RU2502545C1 - Способ переработки природного газа и устройство для его осуществления - Google Patents
Способ переработки природного газа и устройство для его осуществления Download PDFInfo
- Publication number
- RU2502545C1 RU2502545C1 RU2012134078/05A RU2012134078A RU2502545C1 RU 2502545 C1 RU2502545 C1 RU 2502545C1 RU 2012134078/05 A RU2012134078/05 A RU 2012134078/05A RU 2012134078 A RU2012134078 A RU 2012134078A RU 2502545 C1 RU2502545 C1 RU 2502545C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- methane
- nitrogen
- column
- gas
- heat exchanger
- Prior art date
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
- F25J3/00—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
- F25J3/02—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream
- F25J3/0204—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream characterised by the feed stream
- F25J3/0209—Natural gas or substitute natural gas
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
- F25J3/00—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
- F25J3/02—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream
- F25J3/0228—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream characterised by the separated product stream
- F25J3/0233—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream characterised by the separated product stream separation of CnHm with 1 carbon atom or more
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
- F25J3/00—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
- F25J3/02—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream
- F25J3/0228—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream characterised by the separated product stream
- F25J3/0238—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream characterised by the separated product stream separation of CnHm with 2 carbon atoms or more
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
- F25J3/00—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
- F25J3/02—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream
- F25J3/0228—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream characterised by the separated product stream
- F25J3/0257—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream characterised by the separated product stream separation of nitrogen
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
- F25J3/00—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
- F25J3/02—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream
- F25J3/0228—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream characterised by the separated product stream
- F25J3/028—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream characterised by the separated product stream separation of noble gases
- F25J3/029—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream characterised by the separated product stream separation of noble gases of helium
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
- F25J2200/00—Processes or apparatus using separation by rectification
- F25J2200/04—Processes or apparatus using separation by rectification in a dual pressure main column system
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
- F25J2200/00—Processes or apparatus using separation by rectification
- F25J2200/04—Processes or apparatus using separation by rectification in a dual pressure main column system
- F25J2200/06—Processes or apparatus using separation by rectification in a dual pressure main column system in a classical double column flow-sheet, i.e. with thermal coupling by a main reboiler-condenser in the bottom of low pressure respectively top of high pressure column
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
- F25J2200/00—Processes or apparatus using separation by rectification
- F25J2200/32—Processes or apparatus using separation by rectification using a side column fed by a stream from the high pressure column
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
- F25J2200/00—Processes or apparatus using separation by rectification
- F25J2200/70—Refluxing the column with a condensed part of the feed stream, i.e. fractionator top is stripped or self-rectified
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
- F25J2200/00—Processes or apparatus using separation by rectification
- F25J2200/74—Refluxing the column with at least a part of the partially condensed overhead gas
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
- F25J2200/00—Processes or apparatus using separation by rectification
- F25J2200/78—Refluxing the column with a liquid stream originating from an upstream or downstream fractionator column
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
- F25J2200/00—Processes or apparatus using separation by rectification
- F25J2200/80—Processes or apparatus using separation by rectification using integrated mass and heat exchange, i.e. non-adiabatic rectification in a reflux exchanger or dephlegmator
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
- F25J2205/00—Processes or apparatus using other separation and/or other processing means
- F25J2205/02—Processes or apparatus using other separation and/or other processing means using simple phase separation in a vessel or drum
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
- F25J2205/00—Processes or apparatus using other separation and/or other processing means
- F25J2205/02—Processes or apparatus using other separation and/or other processing means using simple phase separation in a vessel or drum
- F25J2205/04—Processes or apparatus using other separation and/or other processing means using simple phase separation in a vessel or drum in the feed line, i.e. upstream of the fractionation step
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
- F25J2235/00—Processes or apparatus involving steps for increasing the pressure or for conveying of liquid process streams
- F25J2235/60—Processes or apparatus involving steps for increasing the pressure or for conveying of liquid process streams the fluid being (a mixture of) hydrocarbons
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
- F25J2240/00—Processes or apparatus involving steps for expanding of process streams
- F25J2240/02—Expansion of a process fluid in a work-extracting turbine (i.e. isentropic expansion), e.g. of the feed stream
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
- F25J2240/00—Processes or apparatus involving steps for expanding of process streams
- F25J2240/60—Expansion by ejector or injector, e.g. "Gasstrahlpumpe", "venturi mixing", "jet pumps"
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
- F25J2270/00—Refrigeration techniques used
- F25J2270/88—Quasi-closed internal refrigeration or heat pump cycle, if not otherwise provided
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Separation By Low-Temperature Treatments (AREA)
Abstract
Группа изобретений относится к химической, газовой и нефтяной отраслям промышленности и может быть использована для выделения из природного газа гелиевого концентрата, азота, метана и жидких углеводородов (С2+). В состав устройства входят восемнадцать теплообменников, деметанизатор, пять сепараторов, компрессор метанового охладительного цикла, колонна обогащения азота, два детандер-компрессорных агрегата, эжектор, колонна разделения азота и метана, гелиевая колонна, насос и семь дросселей. Изобретения обеспечивают повышение коэффициента извлечения азота и гелия, расширение функциональных возможностей, заключающихся в дополнительном извлечении одним потоком товарного метана, снижение количества инертных примесей и энергетических затрат. 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 1 ил.
Description
Настоящая группа изобретений относится к химической, газовой и нефтяной отраслям промышленности и может быть использована для выделения из природного газа гелиевого концентрата, азота, метана и жидких углеводородов (С2+).
Известен способ переработки природного газа, который предусматривает многостадийное низкотемпературное охлаждение газа с конденсацией за счет рекуперации тепла в холодильниках, сепарирования, сброса давления на потоках газа путем его расширения при дросселировании и экспанзировании, подачу всех холодных потоков в разделительную колонну. В результате тепломассообменного процесса, проходящего в разделительной колонне, получают летучую метановую газовую фракцию и фракцию, содержащую часть компонентов этана, пропана и тяжелых углеводородов (US 4889545 A, C07C 7/04, 26.12.1989).
