RU44801U1 - INSTALLATION OF LOW-TEMPERATURE SEPARATION OF A HYDROCARBON GAS - Google Patents
INSTALLATION OF LOW-TEMPERATURE SEPARATION OF A HYDROCARBON GAS Download PDFInfo
- Publication number
- RU44801U1 RU44801U1 RU2004126522/22U RU2004126522U RU44801U1 RU 44801 U1 RU44801 U1 RU 44801U1 RU 2004126522/22 U RU2004126522/22 U RU 2004126522/22U RU 2004126522 U RU2004126522 U RU 2004126522U RU 44801 U1 RU44801 U1 RU 44801U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- propane
- gas
- unit
- pipe
- demethanizer
- Prior art date
Links
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 title claims abstract description 28
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 title claims abstract description 27
- 238000009434 installation Methods 0.000 title claims abstract description 24
- 238000000926 separation method Methods 0.000 title claims abstract description 19
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 title claims abstract description 13
- ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N Propane Chemical compound CCC ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 68
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 46
- 239000001294 propane Substances 0.000 claims abstract description 34
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 29
- 239000001307 helium Substances 0.000 claims abstract description 26
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 26
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 26
- OTMSDBZUPAUEDD-UHFFFAOYSA-N Ethane Chemical compound CC OTMSDBZUPAUEDD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 23
- 238000009833 condensation Methods 0.000 claims abstract description 17
- 230000005494 condensation Effects 0.000 claims abstract description 17
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 17
- 238000010992 reflux Methods 0.000 claims abstract description 11
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 claims abstract description 10
- -1 heat exchangers Chemical class 0.000 claims abstract description 4
- 238000004781 supercooling Methods 0.000 claims abstract description 4
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 10
- 239000000203 mixture Substances 0.000 abstract description 6
- 239000012530 fluid Substances 0.000 abstract 1
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 30
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 9
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 7
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 4
- 239000012808 vapor phase Substances 0.000 description 4
- 238000007872 degassing Methods 0.000 description 3
- 230000002262 irrigation Effects 0.000 description 3
- 238000003973 irrigation Methods 0.000 description 3
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 description 3
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 2
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 description 2
- 239000013526 supercooled liquid Substances 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N nitrogen group Chemical group [N] QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 description 1
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 description 1
- 150000003464 sulfur compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000005292 vacuum distillation Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Separation By Low-Temperature Treatments (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к устройствам для разделения компонентов газовых смесей путем низкотемпературной конденсации и ректификации и может быть использована на газоперерабатывающих предприятиях. Технический результат заключается в обеспечении возможности перевода установки на режим производства продукции другой марки на период сокращения сбыта этана, ШФЛУ и транспортировки этой продукции по существующему продуктопроводу в жидком состоянии. Установка низкотемпературного разделения углеводородного газа, состоящая из блока предварительного охлаждения газа, включающего последовательно установленные теплообменник, пропановый холодильник и сепаратор первой ступени, блока конденсации и переохлаждения газа, включающего теплообменники, сепараторы второй и третьей ступени, отпарные колонны и турбодетандерный агрегат, блока выделения этана и широкой фракции легких углеводородов, включающего теплообменники, деметанизатор с трубопроводом отвода кубовой жидкости в деэтанизатор со встроенным дефлегматором, на трубопроводе отвода кубовой жидкости из которого установлен воздушный холодильник, блока получения гелиевого концентрата, содержит пропановый испаритель с трубопроводом подачи пропана в него, установленный последовательно после воздушного холодильника, соединенного с трубопроводом отвода кубовой жидкости из деметанизатора, а трубопровод подачи пропана в пропановый испаритель соединен с трубопроводом подачи пропана в дефлегматор деэтанизатора.The utility model relates to devices for separating the components of gas mixtures by low-temperature condensation and rectification and can be used in gas processing enterprises. The technical result consists in making it possible to transfer the installation to a production mode of a different brand of products for a period of reduced sales of ethane, NGL and the transportation of these products through an existing product pipeline in a liquid state. A low-temperature hydrocarbon gas separation unit consisting of a gas pre-cooling unit including a heat exchanger, a propane cooler and a first stage separator, a gas condensation and supercooling unit, including heat exchangers, second and third stage separators, stripping columns and a turbine expansion unit, an ethane separation unit and a wide fraction of light hydrocarbons, including heat exchangers, a demethanizer with a bottoms discharge pipe in deethanisato with a built-in reflux condenser, on the drainage pipe of the bottom fluid from which the air cooler of the helium concentrate production unit is installed, contains a propane evaporator with a pipe for supplying propane to it, installed in series after the air cooler connected to the pipe for drainage of the bottom liquid from the demethanizer, and the propane supply pipe the propane evaporator is connected to the propane supply line to the deethanizer dephlegmator.
