RU2382302C1 - Method for low-temperature separation of hydrocarbon gas - Google Patents
Method for low-temperature separation of hydrocarbon gas Download PDFInfo
- Publication number
- RU2382302C1 RU2382302C1 RU2008141651/06A RU2008141651A RU2382302C1 RU 2382302 C1 RU2382302 C1 RU 2382302C1 RU 2008141651/06 A RU2008141651/06 A RU 2008141651/06A RU 2008141651 A RU2008141651 A RU 2008141651A RU 2382302 C1 RU2382302 C1 RU 2382302C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- gas
- fractionation
- deethanization
- stage
- column
- Prior art date
Links
Landscapes
- Separation By Low-Temperature Treatments (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к технологии переработки углеводородных газов путем низкотемпературной конденсации и может быть использовано в нефте- и газоперерабатывающей промышленности.The invention relates to a technology for processing hydrocarbon gases by low-temperature condensation and can be used in the oil and gas refining industry.
Известен способ сжижения природного газа (см. патент РФ № 2093765, МПК6 F25J 1/00, опубл. 20.10.1997 г.), в соответствии с которым исходный газ охлаждают под давлением, затем отсепарированную газообразную фазу расширяют в турбодетандере для понижения ее давления и направляют в первую колонну на фракционирование путем контакта с получением в верхней части газовой фазы, обогащенной метаном, и жидкой фазы в нижней части, которую подают во вторую колонну на фракционирование путем дистилляции с получением газообразной фазы в верхней части и жидкой фазы, обогащенной углеводородами более тяжелыми, чем метан, в качестве нижнего продукта, затем полученную газообразную фазу охлаждают и отделяют от нее жидкую фазу, которую подают на орошение второй колонны, после чего газообразную фазу охлаждают газовой фазой, обогащенной метаном, и подают в сконденсированном виде в первую колонну в качестве орошения, при этом фракционирование во второй колонне производят при давлении, меньшем, чем в первой колонне, и перед подачей, по меньшей мере, части сконденсированной газообразной фазы в первую колонну в качестве орошения повышают ее давление.A known method of liquefying natural gas (see RF patent No. 2093765, IPC 6 F25J 1/00, publ. 20.10.1997), in accordance with which the source gas is cooled under pressure, then the separated gaseous phase is expanded in a turboexpander to lower its pressure and sent to the first column for fractionation by contact to obtain in the upper part of the gas phase enriched in methane and the liquid phase in the lower part, which is fed to the second column for fractionation by distillation to obtain the gaseous phase in the upper part and the liquid phase, enriched with hydrocarbons heavier than methane as the lower product, then the obtained gaseous phase is cooled and the liquid phase is separated from it, which is fed to the second column for irrigation, after which the gaseous phase is cooled by the methane-enriched gas phase and condensed into the first column as an irrigation, while fractionation in the second column is carried out at a pressure lower than in the first column, and before at least a portion of the condensed gaseous phase is fed into the first column Irrigation increases its pressure.
Общими признаками известного и предлагаемого способов являются:Common features of the known and proposed methods are:
- подача подготовленного и охлажденного потока углеводородного газа в первую колонну с получением верхнего продукта - газовой фазы, обогащенной метаном, и нижнего продукта - конденсата, направляемого во вторую колонну;- supplying the prepared and cooled stream of hydrocarbon gas to the first column to obtain the upper product — the gas phase enriched in methane and the lower product — condensate, sent to the second column;
- получение во второй колонне газообразной фазы и жидкой фазы, обогащенной углеводородами более тяжелыми, чем метан;- obtaining in the second column a gaseous phase and a liquid phase enriched in hydrocarbons heavier than methane;
- охлаждение полученной газообразной фазы;- cooling the resulting gaseous phase;
- отделение газообразной фазы от жидкой фазы, подаваемой на орошение второй колонны;- separation of the gaseous phase from the liquid phase supplied to the irrigation of the second column;
- охлаждение газообразной фазы верхним продуктом первой колонны;- cooling the gaseous phase with the top product of the first column;
- подача сконденсированной газообразной фазы в первую колонну в качестве орошения.- supply of a condensed gaseous phase to the first column as irrigation.