Известен также способ переработки природного газа, предварительно частично сжиженного, сжатого и охлажденного. Способ включает многоступенчатую низкотемпературную конденсацию природного газа, путем сепарирования, деления потоков газа из сепаратора, охлаждения большего потока газа из сепаратора, смешанного с жидким потоком из сепаратора. В холодильнике за счет рекуперации тепла метановой фракции и сброса давления дросселированием, охлаждения меньшего потока из сепаратора путем пропускания газа через детандер и подачу холодных расширенных потоков на ректификацию в деметанизатор, получают метановую фракцию с дальнейшей рекуперацией ее тепла на охлаждение и этаново-бутановую фракции (GB 1532335 A, F25J 3/02, 15.11.1978).
Однако известные способы не предусматривают получения чистой фракции этана, которую можно использовать в качестве товарного и целевого продукта.
Известна установка извлечения из природного газа гелия с одновременным выделением фракции С2+, азота и гелия, разработанная фирмой «Линде А.Г.» (Германия), (Технология переработки природного газа и конденсата, Справочник, под ред. Мурина В.И., Москва, ООО "Недра-Бизнесцентр", 2002, Часть 1, стр.205-207, рис.3.44), работа которой осуществляется следующим образом.
После очистки от двуокиси углерода и осушки при давлении 4,4 МПа в установку поступает 2988 кмоль/ч (71830 м3/ч) газа, содержащего (в % мол.): гелий - 0,5, азот - 10,2, метан - 73,02, этан - 6,94, пропан - 5,16, С4+ - 4,18. Предварительно очищенный природный газ сжимают в компрессоре с приводом от турбодетандера до 5 МПа и охлаждают до 230K обратными потоками газа и пропаном. Конденсирующиеся углеводороды отделяют в сепараторе, подогревают и подают в метановую колонну, работающую под давлением 0,9 МПа. Газ, выходящий из сепаратора, после охлаждения и конденсации подают в колонну обогащения азота, работающую под давлением 3,1 МПа. Жидкий продукт с низа этой колонны подают насосом под давлением 4 МПа в теплообменник, где частично испаряют и передают в сепаратор, установленный на всасывающей линии турбодетандера. Жидкие продукты из этого сепаратора после подогрева поступают в метановую колонну для выделения из них фракции С2+. Пары из сепаратора расширяются в турбодетандере и поступают в метановую колонну. При этом образующаяся при расширении газа жидкость служит для орошения колонны. Продукт с низа метановой колонны (фракция С2+) уходит из устройства при давлении 0,9 МПа. Продукт с верха метановой колонны нагревается и отводится с устройства при давлении 0,8 МПа, как товарный газ.
Газ из колонны обогащения азота 5 охлаждают и подают в колонну высокого давления 9 (2,7 МПа). С верха этой колонны уходит газ, обогащенный гелием, и жидкий азот с растворенным в нем гелием, которые поступают в гелиевую колонну 7 (2,7 МПа). Продукт с низа колонны высокого давления поступает в колонну низкого давления 8 (0,2 МПа). В этой колонне выделяется чистый газообразный азот и жидкая смесь азота и метана. Продукт с низа колонны сжимается до 0,9 МПа и после испарения выводится с устройства в качестве топливного газа. Для орошения колонны обогащения азота используется система открытой циркуляции товарного газа.
Основным недостатком данной разработки является низкий коэффициент извлечения азота, и соответственно, из установки выходит относительно большое количество низкокалорийного азотистого топливного газа (10% от сырьевого газа, или 12,9% от суммарного выхода метановых потоков). Этот газ предназначен для использования на топливные нужды или на близкорасположенных электростанциях и котельных. Технология становится менее эффективной и экономичной при повышении содержания в сырьевом газе азота и уменьшении углеводородов С2+, а также при увеличении производительности установки и необходимости транспортировать почти весь метановый газ к удаленным потребителям.
Технический результат, достигаемый группой изобретений, заключается в повышении коэффициента извлечения азота (93,3% вместо 53,6% в известной установке), а также в расширении функциональных возможностей, заключающихся в дополнительном извлечении из устройства товарного метана (содержащего 2,1% азота) с низшей теплотой сгорания 32,5 мДж/м3 одним потоком. При этом предлагаемые изобретения обеспечивают снижение энергетических и капитальных затрат, связанных с транспортированием газа к удаленным потребителям, а также затрат потребителей, зависящих от качества получаемого газа и снижения количества инертных примесей. Дополнительные технические результаты заключаются в повышении коэффициента извлечения гелия (97,0% вместо 96,8%), а также в снижении затрат на получение чистого гелия.
Описание предлагаемого способа сопровождается отсылками к чертежу, на котором представлена схема устройства для осуществления переработки способа природного газа.