Description
Полезная модель относится к устройствам для разделения компонентов газовых смесей путем низкотемпературной конденсации и ректификации, а именно, к установкам низкотемпературного разделения газов с целью получения гелиевого концентрата, этана и широкой фракции легких углеводородов, и может быть использована на газоперерабатывающих предприятияхThe utility model relates to devices for separating components of gas mixtures by low-temperature condensation and rectification, namely, to low-temperature gas separation plants for the production of helium concentrate, ethane and a wide fraction of light hydrocarbons, and can be used in gas processing enterprises
Известна установка для разделения газовых смесей, содержащая магистраль перерабатываемого газа, теплообменники, сепараторы, гелиевую ректификационную колонну с линией удаления жидкой фазы, детандер, колонну-деметанизатор с линиями питания колонны, линию удаления кубовой жидкости, насос, линию подачи жидкости в колонну-деэтанизатор. Очищенный, осушенный и охлажденный до минус 30°С газ разделяют на потоки, которые раздельно охлаждают до минус 69°С и частично конденсируют в теплообменниках за счет холода сдросселированных и расширенных в детандере обратных фракций газов сепарации, деметанизации и питания колонны-деметанизатора. Затем потоки смешивают и сепарируют, при этом жидкость дросселируют и направляют на сепарацию, откуда испаренные гелий и легкие углеводороды подают в нижнюю часть гелиевой ректификационной колонны. Жидкую фазу колонны делят на два потока, один из которых дросселируют, частично испаряют в теплообменнике и разделяют в сепараторе. Выделившуюся жидкость дросселируют, смешивают с жидкостью, выделившейся при охлаждении и сепарации подаваемого на переработку газа, и подают в качестве питания в колонну-деметанизатор. Пар, выделившийся при охлаждении и сепарации первой части жидкой фазы гелиевой колонны, расширяют в детандере, объединяют с остальной частью жидкой фазы гелиевой колонны, сепарируют и жидкость направляют в качестве холодного орошения A known installation for separating gas mixtures containing a gas line of the processed gas, heat exchangers, separators, a helium distillation column with a liquid phase removal line, an expander, a demethanizing column with column supply lines, a bottoms liquid removal line, a pump, a liquid supply line to a deethanizer column. The gas purified, dried and cooled to minus 30 ° C is divided into flows, which are separately cooled to minus 69 ° C and partially condensed in heat exchangers due to the cold throttled and expanded in the expander inverse fractions of separation gases, demethanization and power supply of the demethanizer column. Then the flows are mixed and separated, while the liquid is throttled and sent to the separation, from where the evaporated helium and light hydrocarbons are fed into the lower part of the helium distillation column. The liquid phase of the column is divided into two streams, one of which is throttled, partially evaporated in a heat exchanger and separated in a separator. The released liquid is throttled, mixed with the liquid released during cooling and separation of the gas supplied to the processing, and fed as a feed to the demethanizer column. The steam released during cooling and separation of the first part of the liquid phase of the helium column is expanded in the expander, combined with the rest of the liquid phase of the helium column, separated and the liquid is sent as cold irrigation
в колонну-деметанизатор. Кубовую жидкость колонны-деметанизатора разделяют на этановую и широкую фракции легких углеводородов в колонне-деэтанизаторе [Авторское свидетельство СССР №1645796, МПК F 25 J 3/02, опубл. 30.04.91].into the demethanizer column. The bottom liquid of the demethanizer column is divided into ethane and broad fractions of light hydrocarbons in the deethanizer column [USSR Author's Certificate No. 1645796, IPC F 25 J 3/02, publ. 04/30/91].
Недостатком известной установки является относительно невысокая степень извлечения целевых продуктов из природного газа.A disadvantage of the known installation is the relatively low degree of extraction of the target products from natural gas.