Недостатками известного способа являются:The disadvantages of this method are:
- повышенное давление в первой колонне, которое требует более высокого давления исходного газа для получения необходимого уровня холода за счет детандирования отсепарированной газообразной фазы;- increased pressure in the first column, which requires a higher pressure of the source gas to obtain the necessary level of cold due to the expansion of the separated gaseous phase;
- пониженное давление во второй колонне, приводящее к увеличению потерь целевых тяжелых углеводородов с верхним газообразным продуктом, что приводит, в свою очередь, к увеличению содержания тяжелых углеводородов в орошении первой колонны и увеличению потерь целевых тяжелых углеводородов с верхним газообразным продуктом из нее.- reduced pressure in the second column, leading to an increase in the loss of target heavy hydrocarbons with an upper gaseous product, which in turn leads to an increase in the content of heavy hydrocarbons in the irrigation of the first column and an increase in losses of the target heavy hydrocarbons with an upper gaseous product from it.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ низкотемпературного разделения углеводородного газа (см. патент US 4690702, F25J 3/02, С07С 7/09, опубл. 01.09.1987 г.), при котором углеводородный газ охлаждают при высоком давлении таким образом, чтобы вызвать сжижение части углеводородов, отделяют газовую фазу от жидкой фазы, расширяют газовую фазу для понижения давления и охлаждения, направляют жидкую и газовую фазу в первую зону фракционирования, из верхней части которой отводят остаточный газ, обогащенный метаном, а из нижней части жидкую фазу, направляемую во вторую зону фракционирования с получением газообразной фазы в качестве верхнего продукта и жидкой фазы, обогащенной высшими углеводородами, в качестве нижнего продукта, охлаждают полученную газообразную фазу и отделяют от нее жидкую фазу, которую подают на орошение второй зоны фракционирования, после чего охлаждают отделенную газообразную фазу остаточным газом, обогащенным метаном, и подают в сконденсированном виде в первую зону фракционирования в качестве орошения.The closest in technical essence and the achieved result is a method of low-temperature separation of hydrocarbon gas (see patent US 4690702, F25J 3/02, C07C 7/09, publ. 09/09/1987), in which the hydrocarbon gas is cooled at high pressure in this way to cause the liquefaction of part of the hydrocarbons, the gas phase is separated from the liquid phase, the gas phase is expanded to reduce pressure and cooling, the liquid and gas phases are directed to the first fractionation zone, from the upper part of which the residual gas enriched in methane is removed, and from the lower part, the liquid phase sent to the second fractionation zone to obtain the gaseous phase as the upper product and the liquid phase enriched in higher hydrocarbons as the lower product, cool the obtained gaseous phase and separate the liquid phase, which is fed to the irrigation of the second fractionation zone and then the separated gaseous phase is cooled with residual gas enriched in methane, and fed in a condensed form to the first fractionation zone as irrigation.
Общими признаками известного и предлагаемого способов являются:Common features of the known and proposed methods are:
- подача подготовленного и охлажденного углеводородного сырья на первую ступень фракционирования с получением верхнего продукта - газовой фазы, обогащенной метаном, и нижнего продукта - конденсата, направляемого на вторую ступень фракционирования;- supply of prepared and cooled hydrocarbon feedstocks to the first fractionation stage to obtain the upper product — the gas phase enriched in methane, and the lower product — condensate, sent to the second fractionation stage;
- получение на второй ступени фракционирования газовой фазы деэтанизации и жидкой фазы, обогащенной тяжелыми углеводородами С3+выше;- obtaining at the second stage of fractionation of the gas phase of deethanization and the liquid phase enriched in heavy hydrocarbons With 3 + above ;
- охлаждение газовой фазы деэтанизации;- cooling of the gas phase of deethanization;
- разделение газовой фазы деэтанизации на газ деэтанизации и жидкую фазу, подаваемую на орошение второй ступени фракционирования;- separation of the gas phase of the deethanization gas deethanization and the liquid phase supplied to the irrigation of the second stage of fractionation;
- охлаждение газа деэтанизации верхним продуктом первой ступени фракционирования;- cooling of the gas deethanization of the upper product of the first stage of fractionation;
- подача сконденсированного газа деэтанизации на первую ступень фракционирования в качестве орошения.- supply of condensed deethanization gas to the first fractionation stage as irrigation.
Недостатком известного способа является недостаточная степень охлаждения и конденсации газа деэтанизации, подаваемого на орошение первой ступени фракционирования, вследствие его охлаждения только за счет верхнего продукта первой ступени фракционирования, что приводит к снижению извлечения из углеводородного газа целевых углеводородов - фракции С3+выше из углеводородного газа.The disadvantage of this method is the insufficient degree of cooling and condensation of the gas of deethanization supplied to the irrigation of the first stage of fractionation, due to its cooling only due to the upper product of the first stage of fractionation, which leads to a decrease in the extraction of the target hydrocarbons from the hydrocarbon gas - fraction C 3 + higher from the hydrocarbon gas .
Техническая задача заключается в повышении степени извлечения из углеводородного газа фракции С3+выше - широкой фракции легких углеводородов (ШФЛУ).The technical problem is to increase the degree of extraction from hydrocarbon gas fraction C 3 + above - a wide fraction of light hydrocarbons (NGL).
