RU2600339C1 - Method for stabilisation of gas condensate - Google Patents

Abstract

FIELD: gas industry.

SUBSTANCE: invention relates to methods of preparing gas condensate for single-phase transfer and can be used in gas industry. Method for stabilisation of gas condensate comprises separation of reduced unstable condensate, which is carried out in one step in a vertical stripping film column, equipped with upper and lower units of heat-mass-exchange elements and supply zone located between them. In upper part of inner space o upper unit of heat-mass-exchange elements reduced unstable condensate is fed, is removed from its lower part and directed to supply zone. From top of column weathering gas is removed, and from bottom of column condensate is removed, which is heated, fed as heat carrier into lower part of inner space of lower unit of heat-mass-exchange elements and discharged from its upper part as a commercial condensate. Reduced unstable gas condensate is pre-separated to produce separation gas, which is mixed with weathering gas. Heated condensate is additionally separated with production of commercial condensate and stabilisation gas, which is fed to bottom of column as a stripping agent.

EFFECT: lower dew point for hydrocarbons of weathering gas, increased output of commercial condensate and elimination of power consumption for recirculation of degassing gases.

3 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к способам подготовки газового конденсата к однофазному транспорту и может быть использовано в газовой промышленности.The invention relates to methods for preparing gas condensate for single-phase transport and can be used in the gas industry.

Известна полезная модель установки подготовки газоконденсатного флюида и стабилизации конденсата на завершающей стадии разработки [RU 125488, опубл. 10.03.2013 г., МПК B01D 53/00], включающая блок стабилизации газового конденсата в составе отпарной ректификационной колонны с циркуляционным насосом и печью огневого нагрева, компрессора газов выветривания с блочной сепарационной установкой, рекуперативного теплообменника деэтанизированного конденсата, на выходе которого последовательно размещены аппарат воздушного охлаждения, фильтр тонкой очистки, трехфазный разделитель и буферная емкость выветривания деэтанизированного конденсата, а также насос товарного конденсата.A known utility model installation for the preparation of gas condensate fluid and condensate stabilization at the final stage of development [RU 125488, publ. 03/10/2013, IPC B01D 53/00], including a gas condensate stabilization unit as part of a stripping distillation column with a circulation pump and a fire heating furnace, a weathering gas compressor with a block separation unit, a recuperative deethanized condensate heat exchanger, at the outlet of which the apparatus is sequentially placed air cooling, fine filter, three-phase separator and buffer capacity for weathering deethanized condensate, as well as a commodity condensate pump.

Недостатками известной полезной модели являются сложность, большое количество оборудования, наличие компрессора, потребляющего энергию на рециркуляцию газов выветривания низкого давления.The disadvantages of the known utility model are complexity, a large number of equipment, the presence of a compressor that consumes energy for the recirculation of low pressure weathering gases.

Наиболее близок по технической сущности к предлагаемому изобретению способ промысловой стабилизации газового конденсата многоступенчатой дегазацией с понижением давления на каждой из ступеней [Сыроежко A.M., Пекаревский Б.В. Технология переработки природного газа и газового конденсата. СПб.: Изд-во СПБГТИ(ТУ), 2011. С. 116], включающий трехступенчатую дегазацию конденсата в сепараторах с выводом газа выветривания и рециркуляцией газов дегазации с последующих ступеней в сырьевой поток.Closest to the technical nature of the present invention, a method for field stabilization of gas condensate by multi-stage degassing with pressure reduction at each stage [Syroezhko A.M., Pekarevsky B.V. Technology for processing natural gas and gas condensate. SPb .: Publishing House SPBGTI (TU), 2011. P. 116], which includes a three-stage degassing of condensate in separators with the removal of weathering gas and recirculation of degassing gases from subsequent stages into the feed stream.