Наиболее близкой к заявляемой по совокупности существенных признаков и достигаемому результату является применяемая на гелиевом заводе ООО «Оренбурггазпром» установка низкотемпературного разделения углеводородных газов с целью получения гелиевого концентрата, этана и широкой фракции легких углеводородов [Технологический регламент на эксплуатацию установки 21 получения гелиевого концентрата, выделения этана и ШФЛУ. ТР 3-42-98, II очередь ОГЗ]. Установка содержит блок предварительного охлаждения газа, включающий последовательно установленные теплообменник, пропановый холодильник и сепаратор первой ступени, блок конденсации и переохлаждения газа, включающий теплообменники, сепараторы второй и третьей ступени, отпарные колонны и турбодетандерный агрегат, состоящий из турбодетандера и турбокомпрессора, блок выделения этановой и широкой фракции углеводородов, включающий теплообменники, деметанизатор с трубопроводом отвода кубовой жидкости в деэтанизатор со встроенным дефлегматором, на трубопроводе отвода кубовой жидкости из которого установлен воздушный холодильник, и блок получения гелиевого концентрата, включающий гелиевую ректификационную колонну со встроенными теплообменниками.The closest to the claimed combination of essential features and the achieved result is the low-temperature separation of hydrocarbon gases used at the Orenburggazprom LLC helium plant in order to obtain helium concentrate, ethane and a wide fraction of light hydrocarbons and NGL. TR 3-42-98, stage II OGZ]. The installation comprises a gas pre-cooling unit, including a heat exchanger, a propane cooler and a first stage separator, a gas condensation and sub-cooler unit, including heat exchangers, second and third stage separators, stripping columns and a turbo-expander unit, consisting of a turboexpander and a turbocompressor, an ethane and a wide fraction of hydrocarbons, including heat exchangers, a demethanizer with a distillation pipe to a deethanizer with an integrated deflator gmatorom, the retraction of the bottom liquid conduit which is installed an air cooler, and the acquisition unit helium concentrate comprising helium distillation column with integrated heat exchangers.
Поток сырьевого газа проходит последовательно теплообменник, пропановый холодильник, где происходит его предварительное охлаждение и частичная конденсация за счет холода обратного потока метановой фракции и пропана, затем попадает в сепаратор для отделения жидкой фазы. Отделившиеся в сепараторе жидкие углеводороды подаются на питание в укрепляющую секцию деметанизатора. Газовый поток из сепаратора разделяется The feed gas stream passes sequentially through a heat exchanger, a propane cooler, where it is pre-cooled and partially condensed due to the cold return flow of the methane fraction and propane, then it enters the separator to separate the liquid phase. The liquid hydrocarbons separated in the separator are fed to the strengthening section of the demethanizer. The gas stream from the separator is separated
на потоки, которые после охлаждения и частичной конденсации в теплообменниках обратными потоками метановых фракций объединяются и поступают в первый сепаратор второй ступени, в котором поток газа обогащается гелием, а жидкость этаном. Паровая фаза из этого сепаратора направляется на полную конденсацию в теплообменники, после чего поток переохлажденной жидкости поступает в первую отпарную колонну. Обогащенная этаном жидкость из первого сепаратора второй ступени попадает во второй сепаратор второй ступени. Паровая фаза из него подается в первую отпарную колонну в качестве стриппинг-газа, а жидкость - на орошение деметанизатора.to flows, which, after cooling and partial condensation in heat exchangers, by the return flows of methane fractions are combined and enter the first separator of the second stage, in which the gas stream is enriched with helium, and the liquid is ethane. The vapor phase from this separator is sent to complete condensation in the heat exchangers, after which the flow of supercooled liquid enters the first stripping column. The ethane-enriched liquid from the first separator of the second stage enters the second separator of the second stage. The vapor phase from it is fed into the first stripping column as a stripping gas, and the liquid is used for irrigation of the demethanizer.
Газ, последовательно прошедший через две отпарные колоны и обогащенный гелием, подается в гелиевую ректификационную колонну, где в результате охлаждения и конденсации остатков углеводородов и азота при прохождении последовательно через теплообменники выделяется гелиевый концентрат.Gas sequentially passed through two stripping columns and enriched with helium is fed into a helium distillation column, where helium concentrate is released sequentially through heat exchangers as a result of cooling and condensation of hydrocarbon and nitrogen residues.
