RU2497929C1 - Method of preparing mixture of gaseous hydrocarbons for transportation - Google Patents

Method of preparing mixture of gaseous hydrocarbons for transportation Download PDF

Info

Publication number
RU2497929C1
RU2497929C1 RU2012138029/04A RU2012138029A RU2497929C1 RU 2497929 C1 RU2497929 C1 RU 2497929C1 RU 2012138029/04 A RU2012138029/04 A RU 2012138029/04A RU 2012138029 A RU2012138029 A RU 2012138029A RU 2497929 C1 RU2497929 C1 RU 2497929C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
gas
fraction
condensate
temperature
separator
Prior art date
Application number
RU2012138029/04A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Андрей Юрьевич Беляев
Леонид Михайлович Виленский
Original Assignee
Андрей Юрьевич Беляев
Леонид Михайлович Виленский
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 Андрей Юрьевич Беляев, Леонид Михайлович Виленский filed Critical Андрей Юрьевич Беляев
Priority to RU2012138029/04A priority Critical patent/RU2497929C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2497929C1 publication Critical patent/RU2497929C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: invention relates to oil and gas extraction industry. The invention relates to a method of preparing a mixture of gaseous hydrocarbons for transportation, which involves low-temperature separation of the starting mixture of gaseous hydrocarbons to extract the gas fraction and the unstable hydrocarbon condensate, followed by stabilisation of the hydrocarbon condensate and extraction of the liquefied propane-butane fraction. Before stabilisation, the unstable hydrocarbon condensate undergoes deethanisation; the liquefied propane-butane fraction undergoes catalytic dehydrocyclodimerisation in two series reactors, wherein butane is converted in the first reactor and propane is converted in the second reactor to obtain aromatic hydrocarbons and gaseous hydrocarbon fractions, wherein the gaseous hydrocarbon fraction is compressed and returned into the gas fraction stream at the low-temperature separation step.
EFFECT: transportation of the mixture to obtain products in natural climatic conditions of the Far North.
1 dwg

Description

Изобретение относится к области нефте- и газодобывающей промышленности, а также к области переработки углеводородов, и может быть использовано при подготовке газообразного углеводородного сырья для транспортировки, а также при утилизации нефтяного попутного газа.The invention relates to the field of oil and gas production, as well as to the field of hydrocarbon processing, and can be used in the preparation of gaseous hydrocarbon feedstocks for transportation, as well as in the utilization of associated petroleum gas.

Известен (Великовский А.С., Саввина Я.Д. Применение низкотемпературной сепарации при содержании в конденсате парафина. - Газовая промышленность, 1961 N 2, с.5-7) способ подготовки к транспорту парафиносодержащего газа процессом низкотемпературной сепарации. В этом способе для предотвращения отложения парафинов на поверхностях оборудования установки НТС производят отделение тяжелых парафиносодержащих фракций конденсата на установке предварительной сепарации, расположенной вблизи скважин. Для окончательной переработки отсепарированный газ подают на установку низкотемпературной сепарации, расположенную на отдельной площадке. После отделения от воды конденсат по отдельному трубопроводу подается также на ту же установку низкотемпературной сепарации.There is a known (Velikovsky AS, Savvina YD Application of low-temperature separation when containing paraffin in the condensate. - Gas industry, 1961 N 2, p.5-7) a method of preparing for the transport of paraffin-containing gas by the process of low-temperature separation. In this method, to prevent deposition of paraffins on the surfaces of the equipment of the NTS installation, heavy paraffin-containing condensate fractions are separated in a preliminary separation unit located near the wells. For final processing, the separated gas is fed to a low-temperature separation unit located on a separate site. After separation from water, the condensate is also supplied via a separate pipeline to the same low-temperature separation unit.

Недостатком этого способа является его большая металлоемкость, связанная с обработкой пластовой продукции на двух площадках и отдельным транспортированием потоков газа и конденсата на основную установку низкотемпературной сепарации для окончательной переработки. Кроме того, при уносе жидкой фазы с установки предварительной сепарации происходит выделение твердых парафинов на установке низкотемпературной сепарации и их отложение и налипание на поверхностях регулирующих устройств, трубок теплообменников, приборов и т.д.The disadvantage of this method is its large metal consumption associated with the processing of reservoir products at two sites and the separate transportation of gas and condensate streams to the main low-temperature separation unit for final processing. In addition, when the liquid phase is removed from the pre-separation unit, solid paraffins are released at the low-temperature separation unit and they are deposited and adhered to the surfaces of control devices, tubes of heat exchangers, devices, etc.

Известен (Фролова Л.Н. и др. Анализ эксплуатации технологического оборудования установок промысловой подготовки газа Валанжинской залежи Уренгойского ГКМ. Обз. информ. Сер. Подготовка и переработка газа и газового конденсата. М., ВНИИЭгазпром, 1989, с.4.2) способ подготовки газоконденсатной смеси к транспорту трехступенчатой сепарацией, включающий подачу пластовой продукции в сепаратор первой ступени, отвод из него жидкой фазы для дальнейшей переработки, подачу отсепарированного в первой ступени газа через теплообменник первой ступени охлаждения в сепаратор второй ступени, отвод из него жидкой фазы для дальнейшей переработки, подачу отсепарированного во второй ступени газа через теплообменник второй ступени охлаждения и расширительное устройство в сепаратор третьей ступени, вывод из него жидкой фазы, подачу отсепарированного в третьей ступени газа последовательно через теплообменники второй и первой ступени охлаждения потребителю. В этом способе наличие промежуточного сепаратора позволяет вывести из системы часть тяжелых фракций конденсата до поступления потока в теплообменник низкотемпературной ступени и предотвратить отложение парафинов.Known (Frolova LN and others. Analysis of the operation of technological equipment of field gas treatment plants of Valanginian deposits of the Urengoy gas condensate field. Review inform. Ser. Preparation and processing of gas and gas condensate. M., VNIIEgazprom, 1989, p.4.2) preparation method gas-condensate mixture to the transport by three-stage separation, including the supply of reservoir products to the first stage separator, the removal of the liquid phase from it for further processing, the supply of gas separated in the first stage through the heat exchanger of the first cooling stage waiting in the separator of the second stage, the removal of the liquid phase from it for further processing, the supply of gas separated in the second stage through the heat exchanger of the second cooling stage and the expansion device into the separator of the third stage, the withdrawal of the liquid phase from it, the flow of gas separated in the third stage in series through the heat exchangers of the second and the first stage of cooling to the consumer. In this method, the presence of an intermediate separator allows you to remove part of the heavy condensate fractions from the system before the flow enters the low-temperature stage heat exchanger and prevent the deposition of paraffins.