Поставленная задача достигается тем, что в способе низкотемпературного разделения углеводородного газа, включающем подачу подготовленного и охлажденного потока углеводородного газа на первую ступень фракционирования с получением верхнего продукта - газовой фазы, обогащенной метаном, и нижнего продукта - конденсата, направляемого на вторую ступень фракционирования с отводом полученной газовой фазы деэтанизации и жидкой фазы, обогащенной тяжелыми углеводородами С3+выше, охлаждение газовой фазы деэтанизации и ее разделение на газ деэтанизации и жидкую фазу, подаваемую на орошение второй ступени фракционирования, охлаждение газа деэтанизации верхним продуктом первой ступени фракционирования и подачу сконденсированного газа деэтанизации на первую ступень фракционирования в качестве орошения, перед охлаждением газа деэтанизации верхним продуктом первой ступени фракционирования осуществляют его дополнительное охлаждение путем теплообмена с потоком нижней зоны первой ступени фракционирования.The problem is achieved in that in the method of low-temperature separation of hydrocarbon gas, comprising supplying a prepared and cooled stream of hydrocarbon gas to the first fractionation stage to obtain the upper product — the gas phase enriched in methane and the lower condensate product — directed to the second fractionation stage with the removal of the obtained deethanizer gas phase and a liquid phase enriched in heavy hydrocarbons C 3 + higher deethanizer cooling gas phase and its separation into gas Deshaies the anisization and the liquid phase supplied to the irrigation of the second fractionation stage, cooling the deethanization gas with the upper product of the first fractionation stage and supplying the condensed deethanization gas to the first fractionation stage as an irrigation, before cooling the deethanization gas with the upper product of the first fractionation stage, it is additionally cooled by heat exchange with a stream lower zone of the first stage of fractionation.
Кроме того, часть жидкой фазы, отделенной от газа деэтанизации и подаваемой на орошение второй ступени фракционирования, отбирают и смешивают с потоком газа деэтанизации перед его дополнительным охлаждением потоком нижней зоны первой ступени фракционирования.In addition, a part of the liquid phase separated from the deethanization gas and supplied to the irrigation of the second fractionation stage is taken and mixed with the deethanization gas stream before it is further cooled by the flow of the lower zone of the first fractionation stage.
Кроме того, часть жидкой фазы, отделенной от газа деэтанизации и подаваемой на орошение второй ступени фракционирования, отбирают и смешивают с потоком дополнительно охлаждаемого газа деэтанизации перед подачей его на теплообмен с верхним продуктом первой ступени фракционирования.In addition, a part of the liquid phase separated from the deethanization gas and supplied to the irrigation of the second fractionation stage is taken and mixed with the stream of additionally cooled deethanization gas before it is fed to the heat exchange with the upper product of the first fractionation stage.
Кроме того, охлаждение полученной на второй ступени фракционирования газовой фазы деэтанизации осуществляют нижним продуктом первой ступени фракционирования.In addition, the cooling obtained in the second stage of fractionation of the gas phase of the deethanization is carried out by the lower product of the first stage of fractionation.
Кроме того, осуществляют доохлаждение полученной на второй ступени фракционирования газовой фазы деэтанизации пропановым холодом.In addition, carry out post-cooling obtained in the second stage of fractionation of the gas phase of the deethanization propane cold.
Кроме того, нижний продукт первой ступени фракционирования подогревают частью исходного углеводородного газа.In addition, the bottom product of the first fractionation step is heated with a portion of the hydrocarbon feed gas.
Дополнительное охлаждение газа деэтанизации потоком нижней зоны первой ступени фракционирования перед его охлаждением верхним продуктом первой ступени фракционирования позволяет за счет холода жидкости низа первой ступени фракционирования более глубоко охладить газ деэтанизации, а значит и лучше его сконденсировать, т.е. получить больше жидкости для орошения первой ступени фракционирования. Кроме того, подача газа деэтанизации сначала на теплообмен с нижним продуктом первой ступени фракционирования, а затем на теплообмен с ее верхним продуктом позволяет регулировать температуру первой ступени фракционирования и за счет снижения температуры ее верхней части позволяет уменьшить содержание углеводородов С3+выше в верхнем продукте этой ступени. Это, в свою очередь, позволяет увеличить степень извлечения ШФЛУ на второй ступени фракционирования, поскольку чем меньше углеводородов С3+выше теряется с верхним продуктом первой ступени фракционирования, тем более увеличивается их содержание в нижнем продукте этой ступени, являющемся сырьем для второй ступени фракционирования.Additional cooling of the deethanization gas by the flow of the lower zone of the first fractionation stage before it is cooled by the upper product of the first fractionation stage allows the deethanization gas to be more deeply cooled due to the liquid cold at the bottom of the first fractionation stage, and therefore it is better to condense it, i.e. get more liquid for irrigation of the first stage of fractionation. In addition, the supply of deethanization gas, first to heat exchange with the lower product of the first fractionation stage, and then to heat exchange with its upper product, allows you to control the temperature of the first fractionation stage and, by lowering the temperature of its upper part, allows you to reduce the content of C 3 + hydrocarbons in the upper product of this steps. This, in turn, allows one to increase the degree of NGL extraction at the second fractionation stage, since the less hydrocarbons C 3 + is lost with the upper product of the first fractionation fraction, the more their content in the lower product of this fraction, which is the raw material for the second fractionation fraction, increases.