С куба первой отпарной колонны выводится метановая фракция высокого давления, часть которой через теплообменник поступает на разделение в сепаратор третьей ступени. Газовая фаза из сепаратора объединяется с верхним продуктом укрепляющей секции деметанизатора и поступает на расширение в турбодетандер турбодетандерного агрегата. Далее этот поток (метановая фракция среднего давления), проходя через теплообменники и объединившись с метановой фракцией среднего давления куба первой отпарной колонны, сжимается турбокомпрессором турбодетандерного агрегата и выводится с установки. Жидкость из сепаратора третьей ступени подается на орошение деметанизатора.A high-pressure methane fraction is discharged from the cube of the first stripping column, part of which is fed through a heat exchanger for separation into a separator of the third stage. The gas phase from the separator is combined with the top product of the reinforcing section of the demethanizer and enters the expansion into the turbo-expander of the turbo-expander unit. Further, this stream (methane fraction of medium pressure), passing through heat exchangers and combined with the methane fraction of medium pressure of the cube of the first stripping column, is compressed by the turbocompressor of the turboexpander unit and removed from the installation. The liquid from the separator of the third stage is fed to the irrigation demethanizer.
Этановая фракция и ШФЛУ получаются путем низкотемпературной ректификации жидкости, выделенной в сепараторах первой, второй и третьей ступени. Сначала осуществляется ректификация полученной жидкости в отпарной секции деметанизатора с получением метановой фракции в качестве дистиллята и фракции углеводородов C2 и выше в качестве кубового остатка деметанизатора, который поступает на разделение в деэтанизатор путем The ethane fraction and NGL are obtained by low-temperature distillation of the liquid separated in the separators of the first, second and third stages. First, the obtained liquid is rectified in the stripping section of the demethanizer to obtain a methane fraction as a distillate and a hydrocarbon fraction of C 2 and higher as the bottom residue of the demethanizer, which is separated by a deethanizer by
ректификации с получением в качестве дистиллята этановой фракции, а в качестве кубового остатка - ШФЛУ. Образование флегмы в деэтанизаторе осуществляется в трубном пространстве встроенного дефлегматора, хладагентом в котором служит испаряющийся пропан, подаваемый в межтрубное пространство. ШФЛУ доохлаждается в воздушном холодильнике и выводится с установки.distillation to obtain ethane fraction as distillate, and BFLH as distillation residue. The formation of reflux in the deethanizer is carried out in the tube space of the built-in reflux condenser, in which the evaporating propane supplied to the annular space serves as a refrigerant. ShFLU is cooled down in the air cooler and removed from the unit.
При сокращении сбыта этана или ШФЛУ предусмотрена система их разгазирования в обратные потоки метановой фракции.With a reduction in the sale of ethane or NGL, a system for their degassing into the return flows of the methane fraction is provided.
Основным недостатком известной установки является то, что сокращение сбыта одного из видов выработанной продукции (этана или ШФЛУ) приводит к необходимости ее разгазирования в обратные потоки метановой фракции, а при отсутствии сбыта и этана и ШФЛУ - к полной остановки установки.The main disadvantage of the known installation is that the reduction in sales of one of the types of products produced (ethane or NGL) leads to the need for its degassing into the return flows of the methane fraction, and in the absence of sales of ethane and NGL, to a complete stop of the installation.
Задачей заявляемой полезной модели является обеспечение возможности перевода установки на режим производства продукции другой марки на период сокращения сбыта этана и ШФЛУ.The objective of the claimed utility model is to enable the installation to switch to the production mode of another brand for a period of reduced sales of ethane and NGL.
Поставленная задача в предлагаемой установке низкотемпературного разделения углеводородного газа, состоящей из блока предварительного охлаждения газа, включающего последовательно установленные теплообменник, пропановый холодильник и сепаратор первой ступени, блока конденсации и переохлаждения газа, включающего теплообменники, сепараторы второй и третьей ступени, отпарные колонны и турбодетандерный агрегат, блока выделения этана и широкой фракции легких углеводородов, включающего теплообменники, деметанизатор с трубопроводом отвода кубовой жидкости в деэтанизатор со встроенным дефлегматором, на трубопроводе отвода кубовой жидкости из которого установлен воздушный холодильник, блока получения гелиевого концентрата, решается за счет того, что установка содержит пропановый испаритель с трубопроводом подачи пропана в него, установленный последовательно после воздушного холодильника, соединенного с трубопроводом отвода кубовой жидкости из деметанизатора, а трубопровод The task in the proposed installation of low-temperature separation of hydrocarbon gas, consisting of a gas pre-cooling unit comprising a heat exchanger, a propane cooler and a first stage separator, a gas condensation and supercooling unit including heat exchangers, second and third stage separators, stripping columns and a turbine expansion unit, a unit for the separation of ethane and a wide fraction of light hydrocarbons, including heat exchangers, a demethanizer with a pipeline from ode of bottled liquid to a deethanizer with a built-in reflux condenser, on the piping of the bottled liquid from which an air cooler is installed, of the helium concentrate production unit, is solved due to the fact that the installation contains a propane evaporator with a propane supply pipe to it installed in series after the air cooler connected to a pipe for draining bottoms liquid from a demethanizer, and a pipeline
подачи пропана в пропановый испаритель соединен с трубопроводом подачи пропана в дефлегматор деэтанизатора.the propane feed to the propane evaporator is connected to the propane feed pipe to the deethanizer dephlegmator.
