RU2525764C2 - Hydrocarbon gas mix preparation and processing plant (versions) - Google Patents
Hydrocarbon gas mix preparation and processing plant (versions) Download PDFInfo
- Publication number
- RU2525764C2 RU2525764C2 RU2012133827/06A RU2012133827A RU2525764C2 RU 2525764 C2 RU2525764 C2 RU 2525764C2 RU 2012133827/06 A RU2012133827/06 A RU 2012133827/06A RU 2012133827 A RU2012133827 A RU 2012133827A RU 2525764 C2 RU2525764 C2 RU 2525764C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- gas
- outlet
- unit
- installation
- separator
- Prior art date
Links
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 title claims abstract description 64
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 title claims abstract description 64
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 title claims abstract description 60
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims description 24
- ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N Propane Chemical compound CCC ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 68
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims abstract description 41
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 36
- 230000006835 compression Effects 0.000 claims abstract description 34
- 238000007906 compression Methods 0.000 claims abstract description 34
- 239000001294 propane Substances 0.000 claims abstract description 34
- 230000002262 irrigation Effects 0.000 claims abstract description 27
- 238000003973 irrigation Methods 0.000 claims abstract description 27
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims abstract description 14
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 52
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims description 48
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 48
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 19
- HOWJQLVNDUGZBI-UHFFFAOYSA-N butane;propane Chemical compound CCC.CCCC HOWJQLVNDUGZBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims description 13
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims description 8
- 230000001172 regenerating effect Effects 0.000 claims description 7
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims description 3
- 239000002699 waste material Substances 0.000 claims description 2
- 239000006260 foam Substances 0.000 claims 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 89
- 239000000047 product Substances 0.000 description 14
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 238000010992 reflux Methods 0.000 description 5
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 4
- WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N hydroxyacetaldehyde Natural products OCC=O WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 3
- 239000012263 liquid product Substances 0.000 description 3
- 239000003209 petroleum derivative Substances 0.000 description 3
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 239000003502 gasoline Substances 0.000 description 2
- 150000002334 glycols Chemical class 0.000 description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 2
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 2
- XUKUURHRXDUEBC-KAYWLYCHSA-N Atorvastatin Chemical compound C=1C=CC=CC=1C1=C(C=2C=CC(F)=CC=2)N(CC[C@@H](O)C[C@@H](O)CC(O)=O)C(C(C)C)=C1C(=O)NC1=CC=CC=C1 XUKUURHRXDUEBC-KAYWLYCHSA-N 0.000 description 1
- 230000002745 absorbent Effects 0.000 description 1
- 239000002250 absorbent Substances 0.000 description 1
- 239000001273 butane Substances 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 238000007872 degassing Methods 0.000 description 1
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 description 1
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 description 1
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- IJDNQMDRQITEOD-UHFFFAOYSA-N n-butane Chemical compound CCCC IJDNQMDRQITEOD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OFBQJSOFQDEBGM-UHFFFAOYSA-N n-pentane Natural products CCCCC OFBQJSOFQDEBGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 description 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 1
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 description 1
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 1
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 1
- 239000012808 vapor phase Substances 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к переработке нефтяных и природных газов и может быть использовано в газовой, нефтяной, химической и нефтехимической отраслях промышленности.The invention relates to the processing of petroleum and natural gases and can be used in the gas, oil, chemical and petrochemical industries.
Известная установка многостадийной очистки газовой смеси (Патент РФ на полезную модель №110286, МПК B01D 53/00, опубл. 20.11.2011) содержит компрессор и два мембранных разделителя газа. Вход компрессора сообщен с трубопроводом подачи исходной газовой смеси, а выход сообщен трубопроводом с первым мембранным разделителем, из которого выход отводящего потока непроникшего газа (апенетрата) соединен трубопроводом со вторым мембранным разделителем, из которого выход апенетрата сообщен с трубопроводом подачи очищенной газовой смеси потребителю. Отвод проникшего газа (пенетрата) первого мембранного разделителя соединен с трубопроводом подачи этого газа на дальнейшую переработку или утилизацию. Установка снабжена дополнительными мембранными модулями, причем один из модулей параллельно подключен к первому мембранному разделителю, а другой модуль подключен параллельно ко второму мембранному разделителю с двумя дополнительными вакуум-компрессорами, причем первый дополнительный вакуум-компрессор установлен в первом трубопроводе отвода проникшей газовой смеси, второй вакуум-компрессор установлен во втором трубопроводе отвода проникшей газовой смеси.The well-known installation of multi-stage cleaning of the gas mixture (RF Patent for utility model No. 110286, IPC B01D 53/00, publ. 20.11.2011) contains a compressor and two membrane gas separators. The compressor inlet is connected to the supply pipe of the initial gas mixture, and the output is connected to the pipe with a first membrane separator, from which the outlet of the non-penetrating gas (apenetrate) is connected by a pipe to the second membrane separator, from which the outlet of the apenetrate is connected to the pipeline for supplying the purified gas mixture to the consumer. The outlet of the penetrated gas (penetrate) of the first membrane separator is connected to the pipeline supplying this gas for further processing or disposal. The installation is equipped with additional membrane modules, one of the modules being connected in parallel to the first membrane separator, and the other module being connected in parallel to the second membrane separator with two additional vacuum compressors, the first additional vacuum compressor being installed in the first discharge pipe of the penetrated gas mixture, the second vacuum -compressor is installed in the second pipeline of removal of the penetrated gas mixture.
Установка может быть оснащена последовательно установленными в трубопроводе подачи исходной газовой смеси холодильником, сепаратором и фильтром.The installation can be equipped with a refrigerator, a separator and a filter, which are installed in series in the pipeline for supplying the initial gas mixture.
