установка подготовки углеводородного газа

Классы МПК:F25J3/08 отделение газовых примесей от газов или газовых смесей
B01D53/26 сушка газов или паров 
Автор(ы):,
Патентообладатель(и):Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский и проектный институт по переработке газа" ОАО "НИПИгазпереработка" (RU)
Приоритеты:
подача заявки:
2013-01-09
публикация патента:

Изобретение относится к технике подготовки углеводородного газа к переработке или транспорту. Установка подготовки углеводородного газа содержит соединенные трубопроводами компрессорную станцию, холодильник газа и сепаратор отделения газа от жидкости. Сепаратор снабжен выходом жидкости и выходом газа. Выход газа соединен трубопроводом с блоком адсорбционной осушки. Выход компрессорной станции дополнительно соединен трубопроводом, оснащенным регулирующей арматурой, с трубопроводом, соединяющим выход газа из сепаратора отделения газа от жидкости с блоком адсорбционной осушки. Регулирующая арматура обеспечивает регулировку расхода потока. Изобретение направлено на повышение надежности процесса подготовки газа, а также увеличение срока службы адсорбента при снижении капитальных и эксплуатационных затрат. 1 ил. установка подготовки углеводородного газа, патент № 2527922

Рисунки к патенту РФ 2527922

установка подготовки углеводородного газа, патент № 2527922

Изобретение относится к технике подготовки углеводородного газа к переработке или транспорту и может быть использовано в нефте- и газоперерабатывающей промышленности.

Известна установка подготовки углеводородного газа к транспорту, содержащая соединенные трубопроводами компрессор со ступенями низкого и высокого давления, межступенчатый холодильник газа, установленный за ступенью низкого давления, сепаратор разделения конденсата и воды с патрубком входа жидкости и патрубками выхода конденсата и воды, сепаратор отделения газа от конденсата и воды с патрубками входа газа, выхода газа и жидкости, последний из которых соединен с патрубком входа жидкости сепаратора разделения конденсата и воды, узел подпитки воды, концевой холодильник газа, установленный за ступенью высокого давления компрессора, сепаратор отделения газа от жидкости. Сепаратор отделения газа от жидкости снабжен патрубками выхода газа, жидкости и конденсата. Патрубок выхода газа соединен с блоком осушки, а патрубок выхода жидкости соединен с сепаратором разделения конденсата и воды (патент РФ на изобретение № 2140050, МПК6 F25J 3/00, F17D 1/04, опубл. 20.10.1999).

Общими признаками известного технического решения с предлагаемым являются следующие:

- компрессор;

- холодильник, установленный за компрессором;

- сепаратор, снабженный патрубком выхода жидкости и патрубком выхода газа;

- патрубок выхода газа сепаратора соединен с блоком осушки.

Недостатком известного устройства является невозможность предотвращения выделения в жидком виде углеводородного конденсата и воды из газа в линии после выхода газа из сепаратора в блок осушки, а также в адсорберах непосредственно на установке осушки. Это связано с тем, что в данной установке температура газа в сепараторе равна точке росы газа по воде и по углеводородам и любые возможные потери тепла в линии от сепаратора к установке осушки, а также в адсорберах установки осушки приводят к выделению жидкости (воды и углеводородов). Выделение жидкости в адсорберах, главным образом углеводородов, приводит к блокированию пор адсорбента и снижению качества осушки. Выделившаяся вода в процессе осушки может приводить к разрушению адсорбента, особенно в процессе регенерации.

Известна также установка подготовки углеводородного газа к транспорту, содержащая последовательно соединенные по газу приемный сепаратор, скруббер, первую ступень компримирования, аппарат воздушного охлаждения, промежуточный сепаратор, соединенный с блоком глубокой осушки газа, вторую ступень компримирования, второй аппарат воздушного охлаждения, второй промежуточный сепаратор. Выход газа второго промежуточного сепаратора соединен с транспортным трубопроводом газа и конденсата и с входом блока подготовки топливного газа газотурбинного привода (патент РФ на изобретение № 2296793, МПК6 C10G 5/06, F25J 3/08, B01D 53/26).

Общими признаками известного технического решения с предлагаемым являются следующие:

- ступень компримирования;

- аппарат воздушного охлаждения;

- сепаратор, соединенный с блоком глубокой осушки газа.