Получаемый при этом технический результат состоит в обеспечении возможности перевода установки на режим производства продукции новой марки - кубового продукта деметанизатора, являющегося ценным сырьем ввиду высокого содержания в нем этана и углеводородов С3-С4, и транспортировки этой продукции по существующему продуктопроводу в жидком состоянии за счет предварительного охлаждения продукции сначала в воздушном холодильнике, а затем перезахолаживания в пропановом испарителе до температуры, соответствующей минимальной температуре при заданных давлениях в продуктопроводе, при которых смесь углеводородов находится в однофазном состоянии. В связи с выключением из схемы установки деэтанизатора пропан, в существующей установке использующийся для охлаждения встроенного в его верхнюю часть дефлегматора, направляется на перезахолаживание кубового продукта деметанизатора в пропановый испаритель, причем в значительно меньшем количестве, что приводит к снижению удельных затрат электроэнергии на холодопотребление. Кроме того, прекращается прием водяного пара, использовавщегося в качестве теплоносителя для поддержания температуры куба в деэтанизаторе.The technical result obtained in this case consists in providing the possibility of transferring the installation to the production mode of a new brand of products - bottoms demethanizer product, which is a valuable raw material due to the high content of ethane and C 3 -C 4 hydrocarbons in it, and transporting this product through the existing product pipeline in a liquid state for by pre-cooling the products first in an air cooler and then re-cooling in a propane evaporator to a temperature corresponding to the minimum temperature When set in the production pipe pressures at which the hydrocarbon mixture is a single-phase state. In connection with the shutdown of the deethanizer from the installation scheme, propane, which is used in the existing installation to cool the reflux condenser built into its upper part, is sent to re-cooling the bottom product of the demethanizer into a propane evaporator, and in a much smaller amount, which reduces the specific cost of electricity for cold consumption. In addition, the intake of water vapor used as a coolant to maintain the temperature of the cube in the deethanizer is stopped.
На чертеже представлена схема установки низкотемпературного разделения углеводородного газа.The drawing shows a diagram of the installation of low-temperature separation of hydrocarbon gas.
Установка содержит:The installation contains:
- блок предварительного охлаждения газа, включающий трубопровод подвода углеводородного газа 1, теплообменник 2, пропановый холодильник 3, сепаратор первой ступени 4;- a gas pre-cooling unit, including a hydrocarbon gas supply pipe 1, a heat exchanger 2, a propane refrigerator 3, a first stage separator 4;
- блок конденсации и переохлаждения газа, включающий теплообменники 5-7, последовательно установленные сепараторы второй ступени 8-9, сепаратор третьей ступени 10, отпарные колонны 11, 12 и турбодетандерный агрегат 13, состоящий из турбодетандера и турбокомпрессора;- a gas condensation and supercooling unit, comprising heat exchangers 5-7, sequentially installed second stage separators 8-9, a third stage separator 10, stripping columns 11, 12 and a turboexpander unit 13, consisting of a turboexpander and a turbocompressor;
- блок выделения этана и широкой фракции легких углеводородов, включающий деметанизатор, состоящий из укрепляющей 14 и отпарной 15 секций, и деэтанизатор 16 со встроенным дефлегматором 17, воздушный холодильник 18, пропановый испаритель 19;- a unit for the separation of ethane and a wide fraction of light hydrocarbons, including a demethanizer consisting of a reinforcing 14 and stripping 15 sections, and a deethanizer 16 with an integrated reflux condenser 17, an air cooler 18, a propane evaporator 19;
- блок получения гелиевого концентрата, включающий гелиевую ректификационную колонну 20, встроенные теплообменники 21-22.- block receiving helium concentrate, including a helium distillation column 20, built-in heat exchangers 21-22.
Установка низкотемпературного разделения углеводородных газов работает следующим образом.Installation of low-temperature separation of hydrocarbon gases works as follows.