Недостатком этого способа является отложение твердых парафинов на поверхности труб теплообменника первой ступени охлаждения и, как следствие, не достигается в нем проектный режим эксплуатации. Ввиду этого снижается степень конденсации тяжелых осадкообразующих компонентов. В дальнейшем эти компоненты в составе газа поступают в теплообменник низкотемпературной ступени, в нем конденсируются и, частично осаждаясь на поверхностях труб, снижают эффективность его работы. Кроме того, известный способ не может быть реализован при значительных отрицательных температурах окружающей среды из-за усиленного отложения твердых парафинов на внутренних поверхностях оборудования.The disadvantage of this method is the deposition of solid paraffins on the surface of the pipes of the heat exchanger of the first cooling stage and, as a result, the design mode of operation is not achieved in it. In view of this, the degree of condensation of heavy sediment-forming components is reduced. Subsequently, these components in the gas composition enter the heat exchanger of the low-temperature stage, condense in it and, partially precipitating on the pipe surfaces, reduce its efficiency. In addition, the known method cannot be implemented at significant negative ambient temperatures due to the increased deposition of hard paraffins on the internal surfaces of the equipment.

Известна (RU, патент 2182035 Установка подготовки и переработки углеводородного сырья газоконденсатных залежей, включающая входной сепаратор, рекуперативный газовый теплообменник, эжектор, низкотемпературный сепаратор, трехфазные разделители первой и второй ступеней, дегазатор. Кроме того, установка дополнительно снабжена последовательно соединенными рекуперативным теплообменником, колонной деэтанизации, компрессором, аппаратом воздушного охлаждения и рекуперативным газожидкостным теплообменником, вход рекуперативного теплообменника соединен с выходом конденсата из дегазатора, вход в верхнюю часть колонны деэтанизации соединен с выходом конденсата из дегазатора, выход рекуперативного газожидкостного теплообменника соединен с входом низкотемпературного сепаратора.Known (RU, patent 2182035 Installation for the preparation and processing of hydrocarbon raw materials of gas condensate deposits, including inlet separator, recuperative gas heat exchanger, ejector, low-temperature separator, three-phase separators of the first and second stages, degasser. In addition, the installation is additionally equipped with series-connected regenerative heat exchanger, deethanization column , compressor, air-cooler and recuperative gas-liquid heat exchanger, recuperative heat exchanger inlet ka is connected to the condensate outlet from the degasser, the inlet to the top of the deethanization column is connected to the condensate outlet from the degasser, the outlet of the regenerative gas-liquid heat exchanger is connected to the inlet of the low-temperature separator.

Известная установка работает следующим образом.Known installation works as follows.

Продукция газоконденсатных скважин с давлением до 13 МПа поступает на входной сепаратор, где происходит отделение воды и конденсата. Отсепарированный газ охлаждается в рекуперативном газовом теплообменнике, дросселируется в эжекторе до давления 7.5 МПа и поступает в низкотемпературный сепаратор. Осушенный газ после сепаратора нагревается в рекуперативном газовом теплообменнике и отводится с установки в качестве товарного продукта или направляется на сжижение или переработку.Production of gas condensate wells with a pressure of up to 13 MPa is fed to the inlet separator, where water and condensate are separated. The separated gas is cooled in a recuperative gas heat exchanger, throttled in an ejector to a pressure of 7.5 MPa and enters a low-temperature separator. The dried gas after the separator is heated in a recuperative gas heat exchanger and removed from the installation as a commercial product or sent for liquefaction or processing.

Нестабильный конденсат (НК) из сепаратора дросселируется до давления не ниже 7,6 МПа и поступает в трехфазный разделитель первой ступени, из низкотемпературного сепаратора дросселируется до давления не ниже 3,9 МПа и поступает в трехфазный разделитель второй ступени. В трехфазных разделителях первой и второй ступеней происходит отделение от НК водометанольного раствора (BMP) и частичная дегазация НК (за счет дозированного сброса давления после сепараторов). Газ дегазации из трехфазных разделителей первой и второй ступеней возвращается в линию осушаемого газа: из трехфазного разделителя первой ступени подается в поток газа после эжектора перед низкотемпературным сепаратором под собственным давлением, из трехфазного разделителя второй ступени поступает на эжектор в качестве пассивного газа.Unstable condensate (NK) from the separator is throttled to a pressure of at least 7.6 MPa and enters the three-phase separator of the first stage, from the low-temperature separator is throttled to a pressure of at least 3.9 MPa and enters the three-phase separator of the second stage. In three-phase separators of the first and second stages, a water-methanol solution (BMP) is separated from the NK and the NK is partially degassed (due to the metered pressure relief after the separators). Degassing gas from the three-phase separators of the first and second stages is returned to the drained gas line: from the three-phase separator of the first stage it is supplied to the gas stream after the ejector in front of the low-temperature separator under its own pressure, from the three-phase separator of the second stage it is supplied to the ejector as passive gas.

Для предотвращения гидратообразования в системах сбора и подготовки газа применяется водометанольный раствор (BMP). Впрыск BMP осуществляется на устья скважин (в случае работы газосборных шлейфов в гидратном режиме), а также перед рекуперативным газовым теплообменником.To prevent hydrate formation in gas collection and preparation systems, a water-methanol solution (BMP) is used. BMP injection is carried out at the wellhead (in the case of gas collection plumes in hydrated mode), as well as in front of a regenerative gas heat exchanger.