Недостатком известного устройства является то что, точка росы газа, полученная при межступенчатом расположении блока осушки газа, после компримирования на второй ступени повышается - т.е. по данной схеме точка росы газ по воде будет выше, и получить глубоко осушенный газ по данной схеме будет затруднительней.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому техническому решению является установка подготовки углеводородного газа, содержащая компрессорную станцию, включающую соединенные трубопроводами компрессор со ступенями низкого и высокого давления, межступенчатый холодильник газа и сепаратор отделения газа от примесей, ступень высокого давления компрессора, соединенный с выходом компрессорной станцией холодильник газа, сепаратор отделения газа от жидкости, снабженный выходом газа, соединенным с блоком адсорбционной осушки, и выходом жидкости, соединенным с трехфазным разделителем. Также установка снабжена трубопроводом подачи метанола, подключенным к трубопроводу подачи газа в концевой холодильник, и трубопроводом подачи водометанольного раствора из трехфазного разделителя, подключенным к трубопроводу подачи газа в сепаратор отделения газа от примесей (патент РФ на изобретение № 2432536, МПК F25J 3/08, опубл. 27.10.2011).

Общими признаками известного технического устройства и предлагаемого являются следующие:

- компрессорная станция;

- холодильник, соединенный с выходом компрессорной станцией;

- сепаратор отделения газа от жидкости, снабженный выходом жидкости и выходом газа;

- выход газа сепаратора отделения газа от жидкости соединен с блоком адсорбционной осушки.

Недостатком известной установки является то, что для снижения нагрузки адсорбента по тяжелым углеводородам применяется комбинация приемов - более низкая температура в концевом сепараторе и ввод ингибитора - метанола. Такой подход хотя и снижает содержание тяжелых углеводородов в потоке, направляемом на осушку, однако не позволяет полностью предотвратить выделение жидкости (воды и углеводородов) в процессе осушки вследствие тепловых потерь и, как следствие, выделение жидкости в адсорберах, углеводородов, приводит к блокированию пор адсорбента, в результате данный процесс не обеспечивает заданное качество получаемого продукта, что снижает надежность процесса подготовки газа к транспорту или переработке. Выделившаяся вода в процессе осушки может приводить к разрушению адсорбента, особенно в процессе регенерации, что снижает надежность процесса подготовки газа к транспорту или переработке и снижает срок службы адсорбента. Также использование ингибитора гидратообразования может приводить к его концентрированию в продуктах переработки газа - и как следствие - необходимости в последующих дополнительных затратах по его удалению из продуктов.

Техническим результатом предлагаемого решения является повышение надежности процесса подготовки газа к транспорту или переработке, увеличение срока службы адсорбента при снижении капитальных и эксплуатационных затрат.

Этот результат достигается тем, что в установке подготовки углеводородного газа, содержащей соединенные трубопроводами компрессорную станцию, холодильник газа и сепаратор отделения газа от жидкости, снабженный выходом жидкости и выходом газа, соединенным с блоком адсорбционной осушки, новым является то, что выход компрессорной станции дополнительно соединен трубопроводом, оснащенным регулирующей арматурой, обеспечивающей регулировку расхода потока, с трубопроводом, соединяющим выход газа из сепаратора отделения газа от жидкости с блоком адсорбционной осушки.

Заявляемая совокупность признаков, а именно дополнительное соединение выхода компрессорной станции трубопроводом, снабженным регулирующей арматурой, с трубопроводом, соединяющим выход газа из сепаратора отделения газа от жидкости с блоком адсорбционной осушки, позволяет осуществить «горячий байпас» дополнительно к основному трубопроводу, соединяющему компрессорную станцию с холодильником и далее с сепаратором, что обеспечивает возможность поднять температуру газа на выходе из сепаратора отделения газа от жидкости, а следовательно, на входе в блок адсорбционной осушки, путем смешения основного потока и «горячего байпаса», выше его точки росы по углеводородам и по воде. Таким образом, предлагаемая установка обеспечивает:

- снижение риска «залива» адсорбента углеводородами в сравнении с установками, в которых температура газа, поступающего на адсорбционную осушку, равна точке росы по воде и углеводородам;

- снижение нагрузки адсорбента по воде и по тяжелым углеводородам в сравнении с установками, в которых температура газа, поступающего на адсорбционную осушку, выше точки росы по воде и углеводородам.

В результате установка обеспечивает улучшение условий эксплуатации адсорбента, повышение его срока службы, а также увеличение надежности процесса осушки и, в целом, процесса подготовки углеводородного газа как к транспорту, так и к переработке при снижении капитальных и эксплуатационных затрат.

На фигуре представлена установка подготовки углеводородного газа.

Установка подготовки газа включает трубопровод подачи углеводородного газа 1 на компрессорную станцию 2, которая может содержать одну или несколько ступеней компримирования, в зависимости от заданных параметров компримирования углеводородного потока. Выход 3 компрессорной станции 2 соединен трубопроводом 4 с холодильником 5, который соединен с сепаратором отделения газа от жидкости 6. Сепаратор отделения газа от жидкости 6 имеет выход жидкости 7 и выход газа 8. Выход газа 8 соединен трубопроводом 9 с блоком адсорбционной осушки 10. Выход 3 компрессорной станции 2 дополнительно соединен трубопроводом 11 («горячий байпас») с трубопроводом 9. Трубопровод 11 оснащен регулирующей арматурой 12, обеспечивающей регулировку расхода потока. В качестве регулирующей арматуры 12 может быть установлен регулирующий клапан или иная арматура, обеспечивающая регулирование расхода потока.

