализа работы всех ее элементов таким образом, что выходные параметры предыдущего элемента установки соответствуют входным параметрам последующего элемента, а при несоответствии режима работы отдельных секций сжатия компрессора требованиям устойчивой работы всей установки осуществляется настройка ее режима с использованием крана-регулятора давления на входе, а также байпасных контуров регулирования секций сжатия, оснащенных противопомпажными клапанами.
5. Блочно-комплектная турбокомпрессорная установка для компримирования углеводородной смеси, имеющая в своем составе средства регулирования параметров газа на входе и вдоль технологического контура; входные сепараторы грубой и тонкой очистки, оснащенные соответствующими средствами регулирования уровня жидкости в кубовой части сепаратора; центробежный компрессор, состоящий из одной или нескольких секций (корпусов) сжатия компрессора с приводом от газотурбинного двигателя; аппараты воздушного охлаждения; сепараторы тонкой очистки; систему сбора и откачки конденсата, выделившегося при компримировании газа, а также автоматизированную систему управления, осуществляющую контроль и регулирование, согласование режимов работы отдельных элементов установки, а также защиту элементов установки в целом в случае возникновения аварийных ситуаций, отличающаяся тем, что турбоблок компрессорного агрегата, состоящий из приводного газотурбинного двигателя, размещенного в герметичном теплозвукоизолирующем кожухе вместе с выхлопной улиткой, одного или нескольких мультипликаторов и секций (корпусов) каскадов сжатия центробежного компрессора, выполнен в виде открытого блока-модуля, смонтирован на единой фундаментной раме и установлен в легкосборном укрытии, а вспомогательное оборудование блока-модуля, выполнено в виде отдельных блоков и также размещено в этом укрытии.
6. Блочно-комплектная турбокомпрессорная установка по п.5, отличающаяся тем, что для охлаждения углеводородной смеси аппараты воздушного охлаждения оснащены камерами рециркуляции с регулируемыми жалюзи.
7. Блочно-комплектная турбокомпрессорная установка по п.5, отличающаяся тем, что конструкция сепараторов, а также настройка регулятора уровня конденсата в кубовой части выполняются с учетом количества конденсата, выделяющегося в процессе охлаждения углеводородной смеси в аппарате воздушного охлаждения соответствующего каскада сжатия, а в случае переполнения кубовой части сепараторов конденсатом осуществляется перевод установки в режим работы «на кольцо».
8. Блочно-комплектная турбокомпрессорная установка по п.5, отличающаяся тем, что система подготовки топливного и пускового газа газотурбинного двигателя подключена к технологическому контуру установки после одной из секций сжатия центробежного компрессора, а характеристики последующих секций сжатия определяются с учетом величины отбора углеводородной смеси на запитку двигателя и работу его пусковой системы.
9. Блочно-комплектная турбокомпрессорная установка по п.5, отличающаяся тем, что входной участок технологического контура установки оснащен краном-регулятором давления, при этом место установки крана-регулятора давления выбирается с учетом интенсивности процесса коагуляции капель конденсата, образующихся после дросселирования углеводородной смеси в рабочих органах крана-регулятора, а секции (корпуса) сжатия установлены в технологическом контуре таким образом, что каждая секция (корпус) сжатия оснащена собственным байпасным контуром регулирования режима ее работы с противопомпажным клапаном.