НК из трехфазных разделителей первой и второй ступеней объединяется в общем коллекторе, дросселируется до давления не ниже 3,8 МПа и направляется в дегазатор. Газ дегазации из дегазатора объединяется с потоком газа дегазации из трехфазного разделителя второй ступени и подается на эжектор в качестве пассивного газа. Выветренный в дегазаторе конденсат (ВК) делится на два потока. Основной поток ВК (70-80%) нагревается деэтанизированным конденсатом в рекуперативном теплообменнике и подается в среднюю часть колонны деэтанизации. Оставшаяся холодная часть ВК (20-30%), минуя рекуперативный теплообменник, направляется в верхнюю часть колонны деэтанизации конденсата с целью поддержания температуры верха колонны. Газ деэтанизации с верха колонны деэтанизации конденсата сжимается компрессором до давления не ниже 7,6 МПа, охлаждается в аппарате воздушного охлаждения (АВО), доохлаждается в рекуперативном газожидкостном теплообменнике и подается на вход низкотемпературного сепаратора. Деэтанизированный конденсат отводится с установки в качестве товарного продукта или направляется на стабилизацию и дальнейшую переработку.NK from three-phase separators of the first and second stages is combined in a common collector, throttled to a pressure of at least 3.8 MPa and sent to a degasser. The degassing gas from the degasser is combined with the degassing gas stream from the three-phase separator of the second stage and fed to the ejector as a passive gas. The condensate weakened in the degasser (VK) is divided into two streams. The main VK stream (70-80%) is heated by deethanized condensate in a recuperative heat exchanger and fed to the middle part of the deethanization column. The remaining cold part of VK (20-30%), bypassing the regenerative heat exchanger, is sent to the upper part of the condensate deethanization column in order to maintain the temperature of the top of the column. The deethanization gas from the top of the condensate deethanization column is compressed by a compressor to a pressure of at least 7.6 MPa, cooled in an air cooling apparatus (ABO), cooled in a recuperative gas-liquid heat exchanger, and fed to the inlet of the low-temperature separator. Deethanized condensate is removed from the unit as a commercial product or is sent for stabilization and further processing.

Недостатком известного технического решения следует признать его назначение - подготовка и переработка продукции газоконденсатных залежей, но не подготовка газообразных углеводородов к транспортировке. Кроме того, в процессе подготовки продукт разработки газоконденсатных месторождений не проходит стадию каталитической переработки пропан-бутановой фракции для получения БТК фракции, что позволяет хранить на Крайнем Севере не пропан-бутановую фракцию в емкостях под давлением, а хранить стабильную БТК фракцию, которой и по объему в 2 раза меньше.A disadvantage of the known technical solution should recognize its purpose - the preparation and processing of products of gas condensate deposits, but not the preparation of gaseous hydrocarbons for transportation. In addition, in the process of preparation, the product of gas condensate field development does not go through the stage of catalytic processing of the propane-butane fraction to obtain the BTX fraction, which makes it possible to store in the Far North not the propane-butane fraction in containers under pressure, but to store a stable BTK fraction, which by volume 2 times less.

Наиболее близким аналогом разработанного способа можно признать (Бекиров Т.М., Ланчаков Г.А. Технология обработки газа и конденсата. М., «Недра», 1999, гл. 7 «Подготовка газа к транспорту с применением процесса низкотемпературной сепарации»), согласно которому проводят низкотемпературную сепарацию исходной смеси газообразных углеводородов с выделением газовой фракции и нестабильного углеводородного конденсата, с последующей стабилизацией углеводородного конденсата и выделение сжиженной пропан - бутановой фракции.The closest analogue of the developed method can be recognized (Bekirov T.M., Lanchakov G.A. Technology for processing gas and condensate. M., "Nedra", 1999, chap. 7 "Preparation of gas for transport using the low-temperature separation process"), according to which a low-temperature separation of the initial mixture of gaseous hydrocarbons is carried out with the release of the gas fraction and unstable hydrocarbon condensate, followed by stabilization of the hydrocarbon condensate and the separation of the liquefied propane-butane fraction.

Недостатком известного способа следует признать сложность его применения в сложных природно-климатических условиях вдали от систем транспортирования газа и потребителей пропан - бутановой фракции из-за нерешенности проблемы, как утилизации, так и переработки пропан - бутановой фракции.The disadvantage of this method should be recognized the complexity of its use in difficult climatic conditions away from gas transportation systems and consumers of propane - butane fraction due to the unresolved problems of both utilization and processing of propane - butane fraction.

Технический результат, получаемый при реализации разработанного способа, состоит в подготовке смеси газообразных углеводородов к транспортировке, в том числе, и в условиях Крайнего Севера.The technical result obtained by the implementation of the developed method consists in preparing a mixture of gaseous hydrocarbons for transportation, including in the Far North.

Для достижения указанного технического результата предложено использовать разработанный способ подготовки смеси газообразных углеводородов для транспортировки. Согласно разработанному способу проводят низкотемпературную сепарацию исходной смеси газообразных углеводородов с выделением газовой фракции и нестабильного углеводородного конденсата с последующей стабилизацией углеводородного конденсата и выделением сжиженной пропан - бутановой фракции, причем сжиженную пропан - бутановую фракцию подвергают каталитической дегидроциклодимеризации с получением ароматических углеводородов и фракции газообразных углеводородов, при этом фракцию газообразных углеводородов компримируют и возвращают в поток газовой фракции на стадии низкотемпературной сепарации.To achieve the specified technical result, it is proposed to use the developed method for preparing a mixture of gaseous hydrocarbons for transportation. According to the developed method, a low-temperature separation of the initial mixture of gaseous hydrocarbons is carried out with the evolution of a gas fraction and an unstable hydrocarbon condensate, followed by stabilization of the hydrocarbon condensate and the separation of a liquefied propane-butane fraction, and the liquefied propane-butane fraction is subjected to catalytic dehydrocyclodimerization to produce aromatic hydrocarbons and a fraction this fraction of gaseous hydrocarbons compress and return they are fed into the gas fraction stream at the low-temperature separation stage.