Согласно способу переработки природного газа:
- поток природного газа разделяют на две части;
- меньшую часть потока охлаждают в четвертом теплообменнике (4) и частично конденсируют в деметанизаторе (5);
- большую часть потока природного газа последовательно охлаждают в теплообменниках с первого по третий (1, 2, 3);
- затем охлажденные в четвертом и третьем теплообменниках (4, 3) потоки газа объединяют, сепарируют (в сепараторе 6) и отделяют сжиженные углеводороды, которые после дросселирования (через дроссель 38) подают в деметанизатор (5);
- отсепарированный газ (с выхода сепаратора 6) разделяют на два потока, один из которых охлаждают, а другой поток обогащают азотом в пятом и девятом теплообменниках (7, 13) соответственно;
- после чего упомянутые потоки объединяют и передают на сепарирование (в сепаратор 15);
- полученные после сепарации жидкость дросселируют (через дроссель 39), а газ расширяют во втором детандере (16а), и подают в колонну обогащения азота (21) для получения метан-азотного газа и потока деазотированного сжиженного метана с этаном и более тяжелыми углеводородами;
- полученный поток дросселируют (через дроссель 41) и частично испаряют в двенадцатом и девятом теплообменниках (19, 13);
- затем путем сепарации (в сепараторе 14) отделяют жидкую фракцию, которую после дросселирования (через дроссель 42) и частичного испарения в восьмом теплообменнике (12) передают в деметанизатор (5) для получения метана и жидкой фракции этана и более тяжелых углеводородов;
- отсепарированный в сепараторе (23) метан-азотный газ последовательно охлаждают в ребойлере (29) и шестнадцатом теплообменнике (31), и после сепарирования (в сепараторе 30) большую часть его и всю жидкость направляют в нижнюю секцию колонны (27б) разделения азота и метана (27);
- меньшую часть отсепарированного (в сепараторе 30) газа после охлаждения в ребойлере (36) гелиевой колонны (34) направляют в верхнюю часть нижней секции колонны (27б) разделения азота и метана, из которой осуществляют отбор азотногелиевого газа для последующей подачи в гелиевую колонну (34) и последующей выработки гелиевого концентрата и получения товарного гелия, а также отбора жидкого азота из ее нижней части;
- жидкий азот охлаждают в восемнадцатом теплообменнике (37), дросселируют (через дроссель 43) и делят на две части, меньшую из которых после испарения в дефлегматоре (35) в качестве питания подают в верхнюю секцию колонны разделения азота и метана (27а), а большую - в качестве орошения подают в верхнюю секцию колонны разделения азота и метана (27а);
- азотометановую жидкость, полученную с нижней секции колонны (27) разделения азота и метана, охлаждают в семнадцатом теплообменнике (33), дросселируют (через дроссель 44) и подают в среднюю секцию колонны разделения азота и метана (27а), из дефлегматора (28) которой отбирают жидкий метан, который сжимают (32) и после испарения и нагрева в семнадцатом, шестнадцатом и четырнадцатом теплообменниках (33, 31, 25), эжектируют (эжектором 24) в поток метана, выходящего из деметанизатора (5),
- полученный на выходе эжектора (24) объединенный поток метана смешивают с циркуляционным метаном, полученным после охлаждения в тринадцатом теплообменнике (22) метан-азотного газа, последовательно охлаждают в пятнадцатом, одиннадцатом и седьмом теплообменниках (26, 18, 11), и последовательно сжимают в компрессорах (86 и 16б) для вывода товарного газа,
- часть товарного газа отводят для получения упомянутого циркуляционного метана, путем ее дополнительного сжатия в компрессоре метанового охладительного цикла (9), охлаждения и конденсирования в шестом, седьмом, десятом, одиннадцатом, двенадцатом, восьмом, пятнадцатом и четырнадцатом теплообменниках (10, 11, 17, 18, 19, 12, 26, 25), дросселирования (40) и испарения в тринадцатом теплообменнике (22).
Устройство для переработки газа содержит восемнадцать теплообменников (первый - 1, второй - 2, третий - 3, четвертый - 4, пятый - 7, шестой - 10, седьмой - 11, восьмой - 12, девятый - 13, десятый - 17, одиннадцатый - 18, двенадцатый - 19, тринадцатый - 22, четырнадцатый - 25, пятнадцатый - 26, шестнадцатый - 31, семнадцатый - 33, восемнадцатый - 37), деметанизатор (5), пять сепараторов (первый - 6, второй - 14, третий - 15, четвертый - 23, пятый - 30), компрессор метанового охладительного цикла (9), колонну обогащения азота (21) с встроенным теплообменником (20), первый и второй детандер-компрессорные агрегаты, состоящие из компрессоров (86,166) с приводами от детандера (8а, 16а), эжектор (24), дефлегматор (28) колонны (27) разделения азота и метана, состоящей из верхней (27а) секции и нижней секции (27б), включающей встроенный теплообменник (29), гелиевую колонну (34) с дефлегматором (35) и встроенным теплообменником (36), насос (32), семь дросселей (первый - 38, второй - 39, третий - 40, четвертый - 41, пятый - 42, шестой - 43, седьмой - 44). Поток природного газа, поступающий на вход устройства, разделяют на две части. Затем большую часть этого потока последовательно охлаждают в теплообменниках с первого по третий (1, 2, 3), а меньшую часть этого потока природного газа охлаждают в четвертом теплообменнике (4) и передают в деметанизатор (5). Объединенный поток охлажденных газов с третьего (3) и четвертого (4) теплообменников передают на вход первого сепаратора (6). Выход сжиженных углеводородов сепаратора (6) через первый дроссель (38) связан с деметанизатором (5), выход нижней части которого предназначен для выдачи жидкой фракции этана и более тяжелых углеводородов. Выход газовой фракции первого сепаратора разделен на три потока. Один из которых предназначен для подачи через пятый (7), второй - через девятый (13), и третий - через встроенный в колонну (21) обогащения азота теплообменники (20). Выходы пятого (7), девятого(13) и встроенного в колонну (21) обогащения азота теплообменников объединены в один поток, и связаны с входом третьего сепаратора (15). Выход жидкой фракции третьего сепаратора (15) связан через второй дроссель (39) с нижней секцией колонны (21) обогащения азота. Выход газовой фракции третьего сепаратора связан через привод от детандера (16а) второго детандер-компрессорного агрегата с верхней секцией колонны (21) обогащения азота. Выход метан-азотного газа последней через тринадцатый теплообменник (22) и четвертый сепаратор (23) связан последовательно с встроенным теплообменником (29) нижней секции (276) колонны разделения азота и метана (27) и с шестнадцатым теплообменником (31), который по первому выходу связан через четырнадцатый (25) теплообменник с эжектором (24). Объединенный поток метана, полученного с выхода эжектора, и циркуляционного метана, полученного с выхода тринадцатого теплообменника (22), предназначен для нагрева в пятнадцатом (26) теплообменнике с последующим последовательным