Недостатками данного способа являются:The disadvantages of this method are:

- низкая температура точки росы по углеводородам газа выветривания из-за смешения редуцированного нестабильного конденсата и рециркулируемых газов дегазации последующих ступеней сепарации, содержащих тяжелые углеводороды,- low temperature dew point on the hydrocarbons of the weathering gas due to the mixing of the reduced unstable condensate and recirculated gas degassing subsequent separation stages containing heavy hydrocarbons,

- низкий выход товарного конденсата из-за потерь тяжелых углеводородов с газом выветривания,- low yield of commodity condensate due to the loss of heavy hydrocarbons with weathering gas,

- высокие энергозатраты на рециркуляцию газов дегазации второй и третьей ступеней.- high energy costs for recirculation of degassing gases of the second and third stages.

Задача изобретения - снижение температуры точки росы по углеводородам газа выветривания, увеличение выхода товарного конденсата и исключение энергозатрат на рециркуляцию газов дегазации.The objective of the invention is to reduce the dew point temperature on the hydrocarbons of the weathering gas, increase the yield of commodity condensate and eliminate energy costs for recirculation of degassing gases.

При осуществлении предложенного способа в качестве технического результата достигается:When implementing the proposed method as a technical result is achieved:

- снижение температуры точки росы по углеводородам газа выветривания за счет исключения смешения редуцированного нестабильного конденсата и рециркулируемых газов дегазации последующих ступеней сепарации,- lowering the temperature of the dew point of the hydrocarbons of the weathering gas due to the exclusion of mixing of the reduced unstable condensate and recirculated gases, the degassing of subsequent separation stages

- увеличение выхода товарного конденсата за счет снижения потерь тяжелых углеводородов с газом выветривания и снижение энергозатрат за счет исключения образования газов дегазации низкого давления путем фракционирования редуцированного нестабильного конденсата в отпарной пленочной колонне.- increasing the yield of marketable condensate by reducing the loss of heavy hydrocarbons with weathering gas and reducing energy costs by eliminating the formation of low-pressure degassing gases by fractionating the reduced unstable condensate in the stripping film column.

Дополнительным полезным эффектом является сокращение количества оборудования и уменьшение его металлоемкости.An additional beneficial effect is to reduce the amount of equipment and reduce its metal consumption.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном способе, включающем сепарацию редуцированного нестабильного конденсата, особенностью является то, что сепарацию осуществляют в одну ступень в вертикальной отпарной пленочной колонне, оснащенной верхним и нижним блоками тепломассообменных элементов и зоной питания, расположенной между ними, при этом в верхнюю часть внутреннего пространства верхнего блока тепломассообменных элементов подают редуцированный нестабильный конденсат, выводят из его нижней части и направляют в зону питания, с верха колонны выводят газ выветривания, а с низа колонны выводят конденсат, который нагревают, подают в качестве теплоносителя в нижнюю часть внутреннего пространства нижнего блока тепломассообменных элементов и выводят из его верхней части в качестве товарного конденсата.The specified technical result is achieved by the fact that in the known method, including the separation of the reduced unstable condensate, the feature is that the separation is carried out in one step in a vertical stripping film column equipped with upper and lower blocks of heat and mass transfer elements and a power zone located between them, while reduced unstable condensate is fed into the upper part of the inner space of the upper block of heat and mass transfer elements, removed from its lower part and guided t into the feed zone, weathering gas is discharged from the top of the column, and condensate is removed from the bottom of the column, which is heated, supplied as a heat carrier to the lower part of the inner space of the lower block of heat and mass transfer elements and removed from its upper part as a commodity condensate.

Для снижения нагрузки колонны по газу целесообразно предварительно сепарировать редуцированный нестабильный газовый конденсат с получением газа сепарации, который смешивают с газом выветривания.To reduce the gas column load, it is advisable to previously separate the reduced unstable gas condensate to produce a separation gas, which is mixed with the weathering gas.

Для снижения расхода тепла на поддержание требуемой температуры в низу колонны целесообразно дополнительно сепарировать нагретый конденсат с получением товарного конденсата и газа стабилизации, который подают в низ колонны в качестве отпаривающего агента.To reduce heat consumption to maintain the required temperature at the bottom of the column, it is advisable to further separate the heated condensate to obtain marketable condensate and stabilization gas, which is fed to the bottom of the column as a stripping agent.