Для реализации разработанного способа может быть предложено устройство (см. чертеж), содержащее установленные последовательно магистраль подачи исходный сырьевой поток, первый сепаратор для разделения газообразной фазы и жидкой фазы, разделитель жидкой фазы на отделенный газообразный компонент, скважинную воду, направляемую на утилизацию, и нестабильный конденсат, направляемый на дальнейшую переработку. Нестабильный конденсат поступает первоначально в колонну деэтонизации, затем в колонну стабилизации. Выход по целевому продукту подключен к теплообменнику, первый выход которого подключен к первому реактору ароматизации, выход которого подключен ко второму входу первого теплообменника, второй выход первого теплообменника подключен к входам первого и второго дополнительных сепараторов, выход по стабилизированному газу первого дополнительного сепаратора выполнен с возможностью подключения к магистрали стабилизированного газа, второй выход первого стабилизатора через второй теплообменник подключен к средней части колонны катализа, первый выход колонны катализа выполнен с возможностью подключения через третий теплообменник к указанной магистрали стабилизированного газа, а также посредством магистрали рециркуляции к магистрали пропан - бутановой фракции, второй выход колонны катализа через четвертый теплообменник подключен к магистрали концентрата ароматических углеводородов, при этом первый выход второго сепаратора выполнен с возможностью подключения к магистрали газа регенерации, а второй выход второго сепаратора выполнен с возможностью сброса воды, причем к первому входу первого теплообменника подключена магистраль подачи азотно-воздушной смеси.To implement the developed method, a device can be proposed (see the drawing), containing a feed line installed in series with the feed stream, a first separator for separating the gaseous phase and the liquid phase, a liquid phase separator into the separated gaseous component, well water sent for disposal, and unstable condensate sent for further processing. Unstable condensate flows initially to the deethonization column, then to the stabilization column. The output of the target product is connected to a heat exchanger, the first output of which is connected to the first aromatization reactor, the output of which is connected to the second input of the first heat exchanger, the second output of the first heat exchanger is connected to the inputs of the first and second additional separators, the stabilized gas output of the first additional separator is configured to connect to the stabilized gas line, the second output of the first stabilizer through the second heat exchanger is connected to the middle part of the catalysis column, the first exit of the catalysis column is made with the possibility of connecting through the third heat exchanger to the specified stabilized gas line, and also through the recycle line to the propane-butane fraction line, the second exit of the catalysis column through the fourth heat exchanger is connected to the aromatic hydrocarbon concentrate line, while the first output of the second separator with the possibility of connecting to the regeneration gas line, and the second output of the second separator is configured to discharge water, to the first input of the first heat exchanger supply line is connected a nitrogen-air mixture.

В предпочтительном варианте реализации разработанный способ может быть реализован следующим образом.In a preferred embodiment, the developed method can be implemented as follows.

Сырьевой поток (продукцию газоконденсатной скважины) направляют в первый сепаратор 1, из которого жидкую фазу отводят в трехфазный разделитель 2. Из указанного разделителя 2 пластовую воду отводят на утилизацию, а нестабильный конденсат отводят в емкость выветривания 3.The feed stream (gas condensate well production) is sent to the first separator 1, from which the liquid phase is diverted to the three-phase separator 2. From the specified separator 2, produced water is diverted for disposal, and unstable condensate is diverted to the weathering tank 3.

Углеводородный газ из первого сепаратора 1 последовательно охлаждают в рекуперативном теплообменнике 4 за счет контакта с охлажденным подготовленным газом, выходящим из второго низкотемпературный сепаратора 5, а также в эжекторе 6 за счет сброса давления на нем. После эжектора 6 в основной поток подготавливаемого газа вводят газ из трехфазного разделителя 2. Перед рекуперативном теплообменником 4 для предотвращения опасности выпадения кристаллогидратов в сырьевой газ для связывания выделяющейся при охлаждении воды впрыскивают ингибитор гидратообразования, в качестве которого используют предпочтительно 90% водный раствор метанола или 80% водный раствор этиленгликоля.Hydrocarbon gas from the first separator 1 is successively cooled in a recuperative heat exchanger 4 by contact with the cooled prepared gas leaving the second low-temperature separator 5, and also in the ejector 6 by relieving pressure on it. After the ejector 6, gas from the three-phase separator 2 is introduced into the main gas stream before the recuperative heat exchanger 4 to prevent the risk of crystalline hydrates falling into the feed gas to bind the water released during cooling, a hydrate inhibitor is used, which is preferably used as a 90% aqueous solution of methanol or 80% aqueous solution of ethylene glycol.

Охлажденную до температуры - 5 ÷ -40°C газожидкостную смесь подают в низкотемпературный сепаратор 5, из которого подготовленный газ после подогрева в рекуперативном теплообменнике 4 поступает в транспортный газопровод. Жидкую фазу из низкотемпературного сепаратора 5 разделяют во втором разделителе 7 на насыщенный водой ингибитор кристаллообразования и нестабильный конденсат. Ингибитор после отделения излишней воды на установке регенерации рециркулируют в поток газа после первого сепаратора 1, а нестабильный конденсат подают в емкость выветривания 3 с нестабильным конденсатом из трехфазного разделителя 2.Cooled to a temperature of -5 ÷ -40 ° C, the gas-liquid mixture is fed into a low-temperature separator 5, from which the prepared gas, after heating in the recuperative heat exchanger 4, enters the transport gas pipeline. The liquid phase from the low temperature separator 5 is separated in the second separator 7 into a water-saturated crystallization inhibitor and an unstable condensate. The inhibitor after separating the excess water at the regeneration unit is recycled to the gas stream after the first separator 1, and the unstable condensate is fed into the weathering tank 3 with the unstable condensate from the three-phase separator 2.

Нестабильный конденсат из емкости выветривания 3 разделяют на два потока, один из которых используют для орошения колонны деэтанизации 8, а второй - как питание этой колонны деэтанизации 8 после нагрева в теплообменнике 9. Газ выветривания из емкости выветривания 3 и газ деэтанизации из колонны деэтанизации 8 утилизируют в эжекторе 6.The unstable condensate from the weathering tank 3 is divided into two streams, one of which is used to irrigate the deethanization column 8, and the second as the power of this deethanization column 8 after heating in the heat exchanger 9. The weathering gas from the weathering tank 3 and the deethanization gas from the deethanization column 8 are utilized in the ejector 6.