нагревом одной части разделенного потока газа в одиннадцатом (18) и седьмом (11) теплообменниках, а другой его части - в пятом (7), третьем (3) и первом (1) теплообменниках. Один из выходов первого (1) теплообменника предназначен для сброса азота. Объединенный поток газа, полученный с другого выхода первого (1) и с выхода седьмого (11) теплообменников предназначен для последовательного сжатия в компрессорах (86-16б) первого и второго детандер-компрессорных агрегатов (8а-8б и 16а-16б). Часть общего потока метана, выходящего из компрессора второго детандер-компрессорного агрегата, предназначена для вывода с устройства товарного газа. Другая часть этого потока связана последовательно с компрессором метанового охладительного цикла (9), шестым (10), седьмым (11), десятым (17), одиннадцатым (18), двенадцатым (19), восьмым (12), пятнадцатым (26), четырнадцатым (25) и через третий дроссель с тринадцатым (22) теплообменниками. Выход потока деазотированного сжиженного метана с этаном и более тяжелыми углеводородами нижней секции колонны (21) обогащения азота через четвертый дроссель (41) связан последовательно с двенадцатым (19) и девятым теплообменниками (13) и входом второго сепаратора (14). Последний предназначен для отделения жидкой фракции и передачи ее через пятый дроссель (42) и восьмой теплообменник (12) в верхнюю секцию деметанизатора (5). Выход газа второго сепаратора (14) связан через привод от детандера (8а) первого детандер-компрессорного агрегата (8) с входом орошения деметанизатора (5). Выход метана с верхней секции деметанизатора (5) связан с эжектором (24). Второй выход шестнадцатого теплообменника (31) связан с входом пятого сепаратора (30), большая часть паров с выхода которого предназначена для направления в нижнюю секцию колонны (27б) разделения азота и метана. Меньшая часть паров через встроенный теплообменник (36) гелиевой колонны (34) предназначена для направления в верхнюю часть нижней секции колонны разделения азота и метана (27б). Выход азотногелиевого газа верхней части нижней секции (27б) колонны (27) связан с входом дефлегматора гелиевой колонны (34), верхняя часть которой предназначена для отбора гелиевого концентрата. Другой выход азотногелиевого газа с верхней части нижней секции колонны (27б) разделения азота и метана предназначен для подачи в гелиевую колонну 34. Выход жидкого азота с нижней части гелиевой колонны последовательно связан с восемнадцатым (37) теплообменником и шестым дросселем (43), выход меньшей части разделенного потока которого предназначен для подачи через дефлегматор (35) гелиевой колонны (34) в качестве питания в верхнюю секцию колонны разделения азота и метана (27а), а большей части - для подачи в верхнюю секцию колонны разделения азота и метана (27а) в качестве орошения. Выход азотометановой жидкости с нижней части нижней секции колонны разделения азота и метана (27б) связан через семнадцатый теплообменник (33) и седьмой дроссель (44) со средней частью верхней секции колонны (27а) разделения азота и метана, выход газообразного азота с верхней секции которой (27а) последовательно связан с восемнадцатым, семнадцатым, пятнадцатым, пятым, третьим и первым теплообменниками (37, 33, 26, 7, 3, 1) для последующего сброса или утилизации. Выход жидкого метана дефлегматора колонны разделения азота и метана (27а) связан последовательно с насосом (32), семнадцатым (33) и шестнадцатым (31) теплообменниками. Выход флегмы четвертого сепаратора (23) связан с входом верхней части колонны (21) обогащения азота. Выход отсепарированной жидкости пятого сепаратора (30) связан с нижней частью нижней секции колонны (27б) разделения азота и метана.
При этом второй и десятый теплообменники выполнены в виде пропаново-холодильных установок, четвертый теплообменник выполнен в виде выносного теплообменника (4), первый, третий, пятый, с седьмого по девятый и с одиннадцатого по восемнадцатый теплообменники выполнены в виде рекуперативных теплообменников (1, 3, 7, 11, 12, 13, 18, 19, 22, 25, 26, 31, 33, 37), шестой теплообменник (10) выполнен в виде воздушного охладителя.
На чертеже представлена схема устройства для переработки газа.
В состав устройства входят:
первый - 1, второй - 2, третий - 3, четвертый - 4, пятый - 7, шестой - 10, седьмой - 11, восьмой 12, девятый - 13, десятый - 17, одиннадцатый - 18, двенадцатый - 19, тринадцатый - 22, четырнадцатый - 25, пятнадцатый - 26, шестнадцатый - 31, семнадцатый - 33, восемнадцатый - 37 теплообменники; деметанизатор 5,
первый - 6, второй - 14, третий - 15, четвертый - 23, пятый - 30 сепараторы; компрессор метанового охладительного цикла 9;
колонна обогащения азота 21;
второй и первый детандер-компрессорные агрегаты, содержащие компрессоры 8б, 16б с приводами от детандера 8а, 16а;
встроенный теплообменник 20 выполнен в виде ребойлера;
эжектор 24;
дефлегматор 28 колонны разделения азота и метана, состоящей из верхней секции 27а и нижней секции 27б, включающей встроенный теплообменник 29, выполненный в виде ребойлера;
гелиевая колонна 34 с дефлегматором 35 и встроенным теплообменником 36, выполненным в виде ребойлера; насос 32,
с первого по шестой дроссели 38, 39, 40, 41, 42, 43 соответственно.
Теплообменники 2,17 выполнены в виде пропаново-холодильных установок. Теплообменники 1, 3, 7, 11, 12, 13, 18, 19, 22, 25, 26, 31, 33, 37 выполнены в виде рекуперативных теплообменников. Теплообменник 4 выполнен в виде выносного теплообменника (ребойлера). Теплообменник 10 выполнен в виде воздушного охладителя;
Природный газ при давлении 6,1 МПа и температуре 303K поступает на устройство, где разделяется на две части.
Меньшая часть газа, поступая в ребойлер 4 деметанизатора 5, охлаждается до 227K и частично конденсируется. Большая часть газа последовательно проходит через теплообменники 1-3 и охлаждается до температур 251, 242 и 230K за счет рекуперации холода метановой фракции и сбросного азота, а также холода кипящего при давлении 0,31 МПа жидкого пропана, подаваемого из второго теплообменника (2), выполненного в виде пропановой холодильной установки (ПХУ).
Потоки охлажденных газов с теплообменника 3 и ребойлера 4 объединяются, и передаются в сепаратор 6, где отделяются сжиженные углеводороды, которые после дросселирования (38) до давления 1,02 МПа подают в нижнюю часть деметанизатора 5. Газ из сепаратора 6 охлаждается до температуры 193K в теплообменниках 7 и 13 за счет рекуперации холода метановой и азотной фракций, а также в ребойлере 20 колонны обогащения азота 21 и поступает в сепаратор 15.
Давление жидкости, выходящей из сепаратора 15, снижается после прохождения через дроссель 39 до 3,05 МПа, после чего ее подают в нижнюю секцию колонны 21 обогащения азота. Газ из сепаратора 15 расширяется в детандере 16а до 3,05 МПа и при температуре 169K подается в верхнюю секцию колонны 21.