Блоки тепломассообменных элементов пленочной колонны могут быть выполнены, например, в виде кожухотрубчатых узлов, в межтрубное (внутреннее) пространство которого подают конденсат, а в трубном пространстве осуществляют стабилизацию редуцированного нестабильного конденсата в пленочном режиме.The blocks of heat and mass transfer elements of the film column can be made, for example, in the form of shell-and-tube assemblies, in which the condensate is supplied into the annular (internal) space, and stabilization of the reduced unstable condensate in the film mode is carried out in the tube space.

Одноступенчатая сепарация редуцированного нестабильного конденсата в отпарной пленочной колонне, оснащенной верхним и нижним блоками тепломассообменных элементов, обеспечивает как снижение давления насыщенных паров нестабильного конденсата до нормативного значения путем отпарки из него легких компонентов в нижнем блоке тепломассообменных элементов при фракционировании пленки флегмы за счет противоточного нагрева конденсатом, так и снижение температуры точки росы по углеводородам газа выветривания путем дефлегмации газа выветривания в верхнем блоке тепломассообменных элементов за счет противоточного охлаждения редуцированным нестабильным конденсатом. Нагрев конденсата позволяет восполнить затраты тепла на отпаривание легких компонентов из нестабильного конденсата.Single-stage separation of reduced unstable condensate in a stripping film column equipped with upper and lower blocks of heat and mass transfer elements provides a reduction in the saturated vapor pressure of unstable condensate to a standard value by stripping light components from it in the lower block of heat and mass transfer elements during fractionation of the phlegm film due to countercurrent condensate heating, and lowering the temperature of the dew point on hydrocarbons of the weathering gas by refluxing the weathering gas Bani in the upper block teplomassoobmennyh elements due to the reduced cooling of the countercurrent unstable condensate. Condensate heating makes it possible to compensate for the heat spent on steaming light components from unstable condensate.

Согласно предлагаемому способу редуцированный нестабильный конденсат 1 подают в верхнюю часть внутреннего пространства верхнего блока тепломассообменных элементов 2 пленочной колонны 3, выводят из его нижней части и подают в зону питания 4, с верха колонны 3 выводят газ выветривания 5, а с низа - конденсат 6, который нагревают в устройстве 7 и подают в качестве теплоносителя в нижнюю часть внутреннего пространства нижнего блока тепломассообменных элементов 8 и выводят из его верхней части в качестве товарного конденсата 9. При необходимости редуцированный нестабильный конденсат 1 может быть предварительно подвергнут сепарации в устройстве 10 с получением газа сепарации 11, который затем смешивают с газом выветривания 5. Кроме того, после нагрева в устройстве 7 конденсат 6 может быть дополнительно подвергнут сепарации с получением газа стабилизации 12, который подают в низ колонны в качестве отпаривающего агента и нагретого стабильного конденсата.According to the proposed method, the reduced unstable condensate 1 is fed into the upper part of the inner space of the upper block of heat and mass transfer elements 2 of the film column 3, removed from its lower part and fed into the supply zone 4, the weathering gas 5 is removed from the top of the column 3, and condensate 6 is removed from the bottom, which is heated in the device 7 and served as a coolant in the lower part of the inner space of the lower block of heat and mass transfer elements 8 and removed from its upper part as a commodity condensate 9. If necessary the produced unstable condensate 1 can be preliminarily separated in a device 10 to obtain a separation gas 11, which is then mixed with the weathering gas 5. In addition, after heating in the device 7, the condensate 6 can be further separated to obtain a stabilization gas 12, which is fed to bottom of the column as a stripping agent and heated stable condensate.