Деэтанизированный (освобожденный от метана и этана) конденсат от низа колонны деэтанизации 8 отводят на ректификацию в колонну стабилизации 10. Стабильный конденсат от низа колонны стабилизации 10 охлаждают в теплообменнике 9 и отводят на склад. Пары верха колонны стабилизации 10 конденсируют в холодильнике 11 и собирают в емкости 12, откуда насосом часть полученной пропан - бутановой фракции направляют в виде орошения на верх колонны стабилизации 10, а балансовую часть пропан - бутановой фракции направляют на переработку.The deethanized (freed from methane and ethane) condensate from the bottom of the deethanization column 8 is removed for rectification to the stabilization column 10. The stable condensate from the bottom of the stabilization column 10 is cooled in the heat exchanger 9 and taken to a warehouse. The vapors of the top of the stabilization column 10 are condensed in the refrigerator 11 and collected in a container 12, from where a pump part of the obtained propane - butane fraction is sent as irrigation to the top of the stabilization column 10, and the balance part of the propane - butane fraction is sent for processing.

Для поддержания температурного режима низа колонн деэтанизации 8 и стабилизации 10 в их кубовые части подводят тепловую энергию - соответственно Q1 и Q2.To maintain the temperature regime of the bottom of the columns of deethanization 8 and stabilization 10 heat energy is introduced into their bottom parts — Q 1 and Q 2, respectively.

Пропан - бутановую фракцию после предварительного нагрева в теплообменнике 13 для осуществления процесса дегидроциклодимеризации вводят последовательно в два реактора, снабженный катализатором и тепловыми трубами для поддержания адиабатического режима работы: сначала в 14 для преобразования бутана в соединения ароматического ряда при температуре от 470 до 500°C, а затем в 15 для превращения пропана в соединения ароматического ряда при температуре от 510 до 540°C.Propane - butane fraction after preliminary heating in the heat exchanger 13 for the dehydrocyclodimerization process is introduced sequentially into two reactors equipped with a catalyst and heat pipes to maintain adiabatic operation: first at 14 to convert butane to aromatic compounds at temperatures from 470 to 500 ° C, and then at 15 to convert propane to aromatic compounds at a temperature of 510 to 540 ° C.

Для поддержания соответствующего режима в реакторы 14 и 15 дополнительно подводят тепловую энергию - соответственно Q3 и Q4.To maintain the appropriate regime, thermal energy is additionally supplied to reactors 14 and 15 — Q 3 and Q 4, respectively.

Полученные продукты реакции (катализат) охлаждают в теплообменнике 13 и первом воздушном холодильнике 16, после чего жидкую фазу отделяют от неконденсирующихся газов в третьем сепараторе 17. Газы отводят на утилизацию в эжектор 6, а жидкую фазу подают на ректификацию в колонну 18 после предварительного нагрева в теплообменнике 19. Температуру низа колонны 18 обеспечивают подачей дополнительной тепловой энергии Q5, а температуру верхней части колонны 18 регулируют подачей орошающей жидкой фазы из емкости 20 насосом. Жидкость для орошения получают путем конденсации во втором воздушном холодильнике 21 паров верха колонны 18 (в основном, непрореагировавшей части пропан - бутановой фракции). Избыток пропан - бутановой фракции возвращают в сырьевой поток перед реакторами. Готовый продукт - концентрат углеводородов ароматического ряда - после охлаждения в теплообменнике 19 и третьем воздушном холодильнике 22 направляют на склад.The resulting reaction products (catalysis) are cooled in the heat exchanger 13 and the first air cooler 16, after which the liquid phase is separated from non-condensable gases in the third separator 17. The gases are taken away for disposal to the ejector 6, and the liquid phase is fed to the distillation column 18 after preliminary heating to heat exchanger 19. The temperature of the bottom of the column 18 is provided by supplying additional heat energy Q 5 , and the temperature of the upper part of the column 18 is controlled by the supply of irrigating liquid phase from the tank 20 by the pump. The irrigation fluid is obtained by condensation in a second air cooler 21 vapors of the top of the column 18 (mainly unreacted part of the propane - butane fraction). Excess propane - butane fraction is returned to the feed stream in front of the reactors. The finished product - a concentrate of aromatic hydrocarbons - after cooling in the heat exchanger 19 and the third air cooler 22 is sent to the warehouse.

Регенерацию катализатора в реакторах 14 и 15 осуществляют при температуре 500-550°C подачей азото - воздушной смеси после предварительного ее нагрева в теплообменнике 13 отработанными продуктами регенерации. Выходящие газы регенерации охлаждают в теплообменнике 13 и четвертом воздушном холодильнике 23, а затем разделяют в сепараторе 24: сконденсировавшуюся жидкость (в основном, воду) сбрасывают на утилизацию, а газовую фазу отводят на рассеивание в атмосфере.The catalyst regeneration in reactors 14 and 15 is carried out at a temperature of 500-550 ° C by feeding a nitrogen - air mixture after its preliminary heating in the heat exchanger 13 by the spent regeneration products. The exhaust regeneration gases are cooled in a heat exchanger 13 and a fourth air cooler 23, and then separated in a separator 24: the condensed liquid (mainly water) is discharged for disposal, and the gas phase is diverted to dispersion in the atmosphere.

В дальнейшем сущность разработанного технического решения будет раскрыта с использованием примера реализации способа.In the future, the essence of the developed technical solution will be disclosed using an example implementation of the method.

Продукция газоконденсатных скважин в количестве 150000 кг/ч поступает в сепаратор 1 с давлением 11 МПа и температурой 5°C. В разделителе 2 смесь разделяется на пластовую воду (примерно 100 кг/ч) и нестабильный конденсат (примерно 27500 кг/ч). Из сепаратора 1 отсепарированный газ в количестве примерно 120900 кг/ч поступает в теплообменник 4, в котором поступивший газ охлаждается до температуры -10°C. Для предотвращения гидратообразования в газе в него перед теплообменником 4 подают ингибитор гидратообразования (водометанольный раствор с содержанием метанола 90%) в количестве 350 кг/ч. Из теплообменника 4 газ поступает в качестве активного потока в эжектор 6, на котором давление газа падает до 6 МПа, а температура - до -40°C.The production of gas condensate wells in the amount of 150,000 kg / h enters the separator 1 with a pressure of 11 MPa and a temperature of 5 ° C. In separator 2, the mixture is separated into produced water (about 100 kg / h) and unstable condensate (about 27500 kg / h). From the separator 1, the separated gas in an amount of about 120900 kg / h enters the heat exchanger 4, in which the incoming gas is cooled to a temperature of -10 ° C. To prevent hydrate formation in the gas, a hydrate inhibitor (water-methanol solution with a methanol content of 90%) in the amount of 350 kg / h is fed to it before the heat exchanger 4. From the heat exchanger 4, the gas enters as an active stream into the ejector 6, at which the gas pressure drops to 6 MPa, and the temperature drops to -40 ° C.