Для создания орошения в колонне обогащения азота 21 имеется теплообменник 22, в котором используется холод кипящего при давлении 0,98-0,93 МПа сжиженного метана из метанового холодильного цикла.
После отделения флегмы из сепаратора 23 с верхней части колонны 21 выходит метан-азотный газ с содержанием 49,71% азота, 49,06% метана, а снизу - деазотированный сжиженный метан с этаном и более тяжелыми углеводородами. Этот поток дросселируют (41) до давления 2,56 МПа и частично испаряют в теплообменниках 19, 13 в диапазоне температур от 177 до 180K.
Затем в сепараторе 14 из потока отделяют жидкую фракцию, которую дросселируют (42) до 1,06 МПа, частично испаряют в теплообменнике 12 в диапазоне температур 157-165K и подают на верхнюю тарелку деметанизатора 5.
Газ, выходящий из сепаратора 14, расширяют в детандере 8а и подают в качестве орошения в колонну 5. С верха колонны 5 выходит метан при давлении 1,02 МПа и температуре 157,8K. Снизу колонны 5 при температуре 250K выходит жидкая фракция этана и более тяжелых углеводородов, которую в дальнейшем после сжатия в насосе можно разделить в газофракционирующей установке на отдельные виды товарной продукции.
Газ из сепаратора 23 охлаждают последовательно с 155K до 154,49K и 142,24K в ребойлере колонны 27б, теплообменнике 31 и подают в сепаратор 30.
Большую часть паров из сепаратора 30 и всю отсепарированную жидкость направляют в нижнюю секцию колонны 27б, где поддерживается высокое давление (2,9 МПа). Меньшая часть паров из сепаратора 30 после охлаждения до 127,7K в ребойлере 36 гелиевой колонны 34 поступает в верхнюю секцию колонны 27б.
С верхней части колонны 27б отбирают азотногелиевый газ (14,79% об. гелия, 84,85% об. азота, 0,35% об. метана) и при температуре 117,3K подают в гелиевую колонну 34, работающую при давлении 2,85 МПа.
С верхней части гелиевой колонны 34 отбирают гелиевый концентрат, содержащий 70,01% гелия и 29,99% азота, который при температуре 99K выводят в блок тонкой очистки для получения товарного гелия.
С нижней части колонны 34 отбирают жидкий азот, который после охлаждения с 123K до 84,9K в теплообменнике 37, дросселируют (43) до давления 0,18 МПа и делят на две части. Меньшую часть испаряют в дефлегматоре 35 колонны 34 и подают в качестве питания в верхнюю секцию колонны разделения азота 27а. Большую часть подают в верхнюю секцию колонны 27а в качестве орошения.
Азотометановую жидкость с нижней части колонны 27б после охлаждения с 143K до 125K в теплообменнике 33 и дросселирования (44) до 0,19 МПа подают на разделение в среднюю часть колонны 27а.
В колонне 27а при давлении 0,19 МПа происходит окончательное разделение метаноазотных потоков на азот и метан. С верха колонны 27а выходит газообразный азот (чистотой 99,86), который после рекуперации своего холода в диапазоне температур от 83K до 297K последовательно в теплообменниках 37, 33, 26, 7, 3, 1 может быть сброшен в атмосферу или утилизирован.
С нижней части колонны 27а отбирают жидкий метан (чистотой 98,1%) который сжимают насосом 32 до давления 0,8 МПа и после испарения и нагрева с 115K до 168K в теплообменниках 33, 31, 25 эжектируют (в эжекторе 24) в поток газа из колонны 5, имеющей более высокое давление (1,02 МПа).
Объединенный поток метана, выходящий с эжектора (24) при давлении 0,93 МПа, смешивают с циркуляционным метаном открытого метанового холодильного цикла, выходящим из теплообменника 22. Затем последовательно осуществляют нагрев от 152K до 300K в рекуперативных теплообменниках 26, 18, 11 и 7, 3, 1 и сжимают до 0,89 МПа и 0,98 МПа в компрессорах 86 и 16б с приводами от детандера 8а и 16а соответственно. Эти компрессоры и детандеры объединены в детандер-компрессорные агрегаты 16а-16б и 8а-8б.
От общего потока, выходящего из компрессора 16б, с устройства выводится 64% газа в качестве товарного газа (2,09% азота, 97,25% метана, 0,66% этана) для дальнейшего компремирования и подачи в магистральный газопровод к удаленным потребителям. После компрессора 16б для циркуляции в метановом холодильном цикле отводится 36% потока метана путем сжатия в компрессоре 9 до давления 3,2 МПа, который последовательно охлаждают и конденсируют в воздушном охладителе 10, теплообменниках 11, 17 (холодом жидкого пропана, кипящего при давлении 0,31 МПа, подаваемого из пропановой холодильной установки 17 в теплообменники 18, 19, 12, 26, 25) до температуры 156K, дросселируют (40) до давления 0,98 МПа, испаряют в теплообменнике 22 (в диапазоне температур 146K-149K) и смешивают с потоком метана на выходе из эжектора 24.
Claims (5)
1. Способ переработки природного газа, заключающийся в том, что поток природного газа разделяют на две части, меньшую часть охлаждают и частично конденсируют, большую часть потока природного газа последовательно охлаждают, затем охлажденные потоки газа объединяют, сепарируют и отделяют сжиженные углеводороды, которые после дросселирования подают в деметанизатор, отсепарированный газ разделяют на два потока, один из которых охлаждают, а другой поток обогащают азотом, после чего полученные потоки объединяют и передают на сепарирование, полученные после сепарации жидкость дросселируют, а газ расширяют и подают в колонну обогащения азота для получения метан-азотного газа и потока деазотированного сжиженного метана с этаном и более тяжелыми углеводородами, который дросселируют и частично испаряют, затем путем сепарации отделяют жидкую фракцию, которую после дросселирования и частичного испарения передают в деметанизатор для получения метана и жидкой фракции этана и более тяжелых углеводородов, отсепарированный метан-азотный газ последовательно охлаждают и после последующего сепарирования большую часть его и всю жидкость направляют в колонну разделения азота и метана, а меньшую часть отсепарированного газа после охлаждения в гелиевой колонне также направляют в колонну разделения азота и метана, из которой осуществляют отбор азотногелиевого газа для последующей подачи в гелиевую колонну для выработки гелиевого концентрата и получения товарного гелия и отбора жидкого азота, который охлаждают, дросселируют и делят на две части, меньшую из которых после испарения в качестве питания, а большую в качестве орошения подают в колонну разделения азота и метана, азотометановую жидкость, полученную из колонны разделения азота и метана, охлаждают, дросселируют и вновь подают в колонну разделения азота и метана, из которой отбирают жидкий метан, который сжимают и после испарения и нагрева эжектируют в поток метана, полученный объединенный поток метана смешивают с циркуляционным метаном, полученным после охлаждения метан-азотного газа, последовательно охлаждают и сжимают для вывода товарного газа, часть которого отводят для получения упомянутого циркуляционного метана путем ее дополнительного сжатия, охлаждения и конденсирования, дросселирования и испарения.