Природный газ, предварительно осушенный и очищенный от сернистых соединений и углекислоты на предыдущих установках, поступает по трубопроводу 1 на установку в блок предварительного охлаждения газа. Поток газа проходит последовательно теплообменник 2, пропановый холодильник 3, где происходит его предварительное охлаждение и частичная конденсация за счет холода обратного потока метановой фракции и пропана, затем попадает в сепаратор для отделения жидкой фазы. Охлаждение и конденсация на этом блоке ведется до температуры минус 30°С. Сконденсировавшиеся углеводороды отделяются от газовой фазы в сепараторе 4, жидкая фаза из которого выводится и направляется на питание в деметанизатор 14, а газовая фаза поступает на дальнейшее охлаждение и конденсацию в теплообменник 5 блока конденсации и охлаждения газа.Natural gas, previously drained and purified from sulfur compounds and carbon dioxide in previous installations, enters through the pipeline 1 to the installation in the gas pre-cooling unit. The gas flow passes sequentially through a heat exchanger 2, a propane cooler 3, where it is pre-cooled and partially condensed due to the cold backflow of the methane fraction and propane, then it enters the separator to separate the liquid phase. Cooling and condensation on this unit is carried out to a temperature of minus 30 ° C. Condensed hydrocarbons are separated from the gas phase in the separator 4, the liquid phase from which is discharged and fed to the demethanizer 14, and the gas phase is fed to further cooling and condensation in the heat exchanger 5 of the condensation and gas cooling unit.
Вторая ступень сепарации ведется в сепараторе 8, откуда жидкость дросселируется в сепаратор 9 с тем, чтобы образовавшиеся при этом пары, содержащие гелий, направить в первую отпарную колонну 11 в качестве стриппинг-газа для сокращения потерь гелия по установке, а оставшаяся жидкость направляется в деметанизатор 14. Паровая фаза из сепаратора 8 направляется на полную конденсацию в теплообменники 6, 7, по выходе из которых поток переохлажденной жидкости дросселируется в первую отпарную колонну 11, где отпаренный газ обогащается гелием. И после полной конденсации в дефлегматоре отпарной колонны 11 поступает в верхнюю часть второй отпарной колонны 12, в которой отпаривается около 10% от исходного The second stage of separation is carried out in the separator 8, from where the liquid is throttled into the separator 9 so that the vapors containing helium formed in this case are sent to the first stripping column 11 as stripping gas to reduce helium losses during installation, and the remaining liquid is sent to the demethanizer 14. The vapor phase from the separator 8 is sent to complete condensation in heat exchangers 6, 7, upon leaving which the stream of supercooled liquid is throttled to the first stripping column 11, where the stripped gas is enriched with helium. And after complete condensation in the reflux condenser, the stripping column 11 enters the upper part of the second stripping column 12, in which about 10% of the initial
газа, поступившего в колонну. По выходу из второй отпарной колонны 12 обогащенный гелием газ дросселируется и подается в блок получения гелиевого концентрата, в котором за счет противоточной конденсации исходного газа выделяется гелиевый концентрат. Обогащение газа гелием происходит в ректификационной колонне 20 в результате охлаждения и конденсации газа при прохождении последовательно через теплообменники 21, 22.gas entering the column. Upon exiting the second stripping column 12, helium-enriched gas is throttled and fed to the helium concentrate production unit, in which helium concentrate is released due to countercurrent condensation of the source gas. The enrichment of gas with helium occurs in the distillation column 20 as a result of cooling and condensation of the gas when passing sequentially through heat exchangers 21, 22.
