способ подготовки газового конденсата к транспортированию по трубопроводу
Классы МПК: | F25J3/00 Способы и устройства для разделения компонентов газовых смесей, включая использование сжижения или отверждения F17D1/00 Трубопроводы |
Автор(ы): | Кубанов А.Н. (RU), Ананенков А.Г. (RU), Салихов З.С. (RU), Елистратов Вячеслав Иванович (UA), Андреев О.П. (RU), Якупов З.Г. (RU), Бурмистров А.Г. (RU), Ахметшин Б.С. (RU), Петерс В.Я. (RU), Горяинов Ю.А. (RU), Соркин В.И. (RU) |
Патентообладатель(и): | Ананенков Александр Георгиевич (RU) |
Приоритеты: |
подача заявки:
2000-07-10 публикация патента:
20.04.2001 |
Изобретение относится к газовой промышленности, а именно к технологии промысловой подготовки газа и извлечения газового конденсата, подлежащего транспортированию в однофазном состоянии по трубопроводу при его подземной прокладке, в частности, на месторождениях, расположенных в зоне многолетнемерзлых грунтов. Способ подготовки газового конденсата к транспортированию по трубопроводу включает нагрев низкотемпературного конденсата, извлеченного из природного газа, его дегазацию и отделение водной фазы, дожатие дегазированного конденсата и его подачу в трубопровод с температурой грунта и упругостью паров, обеспечивающей транспортирование в однофазном состоянии. При этом производят нагрев низкотемпературного конденсата до температуры ниже значения, соответствующего температуре грунта с учетом повышения температуры конденсата при его дожатии, и нагрев до температуры грунта дегазированного дожатого конденсата. Техническим результатом изобретения является снижение потерь метанола, снижение количества газа дегазации и увеличение количества продуктового газового конденсата. 1 ил.
Рисунок 1
Формула изобретения
Способ подготовки газового конденсата к транспортированию по трубопроводу, включающий нагрев низкотемпературного конденсата, извлеченного из природного газа, его дегазацию и отделение водной фазы, дожатие дегазированного конденсата и его подачу в трубопровод с температурой грунта и упругостью паров, обеспечивающей транспортирование в однофазном состоянии, отличающийся тем, что нагрев конденсата осуществляют до температуры ниже значения, соответствующего значению температуры грунта с учетом повышения температуры конденсата при его дожатии, а до температуры грунта нагревают дегазированный дожатый конденсат.Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к газовой промышленности, а именно к технологии промысловой подготовки газа и извлечения газового конденсата, подлежащего транспортированию в однофазном состоянии по трубопроводу при его подземной прокладке, в частности, на месторождениях, расположенных в зоне многолетнемерзлых грунтов. Газовый конденсат (далее - конденсат), являясь продуктом промысловой низкотемпературной установки, содержит углеводороды, воду и ингибитор гидратообразования (метанол). Подготовку извлеченного низкотемпературного конденсата к транспортированию по трубопроводу осуществляют путем его дегазации при определенных термобарических параметрах с последующим дожатием насосом. Требование однофазности транспортирования продуктового конденсата ограничивает область термобарических параметров концевой дегазации, сочетание которых определяет упругость паров транспортируемого конденсата - один из основных показателей качества. В общем случае однофазность транспортирования достигается, если температура дегазации не ниже максимально возможной, а давление не выше минимально возможного, которые могут иметь место при транспортировании конденсата. Несоблюдение этого правила по одному из параметров дегазации должно быть компенсировано адекватным изменением второго параметра /1/. На существующих низкотемпературных установках подготовки газа и извлечения конденсата, расположенных в зоне многолетнемерзлых грунтов, конденсат необходимо подавать в трубопровод с температурой, равной температуре грунта (например, минус 2oC). Это требование накладывает дополнительные ограничения на область параметров концевой дегазации конденсата: как правило, температура дегазации должна быть равна температуре грунта на начальном участке трубопровода за вычетом значения повышения температуры при дожатии конденсата. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ подготовки конденсата к транспортированию по трубопроводу, включающий нагрев низкотемпературного конденсата, извлеченного из природного газа, его дегазацию и отделение водной фазы, дожатие дегазированного конденсата и его подачу в трубопровод с температурой грунта и упругостью паров, обеспечивающей транспортирование по трубопроводу в однофазном состоянии /2/. Природный конденсатсодержащий газ I (см. рис. 4 на стр. 12 указанного источника) подвергают ступенчатому охлаждению и отделению от него сконденсировавшейся жидкой фазы в блоке разделения, технологическая схема которого может быть любой. Для исключения гидратообразования в блоке разделения используют ингибитор (метанол). Выходящими потоками блока разделения являются продуктовый газ III и низкотемпературный конденсат с нижней полуглухой тарелки низкотемпературного абсорбера 9, состоящий из углеводородного конденсата, метанола и воды. Низкотемпературный конденсат нагревают в рекуперативных теплообменниках 11 и 7, дегазируют и разделяют в трехфазном разделителе 12 с получением газа дегазации, метанол-водной смеси (на схеме не указанной) и углеводородного конденсата, который дожимают насосом 13 и подают в трубопровод для транспортирования до потребителя (поток IV). Характерной особенностью известного способа является фиксирование температуры дегазации, которая с учетом некоторого (на 1,5...2,0 градуса) повышения температуры конденсата в процессе дожатия насосом, должна обеспечивать соблюдение температурного режима эксплуатации трубопровода в зоне многолетнемерзлых