2. Устройство для осуществления способа по п.1, содержащее два сепаратора, компрессор метанового охладительного цикла, колонну обогащения азота с встроенным теплообменником, первый и второй детандер-компрессорные агрегаты, состоящие из компрессоров с приводами от детандера, гелиевую колонну, восемь теплообменников, насос, шесть дросселей, колонну разделения азота и метана, состоящую из верхней и нижней секций и включающую встроенный теплообменник, отличающееся тем, что в нее дополнительно введены десять теплообменников, деметанизатор, три сепаратора, эжектор, дефлегматор колонны разделения азота и метана и седьмой дроссель, причем гелиевая колонна выполнена с дефлегматором и встроенным теплообменником, поток природного газа, поступающий на вход устройства, разделен на две части, большая часть которого предназначена для последовательного охлаждения в теплообменниках с первого по третий, меньшая часть предназначена для охлаждения в четвертом теплообменнике и последующей передачи в деметанизатор, объединенный поток охлажденных газов с третьего и четвертого теплообменников связан с входом первого сепаратора, выход сжиженных углеводородов которого через первый дроссель связан с деметанизатором, выход нижней части которого предназначен для выдачи жидкой фракции этана и более тяжелых углеводородов, выход газовой фракции первого сепаратора, разделенной на три потока, один из которых предназначен для подачи через пятый, второй - через девятый и третий - через встроенный в колонну обогащения азота теплообменники, и с последующим их объединением в один поток на входе третьего сепаратора, выход жидкой фракции которого связан через второй дроссель с нижней секцией колонны обогащения азота, выход газовой фракции третьего сепаратора связан через привод от детандера второго детандер-компрессорного агрегата с верхней секцией колонны обогащения азота, выход метан-азотного газа которой через тринадцатый теплообменник и четвертый сепаратор связан последовательно с встроенным теплообменником нижней секции колонны разделения азота и метана и с шестнадцатым теплообменником, который по первому выходу связан через четырнадцатый теплообменник с эжектором, объединенный поток метана, полученного с выхода эжектора, и циркуляционного метана, полученного с выхода тринадцатого теплообменника, предназначен для нагрева в пятнадцатом теплообменнике с последующим последовательным нагревом одной части разделенного потока газа в одиннадцатом и седьмом теплообменниках, и другой его части - в пятом, третьем и первом теплообменниках, один из выходов последнего из которых предназначен для сброса азота, объединенный поток газа, полученный с другого выхода первого и с выхода седьмого теплообменников, предназначен для последовательного сжатия в компрессорах первого и второго детандер-компрессорных агрегатов, часть общего потока метана, выходящего из компрессора второго детандер-компрессорного агрегата, предназначена для вывода с устройства товарного газа, другая часть этого потока связана последовательно с компрессором метанового охладительного цикла, шестым, седьмым, десятым, одиннадцатым, двенадцатым, восьмым, пятнадцатым, четырнадцатым и через третий дроссель с тринадцатым теплообменниками, выход потока деазотированного сжиженного метана с этаном и более тяжелыми углеводородами нижней секции колонны обогащения азота через четвертый дроссель связан последовательно с двенадцатым и девятым теплообменниками и входом второго сепаратора, который предназначен для отделения жидкой фракции и передачи ее через пятый дроссель и восьмой теплообменник в верхнюю секцию деметанизатора, выход газа второго сепаратора связан через привод от детандера первого детандер-компрессорного агрегата с входом орошения деметанизатора, выход метана с верхней секции которого связан с эжектором, второй выход шестнадцатого теплообменника связан с входом пятого сепаратора, большая часть паров с выхода которого предназначена для направления в нижнюю секцию колонны разделения азота и метана, меньшая часть паров - через встроенный теплообменник гелиевой колонны в верхнюю часть нижней секции колонны разделения азота и метана, выход азотногелиевого газа верхней части нижней секции которой связан с входом дефлегматора гелиевой колонны, верхняя часть которой предназначена для отбора гелиевого концентрата, другой выход азотногелиевого газа с верхней части нижней секции колонны разделения азота и метана предназначен для подачи в гелиевую колонну, выход жидкого азота с нижней части гелиевой колонны последовательно связан с восемнадцатым теплообменником и шестым дросселем, выход меньшей части разделенного потока которого предназначен для подачи через дефлегматор гелиевой колонны в качестве питания в верхнюю секцию колонны разделения азота и метана, а большей части - для подачи в верхнюю секцию колонны разделения азота и метана в качестве орошения, выход азотометановой жидкости с нижней части нижней секции которой связан через семнадцатый теплообменник и седьмой дроссель со средней частью верхней секции колонны разделения азота и метана, выход газообразного азота с верхней секции которой последовательно связан с восемнадцатым, семнадцатым, пятнадцатым, пятым, третьим и первым теплообменниками для последующего сброса или утилизации, выход жидкого метана дефлегматора колонны разделения азота и метана связан последовательно с насосом, семнадцатым и шестнадцатым теплообменниками, выход флегмы четвертого сепаратора связан с входом верхней части колонны обогащения азота, выход жидкости пятого сепаратора связан с нижней частью нижней секции колонны разделения азота и метана.
3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что второй и десятый теплообменники выполнены в виде пропаново-холодильных установок.