Подача части жидкой фазы, отделенной от газа деэтанизации и подаваемой на орошение второй ступени фракционирования, на смешивание с потоком газа деэтанизации перед его дополнительным охлаждением потоком нижней зоны первой ступени фракционирования или с потоком дополнительно охлаждаемого газа деэтанизации перед его подачей на теплообмен с верхним продуктом первой ступени фракционирования позволяет (при необходимости) увеличить количество подаваемого орошения на первую ступень фракционирования. Количество отбираемой жидкой фазы может быть до 90% и определяется максимальным извлечением углеводородов С3+выше (или минимальным содержанием углеводородов С3+выше в газовой фазе первой ступени фракционирования). При увеличении отбора жидкой фазы, подаваемой на смешение с газом деэтанизации, извлечение углеводородов С3+выше растет за счет увеличения количества орошения первой колонны, а затем, при достижении оптимальной точки, начинается падение извлечения за счет увеличения содержания пропана в газе деэтанизации, происходящего из-за снижения орошения второй колонны (отбор жидкости на впрыск в газ деэтанизации уменьшает остаточное количество жидкости, которое может быть подано на орошение второй колонны).The supply of a part of the liquid phase separated from the deethanization gas and supplied to the irrigation of the second fractionation stage, for mixing with the deethanization gas stream before its further cooling by the flow of the lower zone of the first fractionation stage or with the stream of additionally cooled deethanization gas before it is fed to the heat exchange with the upper product of the first stage fractionation allows (if necessary) to increase the amount of irrigation supplied to the first stage of fractionation. The amount of the selected liquid phase can be up to 90% and is determined by the maximum extraction of C 3+ hydrocarbons above (or the minimum C 3 + hydrocarbon content in the gas phase of the first fractionation stage). With an increase in the selection of the liquid phase supplied for mixing with the deethanization gas, the extraction of C 3 + hydrocarbons higher increases due to an increase in the amount of irrigation of the first column, and then, when the optimum point is reached, the extraction begins to decrease due to an increase in the propane content in the deethanization gas originating from - by reducing the irrigation of the second column (the selection of liquid for injection into the gas of deethanization reduces the residual amount of liquid that can be supplied for irrigation of the second column).
Охлаждение полученной на второй ступени фракционирования газовой фазы деэтанизации нижним продуктом первой ступени фракционирования позволяет при переработке легкого углеводородного сырья для теплообмена использовать только внутренние потоки, не прибегая к дополнительному использованию пропанового холода, тем самым снижая эксплуатационные затраты.Cooling obtained by the second stage of fractionation of the gas phase of deethanization with the lower product of the first stage of fractionation allows only internal streams to be used for heat exchange of light hydrocarbons, without resorting to the additional use of propane cold, thereby reducing operating costs.
Дополнительное доохлаждение полученной на второй ступени фракционирования газовой фазы деэтанизации пропановым холодом позволяет при переработке углеводородного сырья среднего или тяжелого состава избежать повышения температуры на первой ступени фракционирования из-за выделения тепла конденсации углеводородов и, соответственно, снижения извлечения углеводородов С3+выше, а также устранить зависимость степени извлечения углеводородов С3+выше от температуры поступающего на установку исходного углеводородного сырья летом и зимой и, таким образом, сохранить высокую степень извлечения ШФЛУ.Additional after-cooling of propane cold obtained in the second stage of fractionation of the gas phase of deethanization with propane cold allows avoiding an increase in temperature at the first fractionation stage during processing of hydrocarbons of medium or heavy composition due to the heat of condensation of hydrocarbons being released and, consequently, lowering the recovery of C 3 + hydrocarbons above , and also eliminating the degree of hydrocarbon recovery of C 3 + higher temperature entering the installation of the hydrocarbon feedstock in the summer and winter Thus maintain a high degree of extraction of NGL.
Подогрев нижнего продукта первой ступени фракционирования частью исходного углеводородного газа позволяет снизить диаметр колонны второй ступени фракционирования и уменьшить расход тепла, т.е. сократить эксплуатационные затраты.Heating the lower product of the first fractionation stage with a part of the initial hydrocarbon gas allows to reduce the diameter of the column of the second fractionation stage and to reduce the heat consumption, i.e. reduce operating costs.
Способ осуществляется следующим образом.The method is as follows.
Подготовленный и охлажденный поток углеводородного газа поступает в первую фракционирующую колонну с получением верхнего продукта - отбензиненного газа и нижнего продукта - конденсата. Отбензиненный газ подогревается в теплообменниках и выводится с установки, а конденсат направляется на вторую ступень фракционирования. Перед подачей конденсата на вторую ступень фракционирования он может отдавать свой холод, тем самым нагреваясь, или верхнему продукту второй ступени фракционирования, или части исходного углеводородного газа.The prepared and cooled hydrocarbon gas stream enters the first fractionation column to obtain the upper product — stripped gas and the lower product — condensate. The stripped gas is heated in heat exchangers and discharged from the unit, and the condensate is sent to the second fractionation stage. Before the condensate is fed to the second fractionation stage, it can give off its cold, thereby heating up, either to the upper product of the second fractionation stage, or to a part of the initial hydrocarbon gas.