грунтов. Недостатками описанного способа являются большие потери растворенного в углеводородном конденсате метанола, большое количество газа дегазации, который необходимо дожимать, и заметные потери конденсатобразующих углеводородов с газом дегазации. Задачей настоящего изобретения является снижение потерь метанола, снижение количества газа дегазации и увеличение количества продуктового газового конденсата. Технический результат достигается тем, что в способе подготовки газового конденсата к транспортированию по трубопроводу, включающем нагрев низкотемпературного конденсата, извлеченного из природного газа, его дегазацию и отделение водной фазы, дожатие дегазированного конденсата и его подачу в трубопровод с температурой грунта и упругостью паров, обеспечивающей транспортирование в однофазном состоянии, нагрев конденсата осуществляют до температуры ниже значения, соответствующего значению температуры грунта с учетом повышения температуры конденсата при его дожатии, а до температуры грунта нагревают дегазированный дожатый конденсат. Принципиальная технологическая схема, раскрывающая сущность предлагаемого способа, приведена на чертеже. Природный конденсатсодержащий газ 1 подвергают ступенчатому охлаждению и отделению от него низкотемпературного конденсата в блоке разделения 2, технологическая схема которого может быть любой. Для исключения гидратообразования в блоке 2 используют ингибитор 3 (метанол). Выходящими потоками блока 2 являются продуктовый газ 4 и низкотемпературный конденсат 5. Низкотемпературный конденсат 5 нагревают в рекуперативном теплообменнике 6 до температуры ниже значения, соответствующего значению температуры грунта с учетом повышения температуры конденсата при его дожатии. Нагретую конденсат-метанол-водную смесь с образовавшейся газовой фазой дегазируют и разделяют в трехфазном разделителе 7 с получением газа дегазации 8, метанол-водной смеси 9 и углеводородного конденсата 10, в состав которого входят растворенные метанол и вода. Углеводородный конденсат 10 дожимают насосом 11 и подают в рекуперативный теплообменник 12, в котором осуществляют окончательный его нагрев перед подачей в трубопровод в качестве продукта 13. Теплопередающими потоками в теплообменниках 6 и 12 являются потоки газа и/или жидкости 14 и 15 из блока 2. Отличительными признаками предлагаемого способа являются нагрев низкотемпературного конденсата до температуры ниже значения, соответствующего температуре грунта с учетом повышения температуры конденсата при его дожатии, и нагрев до температуры грунта дегазированного дожатого конденсата. Указанная совокупность признаков приводит к снижению потерь метанола за счет меньшей его растворимости в углеводородном конденсате при пониженной температуре разделения углеводородной и водометанольной фаз. Кроме того, с понижением температуры дегазации снижается количество газа дегазации и соответственно увеличивается количество дегазированного, т.е. продуктового конденсата. Пример. На УКПГ-1в Ямбургского газоконденсатного месторождения промысловая технология низкотемпературной абсорбции /2/ осуществляется на температурном уровне минус 25...28oC. Регламентные параметры подготовки извлеченной жидкой фазы к транспортированию по трубопроводу следующие: давление дегазации - 3 МПа, температура дегазации - минус 4oC, давление конденсата на входе в трубопровод (после насоса) - 6 МПа, повышение температуры при дожатии конденсата насосом - 1,5oC, температура конденсата на входе в трубопровод - минус 2,5oC. Кроме того, известно, что при трубопроводном транспортировании конденсата до потребителя (Уренгойского завода по переработке газового конденсата) минимальное давление составляет 4 МПа, а максимальная (летняя) температура составляет 5oC летом (при номинальной зимней температуре минус 4oC). В соответствии с универсальной номограммой зависимости упругости паров конденсата от температуры при различных термобарических параметрах дегазации конденсата /1/ однофазное транспортирование конденсата в известном способе осуществимо для условий УКПГ-1в (температура дегазации фиксирована и равна минус 4oC) при давлении дегазации ниже 3,7 МПа летом и ниже 4,0 МПа зимой. В предлагаемом способе при пониженной температуре дегазации, например минус 12oC, максимальные допустимые давления соответственно составляют 3,3 и 3,7 МПа, что не противоречит регламентным режимам работы насосов и гарантирует однофазное транспортирование конденсата. Вместе с тем, дегазация конденсата при температуре минус 12oC обеспечивает снижение количества растворенного метанола в продуктовом конденсате на 15%, соответственно увеличивая его содержание в водометанольной смеси 9 (см. чертеж). Это дает экономию метанола в количестве 450... 500 т/год по каждой технологической линии производительностью 10 млн. м3/сут. Кроме того, снижается количество газа дегазации 8 на 7,7%, а количество продуктового конденсата 13 возрастает на 4,6 тыс. т/г по каждой линии. Таким образом, предлагаемый способ подготовки газового конденсата к транспортированию по трубопроводу обеспечивает требуемую температуру конденсата, снижение потерь метанола, снижение количества газа дегазации и увеличение количества продуктового конденсата. Источники информации1. Кубанов А.Н., Елистратов М.В., Туревский Е.Н. Исследование концевой дегазации в схеме НТС // Сб. ИРЦ Газпром, сер: Природный газ в качестве моторного топлива. Подготовка, переработка и использование газа, - 1997, N 9-10, с. 17-22. 2. Туревский Е.Н., Елистратов В.И., Кубанов А.Н. и др. Новые технические решения при обустройстве Ямбургского ГКМ // ВНИИЭгазпром, обз.информ., сер.: Подготовка и переработка газа и газового конденсата. - 1988, вып. 5, с. 10-13.
Класс F25J3/00 Способы и устройства для разделения компонентов газовых смесей, включая использование сжижения или отверждения