4. Устройство по п.2, отличающееся тем, что первый, третий, пятый, с седьмого по девятый и с одиннадцатого по восемнадцатый теплообменники выполнены в виде рекуперативных теплообменников.
5. Устройство по п.2, отличающееся тем, что шестой теплообменник выполнен в виде воздушного охладителя.
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2012134078/05A RU2502545C1 (ru) | 2012-08-08 | 2012-08-08 | Способ переработки природного газа и устройство для его осуществления |
| PCT/RU2012/000891 WO2014025284A2 (en) | 2012-08-08 | 2012-10-31 | Method of natural gas processing and apparatus therefor |
| JP2015525399A JP5985752B2 (ja) | 2012-08-08 | 2012-10-31 | 天然ガス処理方法とその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2012134078/05A RU2502545C1 (ru) | 2012-08-08 | 2012-08-08 | Способ переработки природного газа и устройство для его осуществления |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2502545C1 true RU2502545C1 (ru) | 2013-12-27 |
Family
ID=47997754
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2012134078/05A RU2502545C1 (ru) | 2012-08-08 | 2012-08-08 | Способ переработки природного газа и устройство для его осуществления |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP5985752B2 (ru) |
| RU (1) | RU2502545C1 (ru) |
| WO (1) | WO2014025284A2 (ru) |
Cited By (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2570795C1 (ru) * | 2014-07-15 | 2015-12-10 | Игорь Анатольевич Мнушкин | Газоперерабатывающий и газохимический комплекс |
| RU2576428C1 (ru) * | 2015-01-12 | 2016-03-10 | Игорь Анатольевич Мнушкин | Способ комплексной переработки природного углеводородного газа с повышенным содержанием азота |
| RU2614947C1 (ru) * | 2016-05-11 | 2017-03-31 | Публичное акционерное общество "Газпром" | Способ переработки природного газа с извлечением С2+ и установка для его осуществления |
| RU2648077C1 (ru) * | 2017-08-29 | 2018-03-22 | Игорь Анатольевич Мнушкин | Газохимический комплекс |
| RU2685098C1 (ru) * | 2018-08-06 | 2019-04-16 | Андрей Владиславович Курочкин | Установка для выделения углеводородов c2+ из природного газа (варианты) |
| RU2717666C2 (ru) * | 2015-07-16 | 2020-03-24 | Л'Эр Ликид, Сосьете Аноним Пур Л'Этюд Э Л'Эксплуатасьон Де Проседе Жорж Клод | Получение гелия из потока природного газа |
| RU2723654C1 (ru) * | 2019-12-30 | 2020-06-17 | Андрей Владиславович Курочкин | Установка низкотемпературного фракционирования для деэтанизации магистрального газа (варианты) |
| RU2727501C1 (ru) * | 2019-01-31 | 2020-07-22 | Андрей Владиславович Курочкин | Установка нтдр для выделения углеводородов с2+ из магистрального газа (варианты) |
| RU2731351C2 (ru) * | 2015-10-21 | 2020-09-01 | Шелл Интернэшнл Рисерч Маатсхаппий Б.В. | Способ и система для получения потока тощего метансодержащего газа |
| RU2733711C1 (ru) * | 2020-05-28 | 2020-10-06 | Андрей Владиславович Курочкин | Установка для выделения углеводородов из газовой смеси |
| RU2733710C1 (ru) * | 2020-05-28 | 2020-10-06 | Андрей Владиславович Курочкин | Установка выделения углеводородов из газовой смеси (варианты) |
| RU2736682C1 (ru) * | 2020-06-05 | 2020-11-19 | Андрей Владиславович Курочкин | Установка подготовки природного газа с извлечением гелия |
| RU2739748C1 (ru) * | 2020-05-28 | 2020-12-28 | Андрей Владиславович Курочкин | Установка для выделения концентрата гелия из углеводородсодержащей газовой смеси |
| RU2741460C1 (ru) * | 2020-08-20 | 2021-01-26 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Пегаз Инжиниринг" | Установка для разделения углеводородсодержащей газовой смеси с получением гелия |
| RU2779480C1 (ru) * | 2021-05-05 | 2022-09-07 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Уфимский государственный нефтяной технический университет" | Блочно-модульный мобильный автономный малотоннажный комплекс подготовки и переработки попутного и природного газа |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114659338B (zh) * | 2022-03-24 | 2022-12-13 | 浙江大学 | 一种用于分离天然气bog中重烃和甲烷的制冷***和方法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1645796A1 (ru) * | 1989-01-26 | 1991-04-30 | Всесоюзный научно-исследовательский институт природных газов | Способ одновременного получени гели , этана и более т желых углеводородов |
| US6053007A (en) * | 1997-07-01 | 2000-04-25 | Exxonmobil Upstream Research Company | Process for separating a multi-component gas stream containing at least one freezable component |
| RU2286377C1 (ru) * | 2005-05-30 | 2006-10-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Оренбурггазпром" | Способ низкотемпературного разделения углеводородного газа |
| EP1881283A2 (en) * | 2006-07-21 | 2008-01-23 | Air Products and Chemicals, Inc. | Integrated NGL recovery in the production of liquefied natural gas |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3543528A (en) * | 1965-03-11 | 1970-12-01 | Pullman Inc | Separation of low-boiling gas mixtures |
| CA1048397A (en) | 1976-08-09 | 1979-02-13 | Ortloff Corporation (The) | Hydrocarbon gas processing |
| US4889545A (en) | 1988-11-21 | 1989-12-26 | Elcor Corporation | Hydrocarbon gas processing |
-
2012
- 2012-08-08 RU RU2012134078/05A patent/RU2502545C1/ru active
- 2012-10-31 WO PCT/RU2012/000891 patent/WO2014025284A2/en active Application Filing
- 2012-10-31 JP JP2015525399A patent/JP5985752B2/ja active Active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1645796A1 (ru) * | 1989-01-26 | 1991-04-30 | Всесоюзный научно-исследовательский институт природных газов | Способ одновременного получени гели , этана и более т желых углеводородов |