Конденсат поступает в среднюю часть второй фракционирующей колонны с получением верхнего продукта - газовой фазы деэтанизации и нижнего продукта - ШФЛУ. Полученная газовая фаза деэтанизации охлаждается в теплообменнике потоком конденсата (если используется легкое углеводородное сырье) или при использовании углеводородного сырья среднего или тяжелого состава еще дополнительно доохлаждается в пропановом холодильнике. Кроме того, полученная газовая фаза деэтанизации может охлаждаться только в пропановом холодильнике, если конденсат с первой ступени фракционирования нагревается частью исходного углеводородного газа.Condensate enters the middle of the second fractionation column to obtain the upper product — the gas phase of deethanization and the lower product — NGL. The resulting gas phase of deethanization is cooled in the heat exchanger by a condensate stream (if light hydrocarbon feeds are used) or, when using medium or heavy hydrocarbon feeds, it is further cooled in a propane refrigerator. In addition, the obtained gas phase of deethanization can only be cooled in a propane refrigerator if the condensate from the first fractionation stage is heated by a part of the initial hydrocarbon gas.
Охлажденная и частично сконденсированная газовая фаза деэтанизации поступает в емкость для ее разделения на газ деэтанизации и жидкую фазу, которая далее подается на орошение второй фракционирующей колонны.The cooled and partially condensed gas phase of deethanization enters the tank for its separation into gas deethanization and the liquid phase, which is then fed to the irrigation of the second fractionation column.
Газ деэтанизации из емкости направляется в теплообменное устройство (например, термосифон), установленное в нижней части первой фракционирующей колонны, на дополнительное охлаждение. Далее охлажденный газ деэтанизации поступает на охлаждение потоком отбензиненного газа в теплообменник, после чего дросселируется и в сконденсированном виде подается на первую ступень фракционирования в качестве орошения.The deethanization gas from the tank is sent to a heat exchange device (for example, a thermosiphon) installed in the lower part of the first fractionation column for additional cooling. Then, the cooled deethanization gas is supplied to the heat exchanger for cooling with a stream of stripped gas, after which it is throttled and fed in condensed form to the first fractionation stage as irrigation.
Для увеличения количества подаваемого орошения (в зависимости от жирности углеводородного газа) часть жидкой фазы, отделенной от газа деэтанизации и подаваемой на орошение второй фракционирующей колонны, отбирают и подают на смешение с потоком газа деэтанизации перед его дополнительным охлаждением в теплообменном устройстве или же с потоком дополнительно охлаждаемого газа деэтанизации перед его подачей на теплообмен с отбензиненным газом.To increase the amount of irrigation feed (depending on the hydrocarbon gas content), a part of the liquid phase separated from the deethanization gas and fed to the second fractionation column for irrigation is taken and mixed with the deethanization gas stream before additional cooling in the heat exchanger or additionally with the stream cooled deethanization gas before it is fed to heat exchange with stripped gas.
Пример 1Example 1
Легкий углеводородный газ с расходом 240 тыс. ст. м3/ч, с содержанием углеводородов С3+выше 72,81 г/ст. м3, с температурой 40°С и давлением 4 МПа проходит последовательное охлаждение в теплообменниках до температуры минус 46,5°С, частично конденсируется и направляется в низкотемпературный сепаратор, в котором происходит разделение газовой и жидкой фазы. Газовую фазу из низкотемпературного сепаратора направляют на расширение в детандерную часть турбодетандерного агрегата, после которого с температурой минус 80,8°С подают в среднюю часть первой фракционирующей колонны. Жидкую фазу из низкотемпературного сепаратора дросселируют и с температурой минус 63,4°С подают в нижнюю часть первой фракционирующей колонны.Light hydrocarbon gas with a consumption of 240 thousand st. m 3 / h, with a hydrocarbon content of C 3 + above 72.81 g / st. m 3 , with a temperature of 40 ° C and a pressure of 4 MPa, sequential cooling takes place in heat exchangers to a temperature of minus 46.5 ° C, partially condenses and is sent to a low-temperature separator, in which gas and liquid phases are separated. The gas phase from the low-temperature separator is directed to expand into the expander part of the turboexpander unit, after which it is fed into the middle part of the first fractionation column with a temperature of minus 80.8 ° С. The liquid phase from the low-temperature separator is throttled and fed with a temperature of minus 63.4 ° C to the lower part of the first fractionating column.
