[go: up one dir, main page]

RU44801U1 - Установка низкотемпературного разделения углеводородного газа - Google Patents

Установка низкотемпературного разделения углеводородного газа Download PDF

Info

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
Application number
RU2004126522/22U
Other languages
English (en)
Inventor
С.И. Иванов
С.А. Михайленко
В.И. Столыпин
С.Л. Борзенков
А.А. Брюхов
А.Д. Шахов
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Оренбурггазпром" (ООО "Оренбурггазпром")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "Оренбурггазпром" (ООО "Оренбурггазпром") filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Оренбурггазпром" (ООО "Оренбурггазпром")
Priority to RU2004126522/22U priority Critical patent/RU44801U1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU44801U1 publication Critical patent/RU44801U1/ru

Links

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.

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 предприятиях
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
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].
Недостатком известной установки является относительно невысокая степень извлечения целевых продуктов из природного газа.
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.
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
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.
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.
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.
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
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.
При сокращении сбыта этана или ШФЛУ предусмотрена система их разгазирования в обратные потоки метановой фракции.
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.
Задачей заявляемой полезной модели является обеспечение возможности перевода установки на режим производства продукции другой марки на период сокращения сбыта этана и ШФЛУ.
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
подачи пропана в пропановый испаритель соединен с трубопроводом подачи пропана в дефлегматор деэтанизатора.
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 С34, 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.
На чертеже представлена схема установки низкотемпературного разделения углеводородного газа.
Установка содержит:
- блок предварительного охлаждения газа, включающий трубопровод подвода углеводородного газа 1, теплообменник 2, пропановый холодильник 3, сепаратор первой ступени 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;
- 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;
- блок получения гелиевого концентрата, включающий гелиевую ректификационную колонну 20, встроенные теплообменники 21-22.
Установка низкотемпературного разделения углеводородных газов работает следующим образом.
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.
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
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.
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.
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
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.
При остановке продуктопровода установка за короткое время переводится на работу с выработкой этана и ШФЛУ.
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.

Claims (1)

  1. 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, отличающаяся тем, 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 подачи пропана в пропановый испаритель соединен с трубопроводом подачи пропана в дефлегматор деэтанизатора.
    Figure 00000001
RU2004126522/22U 2004-09-02 2004-09-02 Установка низкотемпературного разделения углеводородного газа RU44801U1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004126522/22U RU44801U1 (ru) 2004-09-02 2004-09-02 Установка низкотемпературного разделения углеводородного газа

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004126522/22U RU44801U1 (ru) 2004-09-02 2004-09-02 Установка низкотемпературного разделения углеводородного газа

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU44801U1 true RU44801U1 (ru) 2005-03-27

Family

ID=35561518

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2004126522/22U RU44801U1 (ru) 2004-09-02 2004-09-02 Установка низкотемпературного разделения углеводородного газа

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU44801U1 (ru)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2580453C1 (ru) * 2015-03-25 2016-04-10 Игорь Анатольевич Мнушкин Способ переработки природного углеводородного газа
RU2597700C1 (ru) * 2015-06-29 2016-09-20 Игорь Анатольевич Мнушкин Способ переработки природного углеводородного газа с варьируемым содержанием азота
RU2614947C1 (ru) * 2016-05-11 2017-03-31 Публичное акционерное общество "Газпром" Способ переработки природного газа с извлечением С2+ и установка для его осуществления
RU2726332C1 (ru) * 2019-01-09 2020-07-13 Андрей Владиславович Курочкин Установка для безотходной комплексной подготовки газа по технологии нтдр

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2580453C1 (ru) * 2015-03-25 2016-04-10 Игорь Анатольевич Мнушкин Способ переработки природного углеводородного газа
RU2597700C1 (ru) * 2015-06-29 2016-09-20 Игорь Анатольевич Мнушкин Способ переработки природного углеводородного газа с варьируемым содержанием азота
RU2614947C1 (ru) * 2016-05-11 2017-03-31 Публичное акционерное общество "Газпром" Способ переработки природного газа с извлечением С2+ и установка для его осуществления
RU2726332C1 (ru) * 2019-01-09 2020-07-13 Андрей Владиславович Курочкин Установка для безотходной комплексной подготовки газа по технологии нтдр

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2502545C1 (ru) Способ переработки природного газа и устройство для его осуществления
CN100513536C (zh) 从浓缩的天然气中除氮
US7856848B2 (en) Flexible hydrocarbon gas separation process and apparatus
SU1029833A3 (ru) Способ сжижени природного газа
RU2355960C1 (ru) Двухступенчатый отвод азота из сжиженного природного газа
RU2374575C2 (ru) Извлечение пгк, объединенное с производством сжиженного природного газа
RU2641778C2 (ru) Комплексный способ извлечения газоконденсатных жидкостей и сжижения природного газа
US3205669A (en) Recovery of natural gas liquids, helium concentrate, and pure nitrogen
RU2509968C2 (ru) Система для отделения неконденсируемого компонента на установке для сжижения природного газа
RU2491487C2 (ru) Способ сжижения природного газа с улучшенным извлечением пропана
US6758060B2 (en) Separating nitrogen from methane in the production of LNG
RU2395765C2 (ru) Установка и способ для сжижения природного газа
RU2430316C2 (ru) Способ для сжижения углеводородного потока и устройство для его осуществления
US3721099A (en) Fractional condensation of natural gas
US20110174017A1 (en) Helium Recovery From Natural Gas Integrated With NGL Recovery
RU2382301C1 (ru) Установка низкотемпературного разделения углеводородного газа
RU2614947C1 (ru) Способ переработки природного газа с извлечением С2+ и установка для его осуществления
NO164740B (no) Fremgangsmaate og apparatur for separering av nitrogen frametan.
RU2630202C1 (ru) Способ извлечения фракции С2+ из сырого газа и установка для его осуществления
RU2580453C1 (ru) Способ переработки природного углеводородного газа
RU77949U1 (ru) Установка низкотемпературного разделения углеводородного газа
RU44801U1 (ru) Установка низкотемпературного разделения углеводородного газа
RU2313743C2 (ru) Способ сжижения богатого углеводородами потока с одновременным извлечением с3/с4 - богатой фракции
RU2720732C1 (ru) Способ и система охлаждения и разделения потока углеводородов
RU32583U1 (ru) Установка низкотемпературного разделения углеводородного газа

Legal Events

Date Code Title Description
PD1K Correction of name of utility model owner