| US6053007A (en) * | 1997-07-01 | 2000-04-25 | Exxonmobil Upstream Research Company | Process for separating a multi-component gas stream containing at least one freezable component |
| RU2286377C1 (ru) * | 2005-05-30 | 2006-10-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Оренбурггазпром" | Способ низкотемпературного разделения углеводородного газа |
| EP1881283A2 (en) * | 2006-07-21 | 2008-01-23 | Air Products and Chemicals, Inc. | Integrated NGL recovery in the production of liquefied natural gas |
Cited By (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2570795C1 (ru) * | 2014-07-15 | 2015-12-10 | Игорь Анатольевич Мнушкин | Газоперерабатывающий и газохимический комплекс |
| RU2576428C1 (ru) * | 2015-01-12 | 2016-03-10 | Игорь Анатольевич Мнушкин | Способ комплексной переработки природного углеводородного газа с повышенным содержанием азота |
| RU2717666C2 (ru) * | 2015-07-16 | 2020-03-24 | Л'Эр Ликид, Сосьете Аноним Пур Л'Этюд Э Л'Эксплуатасьон Де Проседе Жорж Клод | Получение гелия из потока природного газа |
| RU2731351C2 (ru) * | 2015-10-21 | 2020-09-01 | Шелл Интернэшнл Рисерч Маатсхаппий Б.В. | Способ и система для получения потока тощего метансодержащего газа |
| RU2614947C1 (ru) * | 2016-05-11 | 2017-03-31 | Публичное акционерное общество "Газпром" | Способ переработки природного газа с извлечением С2+ и установка для его осуществления |
| RU2648077C1 (ru) * | 2017-08-29 | 2018-03-22 | Игорь Анатольевич Мнушкин | Газохимический комплекс |
| RU2648077C9 (ru) * | 2017-08-29 | 2018-07-04 | Игорь Анатольевич Мнушкин | Газохимический комплекс |
| RU2685098C1 (ru) * | 2018-08-06 | 2019-04-16 | Андрей Владиславович Курочкин | Установка для выделения углеводородов c2+ из природного газа (варианты) |
| RU2727501C1 (ru) * | 2019-01-31 | 2020-07-22 | Андрей Владиславович Курочкин | Установка нтдр для выделения углеводородов с2+ из магистрального газа (варианты) |
| RU2723654C1 (ru) * | 2019-12-30 | 2020-06-17 | Андрей Владиславович Курочкин | Установка низкотемпературного фракционирования для деэтанизации магистрального газа (варианты) |
| RU2733711C1 (ru) * | 2020-05-28 | 2020-10-06 | Андрей Владиславович Курочкин | Установка для выделения углеводородов из газовой смеси |
| RU2733710C1 (ru) * | 2020-05-28 | 2020-10-06 | Андрей Владиславович Курочкин | Установка выделения углеводородов из газовой смеси (варианты) |
| RU2739748C1 (ru) * | 2020-05-28 | 2020-12-28 | Андрей Владиславович Курочкин | Установка для выделения концентрата гелия из углеводородсодержащей газовой смеси |
| RU2736682C1 (ru) * | 2020-06-05 | 2020-11-19 | Андрей Владиславович Курочкин | Установка подготовки природного газа с извлечением гелия |
| RU2741460C1 (ru) * | 2020-08-20 | 2021-01-26 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Пегаз Инжиниринг" | Установка для разделения углеводородсодержащей газовой смеси с получением гелия |
| RU2779480C1 (ru) * | 2021-05-05 | 2022-09-07 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Уфимский государственный нефтяной технический университет" | Блочно-модульный мобильный автономный малотоннажный комплекс подготовки и переработки попутного и природного газа |
| RU2794122C1 (ru) * | 2023-02-03 | 2023-04-11 | Общество с ограниченной ответственностью научно-исследовательский и проектный институт "ПЕГАЗ" | Система подготовки углеводородного газа для подачи в деметанизатор (варианты) |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2014025284A2 (en) | 2014-02-13 |
| WO2014025284A3 (en) | 2015-04-09 |
| JP2015530554A (ja) | 2015-10-15 |
| JP5985752B2 (ja) | 2016-09-06 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2502545C1 (ru) | Способ переработки природного газа и устройство для его осуществления | |
| US7856848B2 (en) | Flexible hydrocarbon gas separation process and apparatus | |
| JP5997798B2 (ja) | 等圧開放冷凍天然ガス液回収による窒素除去 | |
| AU2006215629C1 (en) | Plant and method for liquefying natural gas | |
| CA1097564A (en) | Process for the recovery of ethane and heavier hydrocarbon components from methane-rich gases | |
| RU2430316C2 (ru) | Способ для сжижения углеводородного потока и устройство для его осуществления | |
| JP3602807B2 (ja) | 原料ガス混合物の分離方法 | |
| RU2614947C1 (ru) | Способ переработки природного газа с извлечением С2+ и установка для его осуществления | |
| SA110310707B1 (ar) | معالجة غاز هيدروكربونى | |
| KR20120026607A (ko) | 탄화수소 가스 처리 방법 | |
| NO164740B (no) | Fremgangsmaate og apparatur for separering av nitrogen frametan. | |
| AU2023237164A1 (en) | Liquefaction system | |
| AU2014265950B2 (en) | Methods for separating hydrocarbon gases | |
| RU2580453C1 (ru) | Способ переработки природного углеводородного газа | |
| RU2630202C1 (ru) | Способ извлечения фракции С2+ из сырого газа и установка для его осуществления | |
| RU77949U1 (ru) | Установка низкотемпературного разделения углеводородного газа | |
| RU2640969C1 (ru) | Способ извлечения сжиженных углеводородных газов из природного газа магистральных газопроводов и установка для его осуществления | |
| KR101680922B1 (ko) | 탄화수소 가스 처리 방법 | |
| RU44801U1 (ru) | Установка низкотемпературного разделения углеводородного газа | |
| RU49609U1 (ru) | Установка низкотемпературного разделения углеводородного газа | |
| RU63040U1 (ru) | Установка низкотемпературного разделения углеводородного газа | |
| RU2010138604A (ru) | Способ и устройство для охлаждения и разделения углеводородного потока | |
| RU32583U1 (ru) | Установка низкотемпературного разделения углеводородного газа | |
| RU175816U1 (ru) | Установка извлечения углеводородов с2+выше из нефтяного газа | |
| RU2162362C1 (ru) | Способ переработки природного газа |