В первой фракционирующей колонне при температуре верха колонны минус 85,5°С, температуре низа колонны минус 54,6°С и давлении 1,45 МПа получают верхний продукт - отбензиненный газ и нижний продукт - конденсат. Отбензиненный газ последовательно подогревается в теплообменниках и поступает в компрессорную часть турбодетандерного агрегата, где его давление повышается, после чего отбензиненный газ с содержанием углеводородов С3+выше 3,43 г/ст. м3 выводится с установки.In the first fractionating column, at the top of the column minus 85.5 ° C, the bottom temperature of the column minus 54.6 ° C and a pressure of 1.45 MPa, the upper product — stripped gas and the lower product — condensate, are obtained. The stripped gas is sequentially heated in heat exchangers and enters the compressor part of the turboexpander unit, where its pressure rises, after which the stripped gas with a C 3 + hydrocarbon content is higher than 3.43 g / st. m 3 is displayed from the installation.
Конденсат в количестве 25809 кг/ч подается в теплообменник, в котором охлаждает верхний продукт второй фракционирующей колонны, тем самым нагреваясь, и далее поступает во вторую фракционирующую колонну, в которой при температуре верха колонны 1,4°С, температуре низа колонны 84,6°С и давлении 2,42 МПа получают в качестве верхнего продукта - газовую фазу деэтанизации и в качестве нижнего продукта - ШФЛУ. Полученную ШФЛУ выводят с установки.Condensate in an amount of 25809 kg / h is supplied to a heat exchanger, in which it cools the top product of the second fractionation column, thereby heating, and then enters the second fractionation column, in which at a column top temperature of 1.4 ° C, the bottom temperature of the column is 84.6 ° C and a pressure of 2.42 MPa are obtained as the upper product — the gas phase of deethanization and as the lower product — NGL. The resulting NGL is removed from the installation.
Полученная газовая фаза деэтанизации охлаждается в теплообменнике потоком конденсата до температуры минус 22,6°С, частично конденсируется и подается в емкость, в которой разделяется на газ деэтанизации и жидкую фазу. Из емкости жидкая фаза подается на орошение второй фракционирующей колонны, а газ деэтанизации в количестве 4549 кг/ч поступает в теплообменное устройство, в котором дополнительно охлаждается потоком нижней зоны первой фракционирующей колонны до температуры минус 60°С. После чего газ деэтанизации поступает в теплообменник на охлаждение потоком отбензиненного газа, дросселируется, т.к. давление во второй фракционирующей колонне больше, чем давление в первой фракционирующей колонне, и с температурой минус 81,6°С сконденсированный газ деэтанизации поступает в первую фракционирующую колонну в качестве орошения.The obtained gas phase of deethanization is cooled in the heat exchanger by a condensate stream to a temperature of minus 22.6 ° C, partially condensed and fed into a container in which it is separated into a gas of deethanization and a liquid phase. From the tank, the liquid phase is supplied to the second fractionation column for irrigation, and the deethanization gas in the amount of 4549 kg / h enters the heat exchange device, which is additionally cooled by the flow of the lower zone of the first fractionation column to a temperature of minus 60 ° С. After that, the deethanization gas enters the heat exchanger for cooling with a stream of stripped gas, throttled, because the pressure in the second fractionation column is greater than the pressure in the first fractionation column, and with a temperature of minus 81.6 ° C, the condensed deethanization gas enters the first fractionation column as irrigation.
Для увеличения количества орошения первой фракционирующей колонны и повышения тем самым извлечения на установке целевых углеводородов С3+выше часть жидкой фазы отбирается из емкости в количестве 4500 кг/ч и подается на смешение с потоком дополнительно охлажденного газа деэтанизации, выходящего из теплообменного устройства, перед его охлаждением в теплообменнике потоком отбензиненного газа.To increase the amount of irrigation of the first fractionating column and thereby increase the recovery of target C 3 + hydrocarbons at the installation, a part of the liquid phase is taken from the tank in an amount of 4,500 kg / h and fed to the mixture with an additional cooled deethanization gas leaving the heat exchanger before cooling in a heat exchanger with a stream of stripped gas.
Пример 2Example 2
Тяжелый углеводородный газ с расходом 118 тыс. ст. м3/ч, с содержанием углеводородов С3+выше 343,79 г/ст. м3, с температурой 40°С и давлением 3,47 МПа проходит последовательное охлаждение в теплообменниках, в том числе и в пропановом холодильнике, до температуры минус 47,6°С, частично конденсируется и направляется в низкотемпературный сепаратор, в котором происходит разделение газовой и жидкой фазы. Газовую фазу из низкотемпературного сепаратора направляют на расширение в детандерную часть турбодетандерного агрегата, после которого с температурой минус 73,3°С подают в среднюю часть первой фракционирующей колонны. Жидкую фазу из низкотемпературного сепаратора дросселируют и с температурой минус 58,6°С подают в нижнюю часть первой фракционирующей колонны.Heavy hydrocarbon gas with a flow rate of 118 thousand st. m 3 / h, with a hydrocarbon content of C 3 + above 343.79 g / st. m 3 , with a temperature of 40 ° C and a pressure of 3.47 MPa, is sequentially cooled in heat exchangers, including in a propane refrigerator, to a temperature of minus 47.6 ° C, partially condensed and sent to a low-temperature separator, in which the gas separates and liquid phase. The gas phase from the low-temperature separator is directed to expand into the expander part of the turboexpander unit, after which it is fed to the middle part of the first fractionation column with a temperature of minus 73.3 ° С. The liquid phase from the low temperature separator is throttled and fed with a temperature of minus 58.6 ° C to the lower part of the first fractionation column.