Установка работает следующим образом.

Углеводородный газ подается по трубопроводу 1 в компрессорную станцию 2. В компрессорной станции 2 газ компримируется до необходимого давления. Скомпримированный газ после концевой ступени компримирования через выход 3 компрессорной станции 2 по трубопроводу 4 поступает в холодильник 5, а его часть (3-15% потока углеводородного газа) по трубопроводу 11 подается через регулирующую арматуру 12 в трубопровод 9, по которому подается также поток газа из сепаратора отделения газа от жидкости 6 через выход газа 8.

В холодильнике 5 основная часть скомпримированного потока газа охлаждается до температуры ниже его точки росы по углеводородам и влаге. Полученная в результате газожидкостная смесь из холодильника 5 направляется в сепаратор отделения газа от жидкости 6 для отделения жидких углеводородов и воды, которые через выход жидкости 7 выводятся с установки на дальнейшую утилизацию. Охлажденный и отсепарированный газ, имеющий температуру, равную точке росы по углеводородам и воде, из сепаратора отделения газа от жидкости 6 через выход газа 8 далее смешивается в трубопроводе 9 с «горячим байпасом», поступающим из трубопровода 11. В результате смешения получается поток, температура которого выше точки росы по углеводородам и влаге, который по трубопроводу 9 направляется в блок адсорбционной осушки 10. Осушенный поток газа из блока адсорбционной осушки 10 направляется на дальнейшее использование (переработка, транспорт).

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

Установка подготовки углеводородного газа, содержащая соединенные трубопроводами компрессорную станцию, холодильник газа и сепаратор отделения газа от жидкости, снабженный выходом жидкости и выходом газа, соединенным трубопроводом с блоком адсорбционной осушки, отличающаяся тем, чтовыход компрессорной станции дополнительно соединен трубопроводом, оснащенным регулирующей арматурой, обеспечивающей регулировку расхода потока, с трубопроводом, соединяющим выход газа из сепаратора отделения газа от жидкости с блоком адсорбционной осушки.


Скачать патент РФ Официальная публикация
патента РФ № 2527922

patent-2527922.pdf
Патентный поиск по классам МПК-8:

Класс F25J3/08 отделение газовых примесей от газов или газовых смесей

Патенты РФ в классе F25J3/08:
способ охлаждения влажного природного газа и устройство для его осуществления -  патент 2528209 (10.09.2014)
устройство для компримирования и осушки газа -  патент 2516675 (20.05.2014)
установка для подготовки газа с удаленным терминалом управления и использованием программного комплекса автоматического управления технологическим процессом -  патент 2506505 (10.02.2014)
способ дегидратации газа, содержащего co2 -  патент 2505763 (27.01.2014)
устройство для охлаждения и очистки газообразного гелия -  патент 2477429 (10.03.2013)
теплообменный аппарат для ожижения смешанных паров -  патент 2474778 (10.02.2013)
установка очистки сжиженных углеводородных газов от кислых компонентов -  патент 2469774 (20.12.2012)
способ получения сжиженных углеводородных газов и установка для его осуществления -  патент 2463534 (10.10.2012)
способ и система удаления h2s из потока природного газа -  патент 2462295 (27.09.2012)
способ подготовки углеводородного газа -  патент 2460759 (10.09.2012)

Класс B01D53/26 сушка газов или паров 

Патенты РФ в классе B01D53/26:
способ и устройство для определения доли адсорбированного вещества в адсорбирующем материале, применение устройства для определения или мониторинга степени насыщения адсорбирующего материала, а также применение устройства в качестве заменяемой вставки для поглощения влаги в технологическом приборе -  патент 2529237 (27.09.2014)
способ регенерации триэтиленгликоля -  патент 2527232 (27.08.2014)
адсорбент для осушки газов -  патент 2525178 (10.08.2014)
способ очистки природного газа и регенерации одного или большего числа адсорберов -  патент 2525126 (10.08.2014)
газожидкостный сепаратор -  патент 2519418 (10.06.2014)
устройство для компримирования и осушки газа -  патент 2516675 (20.05.2014)
устройство для осушки газа -  патент 2516636 (20.05.2014)
резервуар для осаждения и удаления влаги из сжатых газов -  патент 2514871 (10.05.2014)
устройство и способ для осушки газа -  патент 2506986 (20.02.2014)
устройство для осушки газов и способ осушки газов -  патент 2504424 (20.01.2014)




Наверх