В низкотемпературном сепараторе 5, совмещенном с разделителем 7, газожидкостной поток разделяется на подготовленный газ (примерно 112000 кг/ч), насыщенный 50% раствор метанола (примерно 630 кг/ч) и нестабильный конденсат. Подготовленный газ направляют после нагрева в теплообменнике 4 до температуры - 15°С в транспортный газопровод, а раствор метанола -на установку регенерации. Нестабильный конденсат из разделителя 7объединяют с нестабильным конденсатом из разделителя 2 и с давлением 2,5 МПа при температуре - 15°C собирают в количестве примерно 36120 кг/ч в выветривателе 3. Газы выветривания в количестве примерно 3800 кг/ч отводят на эжектор 6, а нестабильный конденсат поступает в колонну деэтонизации 8 двумя потоками: в качестве питания в среднюю часть после нагрева в теплообменнике 9 до температуры 60°C (примерно 19390 кг/ч) и в качестве орошения на верх колонны(примерно 12930 кг/ч). Давление в колонне деэтонизации 8 поддерживают на уровне2,3 МПа при температуре верха 0°C, а низа 90°C.In the low-temperature separator 5, combined with the separator 7, the gas-liquid stream is divided into prepared gas (approximately 112,000 kg / h), saturated 50% methanol solution (approximately 630 kg / h) and unstable condensate. After heating, the prepared gas is sent after heating in the heat exchanger 4 to a temperature of -15 ° C to the transport gas pipeline, and the methanol solution is sent to the regeneration unit. Unstable condensate from separator 7 is combined with unstable condensate from separator 2 and with a pressure of 2.5 MPa at a temperature of -15 ° C is collected in an amount of about 36120 kg / h in a weathering device 3. Weathering gases in an amount of about 3800 kg / h are taken to an ejector 6, and unstable condensate enters the deethonization column 8 in two streams: as a feed to the middle part after heating in the heat exchanger 9 to a temperature of 60 ° C (approximately 19390 kg / h) and as irrigation to the top of the column (approximately 12930 kg / h). The pressure in the detonation column 8 is maintained at a level of 2.3 MPa at a top temperature of 0 ° C and a bottom temperature of 90 ° C.

С верха колонны деэтонизации 8 отбирают легкий газ деэтонизации (примерно 5740 кг/ч), который вместе с газами выветривания из выветривателя 3 подают на эжектор 6. Деэтанизированный нестабильный конденсат с низа колонны деэтонизации 8 (примерно 26580 кг/ч) направляют в колонну стабилизации 10, работающую при рабочих параметрах: давление 1,7 МПа, температура верха - +65°C, температура низа - +200°C. Пары верха полностью конденсируются в охладителе 11 и собираются в емкости 12, откуда насосом часть пропан - бутановой фракции с температурой 45°C подают в качестве орошения, а балансовую часть (примерно 13200 кг/ч) откачивают на узел ароматизации. Стабильный конденсат (примерно 13380 кг/ч) охлаждают в теплообменнике 9 до 40°C и отводят в товарный парк.A light deethonization gas (approximately 5740 kg / h) is taken from the top of the deethonization column 8, which, together with the weathering gases, is supplied to the ejector 6 from the weathering device 3. The deethanized unstable condensate from the bottom of the deethonization column 8 (approximately 26580 kg / h) is sent to the stabilization column 10 operating at operating parameters: pressure 1.7 MPa, top temperature - + 65 ° C, bottom temperature - + 200 ° C. The vapors of the top are completely condensed in the cooler 11 and collected in the tank 12, from where a part of the propane - butane fraction with a temperature of 45 ° C is pumped as irrigation, and the balance part (approximately 13200 kg / h) is pumped to the aromatization unit. Stable condensate (approximately 13,380 kg / h) is cooled in a heat exchanger 9 to 40 ° C and taken to a fleet.

Пропан-бутановую фракцию перед реакторным узлом предварительно подогревают горячими продуктами реакции в теплообменнике 13 до 250°C. В реакторе 14 при давлении 2-3 МПа и температуре 470-500°C на цеолитсодержащем катализаторе в ароматические соединения превращается, в основном, бутан. Превращение пропана происходит в следующем реакторе 15 после подъема температуры до 510-540°C. Нагрев сырья до необходимой температуры в реакторах 14 и 15 производят с использованием промежуточного теплоносителя, циркулирующего в тепловых трубах.The propane-butane fraction in front of the reactor unit is preheated with hot reaction products in a heat exchanger 13 to 250 ° C. In the reactor 14 at a pressure of 2-3 MPa and a temperature of 470-500 ° C on a zeolite-containing catalyst, mainly butane is converted to aromatic compounds. The conversion of propane occurs in the next reactor 15 after raising the temperature to 510-540 ° C. Raw materials are heated to the required temperature in reactors 14 and 15 using an intermediate coolant circulating in heat pipes.