С куба отпарной колонны 11 выводится метановая фракция высокого давления, часть которой через теплообменник 6 поступает на разделение в сепаратор третьей ступени 10, откуда паровая фаза, объединившись с метановой фракцией с верха деметанизатора 14, направляется на расширение в детандер турбодетандерного агрегата 13 с целью получения холода, а жидкость поступает на первую тарелку деметанизатора 14 в качестве основной флегмы. Остальная кубовая жидкость отпарной колонны 11 дросселируется а и после рекуперации холода в теплообменниках 7, 6, 5, 2 объединяется с потоком, выходящим из турбодетандера, компримируется в компрессоре турбодетандерного агрегата 13 и выводится с установки. Жидкость с куба укрепляющей секции деметанизатора 14 подается на приемное устройство отпарной секции деметанизатора 15. В деметанизаторе 15 осуществляется ее ректификация с получением метановой фракции в качестве дистиллята и фракции углеводородов С2 и выше в качестве кубового остатка. Кубовый продукт деметанизатора 15 направляется на ректификацию в деэтанизатор 16 с получением в качестве дистиллята этановой фракции, а в качестве кубового остатка - широкой фракции легких углеводородов (ШФЛУ). Далее широкая фракция легких углеводородов выводится с установки через воздушный холодильник 18.A high-pressure methane fraction is discharged from the cube of the stripping column 11, part of which is fed through a heat exchanger 6 for separation into a separator of the third stage 10, from where the vapor phase, combined with the methane fraction from the top of the demethanizer 14, is sent to expand into the expander of the turbine expander 13 to obtain cold , and the liquid enters the first plate of the demethanizer 14 as the main reflux. The remaining bottoms liquid of the stripping column 11 is throttled and, after the recovery of the cold in the heat exchangers 7, 6, 5, 2, is combined with the stream exiting the turbo-expander, compressed in the compressor of the turbo-expander 13 and removed from the unit. The liquid from the cube of the reinforcing section of the demethanizer 14 is fed to the receiving device of the stripping section of the demethanizer 15. In the demethanizer 15, it is rectified to obtain a methane fraction as a distillate and a hydrocarbon fraction of C 2 and above as a bottom residue. The bottoms product of the demethanizer 15 is sent for rectification to the deethanizer 16 to obtain an ethane fraction as a distillate, and a broad fraction of light hydrocarbons (BFLH) as the bottom residue. Next, a wide fraction of light hydrocarbons is removed from the installation through an air cooler 18.
При необходимости (например, при сокращении сбыта этана и ШФЛУ) предусмотрена возможность отвода кубового продукта деметанизатора 15 не в деэтанизатор 16, а посредством байпасного трубопровода через воздушный холодильник 18 и пропановый испаритель 19 в магистральный продуктопровод. При этом соответствующими задвижками отсекается деэтанизатор 16, в If necessary (for example, while reducing sales of ethane and BFLH), it is possible to divert the bottoms product of the demethanizer 15 not to the deethanizer 16, but via a bypass line through an air cooler 18 and a propane evaporator 19 into the main product line. In this case, the deethanizer 16, in
том числе и трубопровод подачи пропана в дефлегматор 17. При этом пропан переводится в пропановый испаритель 19. Кубовый продукт деметанизатора первоначально охлаждается в воздушном холодильнике 18, а затем доохлаждается в пропановом испарителе 19 до температуры, соответствующей минимальной температуре при заданных давлениях в продуктопроводе, при которых смесь углеводородов находится в жидком состоянии, что обеспечивает его дальнейшую транспортировку по магистральному продуктопроводу.including the propane supply line to the reflux condenser 17. In this case, the propane is transferred to the propane evaporator 19. The bottom product of the demethanizer is initially cooled in the air cooler 18 and then cooled in the propane evaporator 19 to the temperature corresponding to the minimum temperature at the given pressures in the product pipeline, at which the hydrocarbon mixture is in a liquid state, which ensures its further transportation through the main product pipeline.
При остановке продуктопровода установка за короткое время переводится на работу с выработкой этана и ШФЛУ.When the product pipeline stops, the installation is transferred to work with the production of ethane and NGL in a short time.