Общими признаками известного решения и предлагаемых вариантов решений являются:Common features of a known solution and proposed solutions are:
- трубопровод подвода сырья;- pipeline supply of raw materials;
- компрессор;- compressor;
- по крайней мере, один мембранный разделитель, имеющий выходы апенетрата и пенетрата;- at least one membrane separator having outputs of apenetrate and penetrate;
- выход апенетрата соединен с потребителем;- the output of the apenetrate is connected to the consumer;
- выход пенетрата мембранного разделителя соединен с трубопроводом подачи этого газа на дальнейшую переработку;- the output of the penetrate membrane separator is connected to the pipeline supplying this gas for further processing;
- теплообменники;- heat exchangers;
- сепаратор;- separator;
- трубопроводные линии, соединяющие оборудование;- pipelines connecting equipment;
- запорно-регулирующую арматуру.- shut-off and control valves.
Недостатками известной установки являются следующие.The disadvantages of the known installation are as follows.
Отсутствие возможности использования (вовлечения в переработку) углеводородного компрессата, образующегося в любом случае при компримировании сырьевого углеводородного газа. Известно, что при компримировании смеси углеводородных газов (особенно попутного нефтяного газа (ПНГ), отличающегося высоким содержанием ценных компонентов C3+выше) выделяется значительное содержание углеводородного конденсата, который в большинстве случаев не вовлекается в квалифицированную переработку, что в конечном итоге приводит к потере части ценной продукции. Количество выпавшего при компримировании компрессата может составлять от 5 до 30% от потенциального содержания углеводородов C3+выше в сырьевом углеводородном газе. Компрессат с потерями возвращается в нефть или сжигается.The inability to use (engage in processing) a hydrocarbon compress formed in any case when compressing a raw hydrocarbon gas. It is known that when compressing a mixture of hydrocarbon gases (especially associated petroleum gas (APG), which is characterized by a high content of valuable components C 3 + above ), a significant content of hydrocarbon condensate is released, which in most cases is not involved in qualified processing, which ultimately leads to loss parts of valuable products. The amount of compress formed during compression can range from 5 to 30% of the potential hydrocarbon content of C 3 + higher in the feed hydrocarbon gas. The lossy compressor is returned to oil or burned.
Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату является установка разделения газовых углеводородных смесей, реализующая способ по патенту РФ на изобретение №2028567, МПК6 F25J 3/06, опубл. 09.02.1995, содержащая узел компримирования газовой углеводородной смеси (компрессор), мембранный разделитель первой ступени, мембранный разделитель второй ступени, каждый мембранный разделитель имеет выходы пенетрата и апенетрата, при этом выход пенетрата из первого мембранного разделителя соединен через узел низкотемпературного охлаждения с входом сепаратора, при этом узел низкотемпературного охлаждения включает рекуперативные теплообменники обратных потоков газа и жидкости, выходящих из сепаратора, и пропановый испаритель. Установка имеет колонну с входом жидкости, соединенным с узлом низкотемпературного охлаждения, а также колонна имеет выход жидкости и паровой фазы и снабжена узлом орошения ее верха, имеющим выход газа, и узлом подогрева ее низа, имеющим выход жидкости. Узел орошения верха колонны включает рефлюксную емкость, насос, холодильник, кроме того, установка содержит дожимной компрессор, трубопроводные линии, соединяющие оборудование и запорно-регулирующую арматуру (Патент РФ на изобретение №2028567, МПК F25J 3/06, опубл. 09.02.1995).The closest in technical essence and the achieved result is the installation of separation of gas hydrocarbon mixtures that implements the method according to the patent of the Russian Federation for invention No. 2028567, IPC 6 F25J 3/06, publ. 02/09/1995, comprising a unit for compressing a gas hydrocarbon mixture (compressor), a first stage membrane separator, a second stage membrane separator, each membrane separator has penetrate and apenetrate outputs, while the penetrate exit from the first membrane separator is connected through a low-temperature cooling unit to the separator inlet, wherein the low-temperature cooling unit includes recuperative heat exchangers for the return flows of gas and liquid leaving the separator, and a propane evaporator. The installation has a column with a liquid inlet connected to a low-temperature cooling unit, and the column has an outlet of liquid and vapor phase and is equipped with an irrigation unit of its top having a gas outlet and a unit of heating its bottom with a liquid outlet. The top column irrigation unit includes a reflux tank, pump, refrigerator, in addition, the installation contains a booster compressor, piping lines connecting the equipment and shut-off and control valves (RF Patent for the invention No. 2028567, IPC F25J 3/06, publ. 09.02.1995) .
Общими признаками известного и предлагаемого решения по первому варианту являются следующие:Common features of the known and proposed solutions for the first option are the following:
- трубопровод подвода сырья;- pipeline supply of raw materials;
- узел компримирования газовой углеводородной смеси;- compression unit for a gas hydrocarbon mixture;
- по крайней мере, один мембранный разделитель, имеющий выходы пенетрата и апенетрата;- at least one membrane separator having outputs of penetrate and apenetrate;
- выход апенетрата соединен с потребителем;- the output of the apenetrate is connected to the consumer;
- выход пенетрата соединен через узел низкотемпературного охлаждения с входом сепаратора;- the penetrate outlet is connected through a low-temperature cooling unit to the inlet of the separator;
- узел низкотемпературного охлаждения включает рекуперативные теплообменники обратных потоков газа и жидкости, выходящих из сепаратора, и пропановый испаритель;- the low-temperature cooling unit includes recuperative heat exchangers for the return flows of gas and liquid leaving the separator, and a propane evaporator;
- колонна с входом жидкости, с узлом орошения ее верха, имеющим выход газа, и узлом подогрева ее низа, имеющим выход жидкости;- a column with a liquid inlet, with a top irrigation unit having a gas outlet, and a bottom heating unit having a liquid outlet;
- трубопроводные линии, соединяющие оборудование;- pipelines connecting equipment;
- запорно-регулирующая арматура.- shut-off and control valves.