Продукты реакции (катализат) на выходе из реактора 15 охлаждают в теплообменнике 13 и холодильнике 16 до 40°C, конденсирующуюся жидкую фазу отделяют от газа в сепараторе 17 и направляют на ректификацию в количестве примерно 7260 кг/ч. После нагрева в теплообменнике 19 до 150°C катализат поступает в среднюю часть колонны 18. Режим работы колонны 18 - давление 2,5÷3,0 МПа, температура верха 65-75°C, низа 260-270°C. Обогрев кубовой части колонны 18 осуществляют либо с использованием дополнительного нагревателя (печи, испарителя), либо с использованием горячих продуктов реакции из реактора 15. Поддержание температуры верха колонны 18 обеспечивают подачей холодного орошения (40°C) после конденсации паров в холодильнике 21 и сбора жидкости в емкости 20. Часть непрореагировавшей бутан-пропановой фракции (примерно 130 кг/ч) возвращают на циркуляцию в сырьевой поток перед реакторным узлом.The reaction products (catalysis) at the outlet of the reactor 15 are cooled in a heat exchanger 13 and a refrigerator 16 to 40 ° C, the condensed liquid phase is separated from the gas in the separator 17 and sent for rectification in an amount of about 7260 kg / h. After heating in the heat exchanger 19 to 150 ° C, the catalysis enters the middle part of the column 18. The operating mode of the column 18 is a pressure of 2.5 ÷ 3.0 MPa, a top temperature of 65-75 ° C, a bottom of 260-270 ° C. The bottom part of the column 18 is heated either using an additional heater (furnace, evaporator) or using hot reaction products from the reactor 15. Maintaining the temperature of the top of the column 18 is carried out by supplying cold irrigation (40 ° C) after condensation of vapors in the refrigerator 21 and liquid collection in tank 20. A portion of the unreacted butane-propane fraction (approximately 130 kg / h) is returned to the feed stream for circulation in front of the reactor unit.

Газы стабилизации из емкости 20 (примерно 930 кг/ч) объединяют с газом сепарации из сепаратора 17 (примерно 6330 кг/ч) и направляют с температурой 40°C и давлением 2,5-3,0 МПа на эжектор 6 для утилизации. Стабильная фракция ароматических углеводородов с низа колонны 18 последовательно охлаждают на теплообменнике 19 и холодильнике 22 до температуры 40°C и в количестве примерно 6330 кг/я отводят в товарный парк.The stabilization gases from the tank 20 (about 930 kg / h) are combined with the separation gas from the separator 17 (about 6330 kg / h) and sent with a temperature of 40 ° C and a pressure of 2.5-3.0 MPa to the ejector 6 for disposal. The stable fraction of aromatic hydrocarbons from the bottom of the column 18 is successively cooled on a heat exchanger 19 and a refrigerator 22 to a temperature of 40 ° C and in an amount of about 6330 kg / I is taken to a freight fleet.

Регенерацию цеолитсодержащего катализатора в реакторах 14 и 15 осуществляют через 250-300 часов работы примерно в течение 100 часов. При этом давление в реакторах составляет 0,6 МПа, а температура - до 550°C. Используют азото-воздушную регенерации при расходе азота до 1300 м3/ч и воздуха до 1300 м3/ч.The zeolite-containing catalyst is regenerated in reactors 14 and 15 after 250-300 hours of operation for approximately 100 hours. The pressure in the reactors is 0.6 MPa, and the temperature is up to 550 ° C. Use nitrogen-air regeneration at a flow rate of nitrogen up to 1300 m 3 / h and air up to 1300 m 3 / h.

Применение разработанного способа позволяет:Application of the developed method allows you to:

- отказаться от использования дорогостоящих и занимающих большую площадь товарных парков и устройств налива сжиженной пропан - бутановой фракции на давление 2,0 МПа за счет переработки ее в стабильную жидкость - концентрат ароматических углеводородов - и углеводородный газ;- abandon the use of expensive and large-area freight fleets and devices for loading liquefied propane - butane fraction at a pressure of 2.0 MPa due to its processing into a stable liquid - aromatic hydrocarbon concentrate - and hydrocarbon gas;

- полученный углеводородный газ вернуть в основной поток газа.- the resulting hydrocarbon gas is returned to the main gas stream.

Разработанный способ наиболее целесообразно использовать на отдаленных газоконденсатных и нефтегазовых месторождениях при сложных аспектах обустройства этих месторождений: суровых природно-климатических условиях, наличие вечной мерзлоты, полное отсутствие инфраструктуры, отдаленности от систем транспорта и потребителей пропан - бутановой фракции.The developed method is most appropriate to use in remote gas condensate and oil and gas fields under difficult aspects of arranging these fields: harsh climatic conditions, the presence of permafrost, a complete lack of infrastructure, remoteness from transport systems and consumers of propane - butane fraction.

Claims (1)

Способ подготовки смеси газообразных углеводородов для транспортировки, включающий низкотемпературную сепарацию исходной смеси газообразных углеводородов с выделением газовой фракции и нестабильного углеводородного конденсата, с последующей стабилизацией углеводородного конденсата и выделением сжиженной пропан-бутановой фракции, отличающийся тем, что перед стабилизацией нестабильного углеводородного конденсата его подвергают операции деэтанизации, сжиженную пропан-бутановую фракцию подвергают каталитической дегидроциклодимеризации в двух последовательных реакторах, причем в первом реакторе преобразуют бутан, а во втором реакторе преобразуют пропан с получением ароматических углеводородов и фракции газообразных углеводородов, при этом фракцию газообразных углеводородов компримируют и возвращают в поток газовой фракции на стадии низкотемпературной сепарации. A method of preparing a mixture of gaseous hydrocarbons for transportation, including low-temperature separation of the initial mixture of gaseous hydrocarbons with the separation of the gas fraction and the unstable hydrocarbon condensate, followed by stabilization of the hydrocarbon condensate and the separation of the liquefied propane-butane fraction, characterized in that it is subjected to deethanization operations before stabilization of the unstable hydrocarbon condensate the liquefied propane-butane fraction is subjected to catalytic dehydrocyclodime The process is carried out in two successive reactors, with butane being converted in the first reactor and propane being converted in the second reactor to produce aromatic hydrocarbons and a fraction of gaseous hydrocarbons, while the fraction of gaseous hydrocarbons is compressed and returned to the gas fraction stream at the low-temperature separation stage.
RU2012138029/04A 2012-09-06 2012-09-06 Method of preparing mixture of gaseous hydrocarbons for transportation RU2497929C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012138029/04A RU2497929C1 (en) 2012-09-06 2012-09-06 Method of preparing mixture of gaseous hydrocarbons for transportation

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012138029/04A RU2497929C1 (en) 2012-09-06 2012-09-06 Method of preparing mixture of gaseous hydrocarbons for transportation

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2497929C1 true RU2497929C1 (en) 2013-11-10