В первой фракционирующей колонне при температуре верха колонны минус 83,5°С, температуре низа колонны минус 48,7°С и давлении 1,56 МПа получают верхний продукт - отбензиненный газ и нижний продукт - конденсат. Отбензиненный газ последовательно подогревается в теплообменниках и поступает в компрессорную часть турбодетандерного агрегата, где его давление повышается, после чего отбензиненный газ с содержанием углеводородов С3+выше 3,26 г/ст. м3 выводится с установки.In the first fractionating column, at the top of the column minus 83.5 ° C, the bottom temperature of the column minus 48.7 ° C and a pressure of 1.56 MPa, the upper product — stripped gas and the lower product — condensate, are obtained. The stripped gas is sequentially heated in heat exchangers and enters the compressor part of the turboexpander unit, where its pressure rises, after which the stripped gas with a C 3 + hydrocarbon content is higher than 3.26 g / st. m 3 is displayed from the installation.
Конденсат в количестве 51250 кг/ч подается в теплообменник, в котором охлаждает верхний продукт второй фракционирующей колонны, при этом нагреваясь, и далее поступает во вторую фракционирующую колонну, в которой при температуре верха колонны 5,0°С, температуре низа колонны 86,7°С и давлении 2,79 МПа получают в качестве верхнего продукта - газовую фазу деэтанизации и в качестве нижнего продукта - ШФЛУ. Полученную ШФЛУ выводят с установки.Condensate in the amount of 51250 kg / h is supplied to the heat exchanger, in which it cools the top product of the second fractionation column, while heating, and then enters the second fractionation column, in which at the top of the column 5.0 ° С, the temperature of the bottom of the column 86.7 ° C and a pressure of 2.79 MPa are obtained as the upper product — the gas phase of deethanization and as the lower product — BFLH. The resulting NGL is removed from the installation.
Полученная газовая фаза деэтанизации, охлажденная в теплообменнике потоком конденсата с первой фракционирующей колонны, дополнительно доохлаждается в пропановом холодильнике до температуры минус 30°С, частично конденсируется и подается в емкость, в которой разделяется на газ деэтанизации и жидкую фазу. Из емкости жидкая фаза подается на орошение второй фракционирующей колонны, а газ деэтанизации в количестве 6111 кг/ч поступает в теплообменное устройство, в котором дополнительно охлаждается потоком нижней зоны первой фракционирующей колонны до температуры минус 53,6°С. После чего охлажденный газ деэтанизации поступает в теплообменник на охлаждение потоком отбензиненного газа, дросселируется, т.к. давление во второй фракционирующей колонне больше, чем давление в первой фракционирующей колонне, и с температурой минус 86,6°С сконденсированный газ деэтанизации поступает в первую фракционирующую колонну в качестве орошения.The obtained gas phase of deethanization, cooled in a heat exchanger by a condensate stream from the first fractionating column, is additionally cooled in a propane refrigerator to a temperature of minus 30 ° С, partially condensed and fed to a container in which it is separated into a gas of deethanization and a liquid phase. The liquid phase is supplied from the tank to the irrigation of the second fractionating column, and the deethanization gas in the amount of 6111 kg / h enters the heat exchange device, which is additionally cooled by the flow of the lower zone of the first fractionating column to a temperature of minus 53.6 ° С. After that, the cooled deethanization gas enters the heat exchanger for cooling with a stream of stripped gas, is throttled, because the pressure in the second fractionation column is greater than the pressure in the first fractionation column, and with a temperature of minus 86.6 ° C, the condensed deethanization gas enters the first fractionation column as irrigation.
Для увеличения количества орошения первой фракционирующей колонны и повышения тем самым извлечения на установке целевых углеводородов С3+выше часть жидкой фазы отбирается из емкости в количестве 6000 кг/ч и подается на смешение с потоком газа деэтанизации перед его дополнительным охлаждением в теплообменном устройстве потоком нижней зоны первой фракционирующей колонны.To increase the amount of irrigation of the first fractionation column and thereby increase the recovery of target C 3 + hydrocarbons at the installation, a part of the liquid phase is taken from the tank in the amount of 6000 kg / h and fed to the deethanization gas stream before its additional cooling in the heat exchanger by the lower zone stream first fractionation column.
Более подробные расчетные данные предлагаемой схемы низкотемпературного разделения углеводородного газа и прототипа для разных составов углеводородного газа приведены в таблице.More detailed calculation data of the proposed scheme of low-temperature separation of hydrocarbon gas and prototype for different hydrocarbon gas compositions are given in the table.