Общими признаками известного и предлагаемого решения по второму варианту являются следующие:Common features of the known and proposed solutions for the second option are the following:
- трубопровод подвода сырья;- pipeline supply of raw materials;
- узел компримирования газовой углеводородной смеси;- compression unit for a gas hydrocarbon mixture;
- по крайней мере, один мембранный разделитель, имеющий выходы пенетрата и апенетрата;- at least one membrane separator having outputs of penetrate and apenetrate;
- выход апенетрата соединен с потребителем;- the output of the apenetrate is connected to the consumer;
- выход пенетрата соединен через узел низкотемпературного охлаждения с входом сепаратора;- the penetrate outlet is connected through a low-temperature cooling unit to the inlet of the separator;
- узел низкотемпературного охлаждения включает рекуперативный теплообменник обратного потока жидкости, выходящего из сепаратора, и пропановый испаритель;- the unit of low-temperature cooling includes a recuperative heat exchanger for the return flow of liquid leaving the separator, and a propane evaporator;
- рекуперативный теплообменник обратного потока газа, выходящего из сепаратора;- recuperative heat exchanger of the return flow of gas leaving the separator;
- колонна с входом жидкости, с узлом орошения ее верха, имеющим выход газа, и узлом подогрева ее низа, имеющим выход жидкости;- a column with a liquid inlet, with a top irrigation unit having a gas outlet, and a bottom heating unit having a liquid outlet;
- трубопроводные линии, соединяющие оборудование;- pipelines connecting equipment;
- запорно-регулирующая арматура.- shut-off and control valves.
Недостатками известной установки является следующие.The disadvantages of the known installation is as follows.
Отсутствие возможности использования (вовлечения в переработку) углеводородного компрессата, образующегося при компримировании сырьевого углеводородного газа.The lack of the possibility of using (involving in processing) the hydrocarbon compress formed during the compression of raw hydrocarbon gas.
На выходе с установки получаются два газовых потока, которые отличаются и по давлению и по качеству подготовки (степень извлечения C3+выше и степень осушки газа), что может быть неприемлемым для потребителя, неоптимальным для дальнейшего трубопроводного транспорта и/или потребует использования дополнительного блока компримирования, что увеличивает капитальные и эксплуатационные затраты.At the outlet from the installation, two gas flows are obtained, which differ in both pressure and quality of preparation (the degree of C 3 + extraction is higher and the degree of gas dehydration), which may be unacceptable to the consumer, not optimal for further pipeline transport and / or require the use of an additional unit compression, which increases capital and operating costs.
В качестве жидкой продукции установки предусматривается получение только одного продукта - широкой фракции легких углеводородов (ШФЛУ), что сужает потенциальные возможности и гибкость работы промышленного объекта. Во многих случаях даже для регионального потребления требуется более широкий спектр товарной продукции, например пропан автомобильный (ПА), пропан-бутан автомобильный (ПБА), сжиженные газы для коммунально-бытового потребления, авиационное сконденсированное топливо (АСКТ), бензин газовый стабильный (БСГ).As the plant’s liquid products, only one product is intended to be obtained - a wide fraction of light hydrocarbons (NGL), which limits the potential and flexibility of an industrial facility. In many cases, even for regional consumption, a wider range of commercial products is required, for example, automobile propane (PA), automobile propane-butane (PBA), liquefied gases for household consumption, aviation condensed fuel (ASKT), stable gasoline (BSG) .
Техническим результатом изобретения является обеспечение использования (вовлечения в переработку) углеводородного компрессата, образующегося при компримировании газовой углеводородного смеси с расширением спектра товарной продукции, дающим возможность удовлетворения в полной мере потребительского спроса на продукцию при оптимизации работы установки и снижении капитальных и эксплуатационных затрат.The technical result of the invention is the provision of the use (involvement in processing) of a hydrocarbon compress formed during compression of a gas hydrocarbon mixture with the expansion of the range of marketable products, making it possible to fully satisfy consumer demand for products while optimizing the operation of the installation and reducing capital and operating costs.
Этот результат достигается тем, что по первому варианту в известной установке подготовки и переработки газовых углеводородных смесей, содержащей трубопровод подвода сырья, узел компримирования, по крайней мере, один мембранный разделитель, имеющий выходы апенетрата, соединенный с потребителем, и пенетрата, соединенный через узел низкотемпературного охлаждения, включающий рекуперативные теплообменники обратных потоков газа и жидкости, выходящих из сепаратора, и пропановый испаритель с входом сепаратора, колонну с входом жидкости, с узлом орошения ее верха, имеющим выход газа, и узлом подогрева ее низа, имеющим выход жидкости, трубопроводные линии, соединяющие оборудование и запорно-регулирующую арматуру, новым является то, что узел компримирования имеет выход углеводородного компрессата, который соединен с помощью устройства, обеспечивающего регулирование давления, с выходом пенетрата из мембранного разделителя.This result is achieved by the fact that, according to the first embodiment, in the known installation for the preparation and processing of gas hydrocarbon mixtures containing a feed line, a compression unit, at least one membrane separator having apenetrate outputs connected to the consumer, and penetrate connected through a low-temperature unit cooling, including recuperative heat exchangers for the return flows of gas and liquid exiting the separator, and a propane evaporator with an inlet of the separator, a column with a liquid inlet, with knots the irrigation scrap of its top, which has a gas outlet, and its bottom heating unit, which has a liquid outlet, the piping lines connecting the equipment and shut-off and control valves, the new thing is that the compression unit has a hydrocarbon compress outlet, which is connected using a device that provides regulation pressure, with the release of penetrate from the membrane separator.