Таким образом, использование предлагаемой полезной модели позволяет при отсутствии сбыта этана и ШФЛУ за короткий срок перевести установку на режим производства новой продукции - смеси углеводородов C2 и выше, представляющего интерес для другого потребителя. В результате исключается вероятность простоя установки, предотвращается разгазирование вырабатываемой продукции (этана и ШФЛУ) в обратные потоки метановой фракции. Одновременно снижаются энергозатраты на холодопотребление в связи с остановкой деэтанизатора и прекращается прием водяного пара, использовавшегося в качестве теплоносителя для поддержания температуры куба в деэтанизаторе.Thus, the use of the proposed utility model allows, in the absence of sales of ethane and NGL, for a short time to switch the installation to the mode of production of new products - a mixture of hydrocarbons C 2 and higher, which is of interest to another consumer. As a result, the likelihood of plant downtime is eliminated, the degassing of the products (ethane and BFLH) into the return flows of the methane fraction is prevented. At the same time, energy consumption for cold consumption is reduced due to the stop of the deethanizer and the reception of water vapor, which was used as a coolant to maintain the temperature of the cube in the deethanizer, stops.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2004126522/22U RU44801U1 (en) | 2004-09-02 | 2004-09-02 | INSTALLATION OF LOW-TEMPERATURE SEPARATION OF A HYDROCARBON GAS |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2004126522/22U RU44801U1 (en) | 2004-09-02 | 2004-09-02 | INSTALLATION OF LOW-TEMPERATURE SEPARATION OF A HYDROCARBON GAS |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU44801U1 true RU44801U1 (en) | 2005-03-27 |
Family
ID=35561518
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2004126522/22U RU44801U1 (en) | 2004-09-02 | 2004-09-02 | INSTALLATION OF LOW-TEMPERATURE SEPARATION OF A HYDROCARBON GAS |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU44801U1 (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2580453C1 (en) * | 2015-03-25 | 2016-04-10 | Игорь Анатольевич Мнушкин | Method of processing natural hydrocarbon gas |
| RU2597700C1 (en) * | 2015-06-29 | 2016-09-20 | Игорь Анатольевич Мнушкин | Method of processing natural hydrocarbon gas with variable nitrogen content |
| RU2614947C1 (en) * | 2016-05-11 | 2017-03-31 | Публичное акционерное общество "Газпром" | Method for natural gas processing with c2+ recovery and plant for its implementation |
| RU2726332C1 (en) * | 2019-01-09 | 2020-07-13 | Андрей Владиславович Курочкин | Plant for wasteless complex gas treatment by technology of ltdr |
-
2004
- 2004-09-02 RU RU2004126522/22U patent/RU44801U1/en active
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2580453C1 (en) * | 2015-03-25 | 2016-04-10 | Игорь Анатольевич Мнушкин | Method of processing natural hydrocarbon gas |
| RU2597700C1 (en) * | 2015-06-29 | 2016-09-20 | Игорь Анатольевич Мнушкин | Method of processing natural hydrocarbon gas with variable nitrogen content |
| RU2614947C1 (en) * | 2016-05-11 | 2017-03-31 | Публичное акционерное общество "Газпром" | Method for natural gas processing with c2+ recovery and plant for its implementation |
| RU2726332C1 (en) * | 2019-01-09 | 2020-07-13 | Андрей Владиславович Курочкин | Plant for wasteless complex gas treatment by technology of ltdr |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2502545C1 (en) | Method of natural gas processing and device to this end | |
| CN100513536C (en) | Nitrogen removal from condensed natural gas | |
| US7856848B2 (en) | Flexible hydrocarbon gas separation process and apparatus | |
| SU1029833A3 (en) | Method of liquefying natural gas | |
| RU2355960C1 (en) | Two-step removal of nitrogen from liquefied natural gas | |
| RU2374575C2 (en) | Natural gas liquid extraction combined with production of liquefied natural gas | |
| RU2641778C2 (en) | Complex method for extraction of gas-condensate liquids and liquefaction of natural gas | |
| US3205669A (en) | Recovery of natural gas liquids, helium concentrate, and pure nitrogen | |
| RU2509968C2 (en) | System for separation of non-condensed component at natural gas liquefaction plant | |
| RU2491487C2 (en) | Method of natural gas liquefaction with better propane extraction | |
| US6758060B2 (en) | Separating nitrogen from methane in the production of LNG | |
| RU2395765C2 (en) | Plant and device for liquefaction of natural gas | |
| RU2430316C2 (en) | Procedure for liquefaction of hydrocarbon flow and device for its realisation | |
| US3721099A (en) | Fractional condensation of natural gas | |
| US20110174017A1 (en) | Helium Recovery From Natural Gas Integrated With NGL Recovery | |
| RU2382301C1 (en) | Unit for low-temperature separation of hydrocarbon gas | |
| RU2614947C1 (en) | Method for natural gas processing with c2+ recovery and plant for its implementation | |
| NO164740B (en) | PROCEDURE AND APPARATUS FOR SEPARATING NITROGEN FRAMETAN. | |
| RU2630202C1 (en) | Method of extracting c2+ fraction from raw gas and plant for its implementation | |
| RU2580453C1 (en) | Method of processing natural hydrocarbon gas | |
| RU77949U1 (en) | INSTALLATION OF LOW-TEMPERATURE SEPARATION OF A HYDROCARBON GAS | |
| RU44801U1 (en) | INSTALLATION OF LOW-TEMPERATURE SEPARATION OF A HYDROCARBON GAS | |
| RU2313743C2 (en) | Method of liquefaction of the stream of the natural gas rich with the hydrocarbons with simultaneous extraction of the c3/c4-rich fraction | |
| RU2720732C1 (en) | Method and system for cooling and separating hydrocarbon flow | |
| RU32583U1 (en) | Installation of low-temperature separation of hydrocarbon gas |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PD1K | Correction of name of utility model owner |