Таким образом, дополнительное охлаждение газа деэтанизации за счет теплообмена с потоком нижней зоны первой ступени фракционирования позволяет по сравнению с прототипом более глубоко охладить и сконденсировать газ деэтанизации и за счет этого снизить температуру верхней части первой ступени фракционирования (см. данные показателей в таблице), что позволяет увеличить степень извлечения углеводородов С3+выше на 0,2…2%, чем в прототипе, а в целом достичь степень извлечения углеводородов С3+выше до 99% и более.Thus, additional cooling of the deethanization gas due to heat exchange with the flow of the lower zone of the first fractionation stage allows, in comparison with the prototype, to more deeply cool and condense the deethanization gas and thereby reduce the temperature of the upper part of the first fractionation stage (see the data in the table), which allows to increase the degree of extraction of hydrocarbons With 3 + higher by 0.2 ... 2% than in the prototype, and in general to achieve the degree of extraction of hydrocarbons With 3 + higher to 99% or more.
г/ст. м3:The hydrocarbon content of C 3 + higher
g / st m 3 :
Claims (6)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008141651/06A RU2382302C1 (en) | 2008-10-20 | 2008-10-20 | Method for low-temperature separation of hydrocarbon gas |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008141651/06A RU2382302C1 (en) | 2008-10-20 | 2008-10-20 | Method for low-temperature separation of hydrocarbon gas |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2382302C1 true RU2382302C1 (en) | 2010-02-20 |
Family
ID=42127143
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2008141651/06A RU2382302C1 (en) | 2008-10-20 | 2008-10-20 | Method for low-temperature separation of hydrocarbon gas |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2382302C1 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2502717C1 (en) * | 2012-07-13 | 2013-12-27 | Игорь Анатольевич Мнушкин | Method for comprehensive treatment of refinery hydrocarbon gas |
| RU2539977C1 (en) * | 2013-12-19 | 2015-01-27 | Игорь Анатольевич Мнушкин | Multitonnage petrochemical cluster |
| RU2540270C1 (en) * | 2013-12-20 | 2015-02-10 | Игорь Анатольевич Мнушкин | Advanced hydrocarbon refinery gas processing method |
-
2008
- 2008-10-20 RU RU2008141651/06A patent/RU2382302C1/en active
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2502717C1 (en) * | 2012-07-13 | 2013-12-27 | Игорь Анатольевич Мнушкин | Method for comprehensive treatment of refinery hydrocarbon gas |
| RU2539977C1 (en) * | 2013-12-19 | 2015-01-27 | Игорь Анатольевич Мнушкин | Multitonnage petrochemical cluster |
| WO2015094013A1 (en) * | 2013-12-19 | 2015-06-25 | Игорь Анатольевич МНУШКИН | Multitonnage petrochemical cluster |
| RU2540270C1 (en) * | 2013-12-20 | 2015-02-10 | Игорь Анатольевич Мнушкин | Advanced hydrocarbon refinery gas processing method |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2491487C2 (en) | Method of natural gas liquefaction with better propane extraction | |
| JP5997798B2 (en) | Nitrogen removal by isobaric open frozen natural gas liquid recovery | |
| US6516631B1 (en) | Hydrocarbon gas processing | |
| TWI477595B (en) | Hydrocarbon gas processing | |
| RU2382301C1 (en) | Unit for low-temperature separation of hydrocarbon gas | |
| CN105531552B (en) | Hydrocarbon gas processing | |
| US9909804B2 (en) | Method of cooling using extended binary refrigeration system | |
| KR20110137778A (en) | Hydrocarbon gas processing | |
| JP2012529625A (en) | Hydrocarbon gas treatment | |
| JP2007524578A (en) | Hydrocarbon gas treatment | |
| EA003854B1 (en) | Method of separating a hydrocarbon stream | |
| CN104271710B (en) | A kind of method reclaiming low pressure gas and condensation product from refinery's fuel gas stream | |
| EA012249B1 (en) | Configuration and a method for gas condensate separation from high-pressure hydrocarbon mixtures | |
| JPH08302360A (en) | Method of recovering olefin from hydrocarbon stream | |
| CN102906232B (en) | Process for treating a stream of cracked gas coming from a hydrocarbon pyrolysis plant, and associated plant | |
| US20130255311A1 (en) | Simplified method for producing a methane-rich stream and a c2+ hydrocarbon-rich fraction from a feed natural-gas stream, and associated facility | |
| RU2688533C1 (en) | Ltdr plant for integrated gas preparation and production of lng and its operation method | |
| AU2014265950B2 (en) | Methods for separating hydrocarbon gases | |
| EA022661B1 (en) | Hydrocarbon gas processing | |
| RU2382302C1 (en) | Method for low-temperature separation of hydrocarbon gas | |
| EA023957B1 (en) | Hydrocarbon gas processing | |
| EP2872842B1 (en) | Methods for separating hydrocarbon gases | |
| KR101676069B1 (en) | Hydrocarbon gas processing | |
| EA025641B1 (en) | Method of gas processing | |
| KR101687851B1 (en) | Hydrocarbon gas processing |