Кроме того, выход газа из рекуперативного теплообменника обратного потока газа узла низкотемпературного охлаждения по первому варианту соединен с трубопроводом подвода сырья в узел компримирования.In addition, the gas outlet from the recuperative gas return heat exchanger of the low-temperature cooling unit according to the first embodiment is connected to the pipeline for supplying raw materials to the compression unit.
По второму варианту технический результат достигается тем, что в известной установке подготовки и переработки газовых углеводородных смесей, содержащей узел компримирования, по крайней мере, один мембранный разделитель, имеющий выходы апенетрата, соединенный с потребителем, и пенетрата, соединенный через узел низкотемпературного охлаждения, включающий рекуперативный теплообменник обратного потока жидкости, выходящей из сепаратора, и пропановый испаритель, с входом сепаратора, рекуперативный теплообменник обратного потока газа, выходящего из сепаратора, колонну с входом жидкости, с узлом орошения ее верха, имеющим выход газа, и узлом подогрева ее низа, имеющим выход жидкости, трубопроводные линии, соединяющие оборудование и запорно-регулирующую арматуру, новым является то, что узел компримирования имеет выход углеводородного компрессата, соединенный с рекуперативным теплообменником обратного потока газа, выходящего из сепаратора, по охлаждаемой среде, а выход компрессата из этого теплообменника соединен с помощью устройства, обеспечивающего регулирование давления, выход которого соединен с входом пенетрата в пропановый испаритель узла низкотемпературного охлаждения или с выходом пенетрата из узла низкотемпературного охлаждения.According to the second embodiment, the technical result is achieved in that in the known installation for the preparation and processing of gas hydrocarbon mixtures containing a compression unit, at least one membrane separator having apenetrate outputs connected to the consumer, and penetrate connected through a low-temperature cooling unit, including recuperative a liquid return heat exchanger exiting the separator, and a propane evaporator, with a separator inlet, a regenerative gas return heat exchanger, outlet a column with a liquid inlet, with a top irrigation unit having a gas outlet and a bottom heating unit with a liquid outlet, piping lines connecting the equipment and shut-off and control valves, new is that the compression unit has a hydrocarbon outlet a compress connected to a recuperative heat exchanger of the return flow of gas leaving the separator through a cooled medium, and the output of the compress from this heat exchanger is connected using a device that provides pressure control I, whose output is connected to the input penetrants propane evaporator assembly or the low-temperature cooling in a yield of penetrants node low-temperature cooling.
Кроме того, по второму варианту выход газа из рекуперативного теплообменника обратного потока газа, выходящего из сепаратора, может быть соединен с трубопроводом подвода сырья в узел компримирования.In addition, according to the second embodiment, the gas outlet from the recuperative heat exchanger of the return gas stream exiting the separator can be connected to the feed line to the compression unit.
Кроме того, по любому из вариантов выход газа узла орошения колонны может быть соединен с трубопроводом подвода сырья или с трубопроводной линией на входе мембранного разделителя, или с выходом апенетрата из мембранного разделителя.In addition, according to any of the options, the gas outlet of the column irrigation unit can be connected to the feed line or to the pipeline at the inlet of the membrane separator, or to the outlet of the apenetrate from the membrane separator.
Кроме того, по любому из вариантов узел орошения колонны может иметь дополнительно выход пропана автомобильного (ПА), или пропан-бутана автомобильного (ПБА), или смеси пропан-бутановой технической (СПБТ).In addition, according to any of the options, the column irrigation unit may additionally have an output of automobile propane (PA), or automobile propane-butane (PBA), or a technical propane-butane mixture (SPBT).
Кроме того, по любому из вариантов колонна может иметь дополнительно боковой выход авиационного сконденсированного топлива (АСКТ).In addition, according to any of the options, the column may have an additional lateral exit of aviation condensed fuel (ASKT).
Кроме того, по любому из вариантов колонна может иметь дополнительно боковой выход авиационного сконденсированного топлива (АСКТ), при этом узел орошения имеет дополнительно выход пропана автомобильного (ПА).In addition, according to any of the options, the column may have an additional lateral exit of aviation condensed fuel (ASKT), while the irrigation unit has an additional exit of propane automobile (PA).
Кроме того, по любому из вариантов установка может быть снабжена дополнительным теплообменником, соединенным по нагреваемой среде с выходом жидкости из рекуперативного теплообменника обратного потока жидкости узла низкотемпературного охлаждения и с входом жидкости в колонну, а по нагревающей среде он может быть соединен с выходом жидкости узла подогрева низа колонны и потребителем.In addition, according to any of the options, the installation can be equipped with an additional heat exchanger connected via a heated medium to the liquid outlet from the regenerative heat exchanger of the liquid backflow unit of the low-temperature cooling unit and to the liquid inlet to the column, and through the heating medium it can be connected to the liquid outlet of the heating unit bottom of the column and the consumer.