Family

ID=49683134

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012138029/04A RU2497929C1 (en) 2012-09-06 2012-09-06 Method of preparing mixture of gaseous hydrocarbons for transportation

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2497929C1 (en)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2565240C1 (en) * 2014-10-27 2015-10-20 Андрей Владиславович Курочкин Non-waste treatment method for products of gas condensate fields
RU2580136C1 (en) * 2014-12-11 2016-04-10 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт катализа им. Г.К. Борескова Сибирского отделения Российской академии наук (ИК СО РАН) Method for preparation of well product of gas condensate deposit
US9327278B1 (en) 2014-12-17 2016-05-03 Uop Llc Process for catalyst regeneration
RU2588912C1 (en) * 2015-04-21 2016-07-10 Общество с ограниченной ответственностью "Газпром добыча Уренгой" Method of preparation for transportation of natural gas
US9790442B2 (en) 2014-12-17 2017-10-17 Uop Llc Selective hydrogenation method
RU2647301C1 (en) * 2017-05-25 2018-03-15 Игорь Анатольевич Мнушкин Gas-chemical cluster
RU2689376C1 (en) * 2018-11-30 2019-05-28 Игорь Анатольевич Мнушкин Method for preparing natural ethane-containing gas for transport in northern latitudes

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4528412A (en) * 1984-10-11 1985-07-09 Uop Inc. Dehydrocyclodimerization process
RU2139844C1 (en) * 1998-03-13 1999-10-20 Фалькевич Генрих Семенович Method of preparing aromatic hydrocarbons from casting-head gas
RU2182035C1 (en) * 2000-12-01 2002-05-10 Общество с ограниченной ответственностью "ТюменНИИгипрогаз" Plant for preparation and processing of hydrocarbon materials of gas-condensate pools
RU57278U1 (en) * 2005-11-02 2006-10-10 Генрих Семенович Фалькевич PLANT FOR PRODUCING A CONCENTRATE OF AROMATIC HYDROCARBONS FROM HYDROCARBONS C3 and C4

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4528412A (en) * 1984-10-11 1985-07-09 Uop Inc. Dehydrocyclodimerization process
RU2139844C1 (en) * 1998-03-13 1999-10-20 Фалькевич Генрих Семенович Method of preparing aromatic hydrocarbons from casting-head gas
RU2182035C1 (en) * 2000-12-01 2002-05-10 Общество с ограниченной ответственностью "ТюменНИИгипрогаз" Plant for preparation and processing of hydrocarbon materials of gas-condensate pools
RU57278U1 (en) * 2005-11-02 2006-10-10 Генрих Семенович Фалькевич PLANT FOR PRODUCING A CONCENTRATE OF AROMATIC HYDROCARBONS FROM HYDROCARBONS C3 and C4

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
U 2192448 C1, 10.11.2002. *

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2565240C1 (en) * 2014-10-27 2015-10-20 Андрей Владиславович Курочкин Non-waste treatment method for products of gas condensate fields
RU2580136C1 (en) * 2014-12-11 2016-04-10 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт катализа им. Г.К. Борескова Сибирского отделения Российской академии наук (ИК СО РАН) Method for preparation of well product of gas condensate deposit
US9327278B1 (en) 2014-12-17 2016-05-03 Uop Llc Process for catalyst regeneration
US9790442B2 (en) 2014-12-17 2017-10-17 Uop Llc Selective hydrogenation method
RU2588912C1 (en) * 2015-04-21 2016-07-10 Общество с ограниченной ответственностью "Газпром добыча Уренгой" Method of preparation for transportation of natural gas
RU2647301C1 (en) * 2017-05-25 2018-03-15 Игорь Анатольевич Мнушкин Gas-chemical cluster
RU2647301C9 (en) * 2017-05-25 2018-07-04 Игорь Анатольевич Мнушкин Gas-chemical cluster
RU2689376C1 (en) * 2018-11-30 2019-05-28 Игорь Анатольевич Мнушкин Method for preparing natural ethane-containing gas for transport in northern latitudes

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2497929C1 (en) Method of preparing mixture of gaseous hydrocarbons for transportation
US4579565A (en) Methods and apparatus for separating gases and liquids from natural gas wellhead effluent
CN103880577B (en) For the reaction product separation system of preparing propylene from methanol and methanol-to-olefins
EA018269B1 (en) Liquefied natural gas production
WO2012127295A1 (en) A process for the recovery of crude
RU2544648C1 (en) Method of low temperature gas separation
CN101559311B (en) Step recovery method for centralizing refinery gas
CN104263443B (en) A kind of method and system of the separation of nitrogen from liquefied natural gas
CN110591751A (en) Improved process of light hydrocarbon recovery technology
CN102168905B (en) Feed gas processing device for natural gas
CN212833550U (en) Propane dehydrogenation product separation device
CN101244970B (en) Apparatus and technique for producing ethylene with ethyl alcohol
RU2668245C2 (en) Separation processing method for product stream of dimethyl ether reactor
RU2182035C1 (en) Plant for preparation and processing of hydrocarbon materials of gas-condensate pools
RU2493898C1 (en) Method of field processing of gas condensate deposit products using unstable gas condensate as coolant and plant to this end
CN105062545A (en) Light hydrocarbon recovery method
CN104606911A (en) Device and method for coupled separation of propylene and propane by extractive distillation and flash evaporation
CN204447370U (en) The device of a kind of extracting rectifying and flash distillation integrated separation propylene and propane
RU2497928C1 (en) Device for preparing mixture of gaseous hydrocarbons for transportation purpose
RU2541016C2 (en) Black oil delayed coking method and unit
CN204111708U (en) A kind of system of separation of nitrogen from natural gas liquids
RU2546677C1 (en) Method and installation of hydrocracking with obtaining motor fuels
RU2338734C1 (en) Method of hydrocarbons c3+ separation from associated oil gases
US4213302A (en) Process and system for recovery of energy from geothermal brines and other water containing sources
CN203474726U (en) Device for separating catalytic cracking dry gas

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20170907

NF4A Reinstatement of patent

Effective date: 20190710

PD4A Correction of name of patent owner
PC41 Official registration of the transfer of exclusive right

Effective date: 20191029