Заявленная совокупность признаков по первому и второму вариантам обеспечивает квалифицированную переработку получаемого при компримировании газовых углеводородных смесей (сырьевого газа) в узле компримирования (существенный признак перед мембранным разделителем) компрессата, количество которого может составлять 5-30% от потенциального содержания углеводородов C3+выше в сырьевом газе. Это позволяет получить на предлагаемой установке дополнительно кроме широкой фракции легких углеводородов (далее по тексту ШФЛУ), широкий спектр экономически выгодной продукции: авиационное сконденсированное топливо (далее по тексту АСКТ), или пропан автомобильный (далее по тексту ПА), и/или пропан-бутан автомобильный (далее по тексту ПБА), смесь пропан-бутановую техническую (далее по тексту СПБТ), бензин газовый стабильный (далее по тексту БГС) в зависимости от потребительского спроса и позволяет решить проблему использования компрессата, исключая его потери (возвращение в нефть или сжигание на факелах), что может значительно улучшить технико-экономические показатели работы объекта, за счет получения дополнительно продукции, качество и ассортимент которой отвечают потребительскому спросу и которая имеет высокую стоимость. При этом установка обеспечивает получение различной продукции только изменением технологических параметров работы установки.The claimed combination of features according to the first and second options provides qualified processing of gas obtained during compression of gas hydrocarbon mixtures (raw gas) in the compression unit (an essential sign in front of the membrane separator) of the compress, the amount of which can be 5-30% of the potential C 3 + hydrocarbon content is higher in feed gas. This allows you to get on the proposed installation, in addition to a wide fraction of light hydrocarbons (hereinafter referred to as NGL), a wide range of economically profitable products: aviation condensed fuel (hereinafter referred to as ASKT), or automobile propane (hereinafter referred to as PA), and / or propane automobile butane (hereinafter referred to as PBA), technical propane-butane mixture (hereinafter referred to as SPBT), stable gasoline (hereinafter referred to as BGS) depending on consumer demand and allows solving the problem of using compress Except his loss (return to the oil or flaring), which can significantly improve the technical and economic performance of the object, by obtaining additional products, the quality and range of which meet consumer demand and which has a high cost. At the same time, the installation ensures the receipt of various products only by changing the technological parameters of the installation.
Варианты установки, а именно снабжение узла компримирования выходом углеводородного компрессата и соединение его с помощью устройства, обеспечивающего регулирование давления, с выходом пенетрата из мембранного разделителя (по первому варианту) или соединение выхода углеводородного компрессата через рекуперативный теплообменник обратного потока газа, выходящего из сепаратора по охлаждаемой среде, с помощью устройства, обеспечивающего регулирование давления, с входом пенетрата в пропановый испаритель узла низкотемпературного охлаждения или с выходом пенетрата из узла низкотемпературного охлаждения в зависимости от параметров сырьевого газа и обратных потоков (температуры, давления, расходов) (по второму варианту), обеспечивают:Installation options, namely, supplying the compression unit with the outlet of the hydrocarbon compress and connecting it using a pressure regulating device with the outlet of the penetrate from the membrane separator (according to the first embodiment) or connecting the outlet of the hydrocarbon compress through a recuperative heat exchanger of the gas return from the separator by a cooled medium, using a device that provides pressure control, with the entrance of penetrate into the propane evaporator of the low-temperature cooling unit denia or with the penetrate exit from the low-temperature cooling unit, depending on the parameters of the feed gas and return flows (temperature, pressure, flow) (according to the second option), provide:
- выбор энергосберегающей и оптимальной схемы подготовки и переработки газа;- selection of energy-saving and optimal gas preparation and processing schemes;
- гибкость по регулированию качества подготовленного газа и степени извлечения целевых компонентов C3+выше.- flexibility to control the quality of the prepared gas and the degree of extraction of the target components C 3 + higher .
Совокупность признаков по первому варианту обеспечивает использование охлажденного компрессата в качестве абсорбента для увеличения степени извлечения C3+выше из потока пенетрата.The combination of features according to the first embodiment provides the use of a refrigerated compress as an absorbent to increase the degree of extraction of C 3 + higher from the penetrate stream.
Выбор варианта установки выполняется в каждом конкретном случае в зависимости от характеристик сырьевого газа и требований к качеству его подготовки и номенклатуре товарной жидкой продукции.The choice of installation option is carried out in each case, depending on the characteristics of the feed gas and the requirements for the quality of its preparation and the range of marketable liquid products.
На выходе установка имеет один поток газа, подготовленного до необходимых требований к его качеству (давление, температура точки росы по влаге (ТТРH2O) и по углеводородам (ТТРуг-ды)), для подачи потребителю или в транспортную сеть, что оптимизирует капитальные и эксплуатационные затраты установки.At the exit installation has a gas stream prepared to the necessary requirements for its quality (pressure, dew point of moisture (TTP H2O) and hydrocarbons (TTP y-dy)), for supplying the consumer or in the transport network, thus optimizing capital and installation operating costs.
Соединение выхода газа из рекуперативного теплообменника обратного потока газа узла низкотемпературного охлаждения по первому варианту и теплообменника обратного потока газа по второму варианту с трубопроводом подвода сырья в узел компримирования, а также соединение выхода газа узла орошения колонны с трубопроводом подвода сырья или с трубопроводной линией на входе мембранного разделителя, или с выходом апенетрата из мембранного разделителя позволяет утилизировать потоки разгазирования, выходящие из сепаратора, и потоки стабилизации, выходящие из узла орошения колонны, образующиеся в незначительных количествах, путем подачи на компримирование или в зависимости от давления и состава путем подачи в соответствующие потоки по схеме подготовки газа.The connection of the gas outlet from the recuperative gas return heat exchanger of the low-temperature cooling unit according to the first embodiment and the gas return heat exchanger of the second embodiment with the feed line to the compression unit, as well as the gas outlet of the column irrigation unit with the feed line or with the pipeline line at the membrane inlet separator, or with the release of apenetrate from the membrane separator allows you to utilize the degassing streams leaving the separator, and stabilization flows tion, leaving the column irrigation unit, formed in small quantities, by feeding to compression or depending on pressure and composition by feeding into the corresponding flows according to the gas preparation scheme.
За счет выше перечисленного и при большей технологичности и простоте предложенная схема может работать в широком диапазоне давлений и температур охлаждения «жирных» потоков углеводородных смесей, что позволяет регулировать степень извлечения C3+выше из сырьевого газа, а следовательно, и качество его подготовки при полном использовании (утилизации) сырьевого газа и образующегося при компримировании компрессата.Due to the above, and with greater manufacturability and simplicity, the proposed scheme can operate in a wide range of pressures and cooling temperatures of "greasy" hydrocarbon mixture streams, which makes it possible to control the degree of C 3 + extraction higher from the feed gas, and therefore the quality of its preparation at full the use (utilization) of raw gas and the resulting compress.
На фигуре 1 представлена схема установки по первому варианту.The figure 1 presents the installation diagram according to the first embodiment.
На фигуре 2 представлена схема установки по второму варианту.The figure 2 presents the installation diagram of the second embodiment.
Установка подготовки и переработки газовых углеводородных смесей по первому варианту (фиг.1) содержит трубопровод 1 подвода сырья (газовой углеводородной смеси), соединенный с узлом компримирования 2, включающем компрессор, привод и вспомогательное оборудование (газоохладитель, сепаратор). Узел компримирования 2 имеет, по крайней мере, одну ступень компримирования. Узел компримирования 2 соединен трубопроводной линией 3, по крайней мере, с одним мембранным разделителем 4, имеющим выход апенетрата 5, соединенный с потребителем, и выход пенетрата 6. Выход пенетрата 6 соединен через узел низкотемпературного охлаждения 7, включающий последовательно соединенные рекуперативный теплообменник 8 обратного потока газа и рекуперативный теплообменник 9 обратного потока жидкости, соединенные с выходом газа 10 и выходом жидкости 11 соответственно, из сепаратора 12, и пропановый испаритель 13, соединенный с входом сепаратора 12. Узел компримирования 2 имеет выход 14 углеводородного компрессата, который соединен с помощью устройства 15, обеспечивающего регулирование давления, с выходом пенетрата 6 из мембранного разделителя 4. В качестве устройства 15 может быть использован дросселирующий (регулирующий давление) клапан. Узел компримирования 2 имеет также выход воды и тяжелых углеводородов, подаваемых на установки подготовки нефти или в систему утилизации стоков в зависимости от наличия этих объектов вблизи данной установки.The installation for the preparation and processing of gas hydrocarbon mixtures according to the first embodiment (Fig. 1) contains a
Установка имеет колонну 16 с входом жидкости 17, с узлом орошения 18 ее верха, имеющим выход газа 19, и узлом подогрева 20 ее низа, имеющим выход жидкости 21 (АСКТ, или ШФЛУ, или БГС), соединенный трубопроводом 22 с потребителем.The installation has a
Узел орошения 18 включает холодильник 23 (воздушный и/или пропановый, последний на фиг. показан пунктиром), рефлюксную емкость 24 и насос 25.The
Выход газа из рекуперативного теплообменника 8 обратного потока газа узла низкотемпературного охлаждения 7 может быть соединен с трубопроводом 1 подвода сырья в узел компримирования 2.The gas outlet from the recuperative heat exchanger 8 of the reverse gas flow of the low-
По второму варианту установка подготовки и переработки газовых углеводородных смесей (фигура 2) содержит трубопровод 1 подвода сырья (газовой углеводородной смеси), соединенный с узлом компримирования 2, который соединен трубопроводной линией 3, по крайней мере, с одним мембранным разделителем 4, имеющим выход апенетрата 5, соединенный с потребителем, и выход пенетрата 6. Выход пенетрата 6 соединен через узел низкотемпературного охлаждения 7, включающий последовательно соединенные рекуперативный теплообменник 9 обратного потока жидкости, соединенный с выходом жидкости 11 из сепаратора 12, и пропановый испаритель 13. Узел компримирования 2 имеет выход 14 углеводородного компрессата, который соединен с рекуперативным теплообменником 26 обратного потока газа, выходящего из сепаратора 12, по охлаждаемой среде, а выход компрессата из этого рекуперативного теплообменника 26 соединен с помощью устройства 15, обеспечивающего регулирование давления, с входом пенетрата в пропановый испаритель 13 узла низкотемпературного охлаждения 7 или с выходом пенетрата из пропанового испарителя 13 узла низкотемпературного охлаждения 7 (на фиг.2 показано пунктиром).According to the second variant, the installation for the preparation and processing of gas hydrocarbon mixtures (Figure 2) contains a
Идентично первому варианту установка по второму варианту имеет колонну 16 с входом жидкости 17, с узлом орошения 18 ее верха, имеющим выход газа 19, и узлом подогрева 20 ее низа, имеющим выход жидкости 21 (АСКТ, или ШФЛУ, или БГС), соединенный трубопроводом 22 с потребителем. Узел орошения 18 включает холодильник 23 (воздушный и/или пропановый), рефлюксную емкость 24 и насос 25.Similarly to the first embodiment, the installation according to the second embodiment has a
По второму варианту выход газа из рекуперативного теплообменника 26 обратного потока газа, выходящего из сепаратора 12, может быть соединен с трубопроводом 1 подвода сырья в узел компримирования 2 газовой углеводородной смеси.According to the second embodiment, the gas outlet from the
По любому из вариантов выход газа 19 узла орошения 18 колонны 16 может быть соединен с трубопроводом 1 подвода сырья или с трубопроводной линией 3 на входе мембранного разделителя 4, или с выходом апенетрата 5 из мембранного разделителя 4.According to any of the options, the
Узел орошения 18 колонны 16 по любому из вариантов может иметь дополнительно выход 27 для ПА, или ПБА, или СПБТ.The
Кроме того, по любому из вариантов колонна может иметь дополнительно боковой выход 28 АСКТ, а узел орошения 18 может иметь дополнительно выход 27 для ПА.In addition, according to any of the options, the column may have an additional ASKT
Кроме того, по любому из вариантов установка может быть снабжена дополнительным теплообменником 29, соединенным по нагреваемой среде с выходом жидкости из рекуперативного теплообменника 9 обратного потока жидкости узла низкотемпературного охлаждения 7 и с входом жидкости 17 в колонну 16, а по нагревающей среде он соединен с выходом жидкости 21 узла подогрева 20 низа колонны 16.In addition, according to any of the options, the installation can be equipped with an
Установка снабжена системой ингибирования гидратообразования (гликоля) (на фиг. не показана): вход 30 регенерированного гликоля, выход 31 насыщенного гликоля.The installation is equipped with a system for inhibiting hydrate formation (glycol) (not shown in FIG.): Input 30 of regenerated glycol,
Установка также снабжена холодильником 32.The unit is also equipped with a
Установка снабжена необходимой запорно-регулирующей арматурой.The installation is equipped with the necessary shut-off and control valves.
Установка работает следующим образом.Installation works as follows.
Газовая углеводородная смесь (попутный нефтяной газ) по трубопроводу 1 поступает в узел компримирования 2, на выходе которого получают скомпримированный газ, который по трубопроводной линии 3 подают в мембранный разделитель 4, где газовую смесь делят на апенетрат (поток газа, подготовленный до необходимых требований к его качеству (давление, температура точки росы по влаге (ТТРH2O) и по углеводородам (ТТРуг-ды)), выводимый через выход апенетрата 5 потребителю, и пенетрат, выводимый через выход пенетрата 6.The hydrocarbon gas mixture (associated petroleum gas) through the
По первому варианту выводимый пенетрат соединяют с компрессатом, получаемым и выводимым через выход 14 с заданным давлением, обеспечиваемым устройством 15, и подают в узел низкотемпературного охлаждения 7, где смесь охлаждают по первому варианту последовательно в рекуперативных теплообменниках 8, 9 и в пропановом испарителе 13 и далее подают в сепаратор 12. В сепараторе 12 происходит разделение на газ, отводимый через выход газа 10 в рекуперативный теплообменник 8 и далее в трубопровод 1, и на жидкость, которую через выход жидкости 11, рекуперативный теплообменник 9 подают непосредственно (или через дополнительный теплообменник 29) через вход жидкости 17 в колонну 16.In the first embodiment, the discharged penetrate is connected to the compressor obtained and discharged through the
По второму варианту выводимый из мембранного разделителя 4 пенетрат подают на охлаждение в узел низкотемпературного охлаждения 7, в котором пенетрат последовательно охлаждают в рекуперативным теплообменнике 9 и в пропановом испарителе 13 и далее подают в сепаратор 12. При этом компрессат, получаемый и выводимый через выход 14 охлаждают в рекуперативном теплообменнике 26, затем подают в устройство 15, обеспечивая расчетное давление, с которым компрессат подают на смешение с пенетратом после рекуперативного теплообменника 9 или после пропанового испарителя 13. В сепараторе 12 происходит разделение углеводородной смеси на газ, отводимый через выход газа 10 в рекуперативный теплообменник 26, где газ охлаждает компрессат, и далее - в трубопровод 1, и на жидкую фазу, которую через выход жидкости 11, рекуперативный теплообменник 9 подают непосредственно (или через дополнительный теплообменник 29) через вход жидкости 17 в колонну 16.According to the second variant, the penetrate removed from the
По обоим вариантам жидкую фазу из сепаратора 12, подавая в дополнительный теплообменник 29, могут нагревать при необходимости кубовым продуктом колонны 16. В колонне 16 происходит разделение углеводородной смеси на паровую углеводородную фазу, которую, охладив в холодильнике 23 воздухом и/или пропановым хладоагентом, разделяют в рефлюксной емкости 24, откуда насосом 25 сконденсированную жидкую часть либо ПА, либо ПБА, либо СПБТ подают на орошение верха колонны 16, а балансовую часть жидкости через выход 27 выводят как готовый товарный продукт потребителю. Несконденсированная газовая часть - газ стабилизации - из рефлюксной емкости 24 через выход газа 19 возвращают в трубопровод 1 с потоком исходной газовой углеводородной смеси (попутного нефтяного газа) либо в трубопроводную линию 3 с потоком скомпримированного газа, поступающего на мембранный разделитель 4, либо в трубопроводную линию на выходе апенетрата 5 и далее потребителю.In both cases, the liquid phase from the
Возможно боковым погоном колонны 16 через боковой выход 28 вывести как готовый товарный продукт АСКТ потребителю.It is possible to withdraw through the side stream of the
С нижней части колонны 16 получают продукт - либо АСКТ, либо ШФЛУ, либо БГС, который выводят из узла подогрева 20 и/или непосредственно из колонны 16 через выход жидкости 21. Далее нижний продукт в зависимости от состава сырья охлаждают в холодильнике 32 и направляют потребителю или предварительно направляют на рекуперацию тепла в дополнительный теплообменник 29, используя потенциал тепла для нагрева сырьевого потока, а затем по трубопроводу 22 направляют на доохлаждение в холодильнике 32 и далее направляют потребителю.From the bottom of the
Колонна 16, имея определенное количество массообменных устройств, обеспечивает заданное качество и номенклатуру получаемой продукции.
Таким образом, на установке в зависимости от исходного сырья и потребительского спроса возможно получение товарной жидкой продукции в следующих комбинациях:Thus, depending on the feedstock and consumer demand, it is possible to obtain commercial liquid products in the following combinations at the installation:
- ШФЛУ (выход жидкости 21);- BFLH (liquid output 21);
- ПА (выход 27), АСКТ (боковой выход 28), БГС (выход жидкости 21);- PA (output 27), ASKT (lateral output 28), BGS (fluid output 21);
- ПА (выход 27), АСКТ или ШФЛУ (выход жидкости 21);- PA (output 27), ASKT or NGL (liquid output 21);
- ПБА (выход 27), АСКТ или БГС (выход жидкости 21);- PBA (output 27), ASKT or BGS (fluid output 21);
- СПБТ (выход 27), БГС (выход жидкости 21).- SPBT (output 27), BGS (fluid output 21).
Для предупреждения гидратообразования в узле низкотемпературного охлаждения 7 осуществляют подачу регенерированного гликоля через вход 30 и вывод насыщенного гликоля на регенерацию с установки из сепаратора 12 через выход 31. По второму варианту гликоль вводят в компрессат перед подачей его в рекуперативный теплообменник 26.To prevent hydrate formation in the low-
Claims (14)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012133827/06A RU2525764C2 (en) | 2012-08-07 | 2012-08-07 | Hydrocarbon gas mix preparation and processing plant (versions) |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012133827/06A RU2525764C2 (en) | 2012-08-07 | 2012-08-07 | Hydrocarbon gas mix preparation and processing plant (versions) |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2012133827A RU2012133827A (en) | 2014-02-27 |
RU2525764C2 true RU2525764C2 (en) | 2014-08-20 |
Family
ID=50151435
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2012133827/06A RU2525764C2 (en) | 2012-08-07 | 2012-08-07 | Hydrocarbon gas mix preparation and processing plant (versions) |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2525764C2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2597321C1 (en) * | 2015-07-08 | 2016-09-10 | Акционерное общество "Научно-исследовательский и проектный институт по переработке газа" (АО "НИПИгазпереработка") | Plant for treatment and processing gas hydrocarbon mixtures |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2028567C1 (en) * | 1989-07-11 | 1995-02-09 | Научно-исследовательский и проектный институт по переработке газа | Method of separation of gas hydrocarbon mixture |
DE4437892A1 (en) * | 1994-10-22 | 1996-04-25 | Numrich Reiner Dr | Sepn. of organic vapour from air streams by permeation through a membrane |
RU93801U1 (en) * | 2009-12-17 | 2010-05-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Актуальные технологии нефтеотдачи" | INSTALLATION OF PREPARATION OF ASSOCIATED OIL GAS |
-
2012
- 2012-08-07 RU RU2012133827/06A patent/RU2525764C2/en active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2028567C1 (en) * | 1989-07-11 | 1995-02-09 | Научно-исследовательский и проектный институт по переработке газа | Method of separation of gas hydrocarbon mixture |
DE4437892A1 (en) * | 1994-10-22 | 1996-04-25 | Numrich Reiner Dr | Sepn. of organic vapour from air streams by permeation through a membrane |
RU93801U1 (en) * | 2009-12-17 | 2010-05-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Актуальные технологии нефтеотдачи" | INSTALLATION OF PREPARATION OF ASSOCIATED OIL GAS |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2597321C1 (en) * | 2015-07-08 | 2016-09-10 | Акционерное общество "Научно-исследовательский и проектный институт по переработке газа" (АО "НИПИгазпереработка") | Plant for treatment and processing gas hydrocarbon mixtures |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2012133827A (en) | 2014-02-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10487699B2 (en) | Natural gas liquid fractionation plant waste heat conversion to cooling capacity using kalina cycle | |
CN102317725B (en) | Hydrocarbon gas processing | |
US10436077B2 (en) | Natural gas liquid fractionation plant waste heat conversion to potable water using modified multi-effect distillation system | |
US11078809B2 (en) | Natural gas liquid fractionation plant waste heat conversion to simultaneous power and potable water using kalina cycle and modified multi-effect-distillation system | |
US10663234B2 (en) | Natural gas liquid fractionation plant waste heat conversion to simultaneous cooling capacity and potable water using kalina cycle and modified multi-effect distillation system | |
US11112187B2 (en) | Natural gas liquid fractionation plant waste heat conversion to simultaneous power and cooling capacities using modified Goswami system | |
US10975735B2 (en) | Natural gas liquid fractionation plants low grade waste heat conversion to cooling, power and water | |
US10989078B2 (en) | Natural gas liquid fractionation plant waste heat conversion to simultaneous power and cooling capacities using integrated organic-based compressor-ejector-expander triple cycles system | |
RU2676829C1 (en) | Associated petroleum gas topping plant | |
RU2640969C1 (en) | Method for extraction of liquefied hydrocarbon gases from natural gas of main gas pipelines and plant for its implementation | |
RU2525764C2 (en) | Hydrocarbon gas mix preparation and processing plant (versions) | |
RU2493898C1 (en) | Method of field processing of gas condensate deposit products using unstable gas condensate as coolant and plant to this end | |
RU128924U1 (en) | INSTALLATION OF LOW-TEMPERATURE GAS SEPARATION | |
RU2472564C1 (en) | Plant to extract carbon dioxide from light hydrocarbon ethane-bearing long distillate | |
RU2597321C1 (en) | Plant for treatment and processing gas hydrocarbon mixtures | |
RU2555909C1 (en) | Method of preparation of hydrocarbon gas for transport | |
RU2509271C2 (en) | Method for obtaining gasolines and liquefied gas from associated gas | |
RU145165U1 (en) | INSTALLING AN ETHAN-PROPANE FACTION SEPARATION | |
RU2790002C1 (en) | Gas refining plant | |
RU2758362C1 (en) | Installation for complex gas treatment with increased extraction of gas condensate and production of liquefied natural gas | |
RU2689623C1 (en) | Gas treatment unit | |
US10865661B2 (en) | Natural gas liquid fractionation plant waste heat conversion to simultaneous power, cooling and potable water using modified goswami cycle and new modified multi-effect-distillation system | |
RU2618632C1 (en) | Method and plant for deethanization gas variable processing | |
RU139073U1 (en) | INSTALLATION OF LOW TEMPERATURE OIL GAS PROCESSING | |
CN117928175A (en) | Cryogenic separation system and method thereof |