При осуществлении предлагаемого способа 1 т/час нестабильного конденсата состава, мол.%: азот 0,11; углекислый газ 0,01; метан 43,2; этан 2,7; пропан 1,7; бутаны 1,68; пентаны 4,77; гексан 10,36; гептан 10,6; октан 11,5, нонан 7,76; декан 5,57, редуцированного до 2,0 МПа, при минус 38,3°С подают в верхний блок тепломассообменных элементов пленочной колонны с разделяющей способностью 4 теоретические тарелки, выводят из него и с температурой минус 35,0°С подают в зону питания. С верха колонны выводят 164,2 нм³/час газа выветривания с температурой точки росы по углеводородам минус 37,1°С, а с низа - конденсат, который нагревают в рибойлере, полученный газ стабилизации возвращают в низ колонны, а 0,873 т/час нагретого конденсата подают в нижний блок тепломассообменных элементов пленочной колонны с разделяющей способностью 6 теоретических тарелок, товарный конденсат с давлением насыщенных паров по Рейду 66,4 кПа выводят. Газы дегазации низкого давления не образовывались, энергозатрат на их рециркуляцию не было.When implementing the proposed method 1 t / h of unstable condensate composition, mol.%: Nitrogen 0.11; carbon dioxide 0.01; methane 43.2; ethane 2.7; propane 1.7; butanes 1.68; pentanes 4.77; hexane 10.36; heptane 10.6; octane 11.5; nonane 7.76; a dean of 5.57, reduced to 2.0 MPa, at minus 38.3 ° C is fed into the upper block of heat and mass transfer elements of a film column with a separating capacity of 4 theoretical plates, removed from it and fed with a temperature of minus 35.0 ° C to the power zone . From the top of the column, 164.2 nm ³ / h of weathering gas with a dew point temperature of hydrocarbons of minus 37.1 ° C is removed, and from the bottom - condensate, which is heated in a riboiler, the obtained stabilization gas is returned to the bottom of the column, and 0.873 t / h heated condensate is fed into the lower block of the heat and mass transfer elements of the film column with a separating capacity of 6 theoretical plates, commodity condensate with a saturated vapor pressure of 66.4 kPa is removed. No low-pressure degassing gases were formed, and there was no energy consumption for their recirculation.

В аналогичных условиях согласно прототипу получено 0,869 т/час товарного конденсата с давлением насыщенных паров по Рейду 66,2 кПа и газ выветривания с температурой точки росы минус 16,5°С, а затраты электроэнергии на рециркуляцию газов дегазации низкого давления составили 10,4 кВтч на 1 т товарного конденсата.Under similar conditions, according to the prototype, 0.869 t / h of commodity condensate with a saturated vapor pressure of Raid 66.2 kPa and a weathering gas with a dew point temperature of minus 16.5 ° C were obtained, and the energy cost for recirculating low-pressure degassing gases was 10.4 kWh per 1 ton of marketable condensate.

Приведенный пример свидетельствуют, что предлагаемый способ позволяет снизить температуру точки росы по углеводородам газа выветривания, увеличить выход товарного конденсата и исключить энергозатраты на рециркуляцию газов дегазации.The above example indicates that the proposed method allows to reduce the dew point temperature of the hydrocarbons of the weathering gas, increase the yield of commodity condensate and eliminate energy consumption for the recirculation of degassing gases.

Claims (3)

1. Способ стабилизации газового конденсата, включающий сепарацию редуцированного нестабильного конденсата, отличающийся тем, что сепарацию осуществляют в одну ступень в вертикальной отпарной пленочной колонне, оснащенной верхним и нижним блоками тепломассообменных элементов и зоной питания, расположенной между ними, при этом в верхнюю часть внутреннего пространства верхнего блока тепломассообменных элементов подают редуцированный нестабильный конденсат, выводят из его нижней части и направляют в зону питания, с верха колонны выводят газ выветривания, а с низа колонны выводят конденсат, который нагревают, подают в качестве теплоносителя в нижнюю часть внутреннего пространства нижнего блока тепломассообменных элементов и выводят из его верхней части в качестве товарного конденсата.1. The method of stabilization of gas condensate, including the separation of reduced unstable condensate, characterized in that the separation is carried out in one step in a vertical stripping film column equipped with upper and lower blocks of heat and mass transfer elements and a power zone located between them, while in the upper part of the inner space the upper block of the heat and mass transfer elements serves reduced unstable condensate, withdrawn from its lower part and sent to the power zone, from the top of the column tons of weathering gas, and condensate is removed from the bottom of the column, which is heated, supplied as a heat carrier to the lower part of the inner space of the lower block of heat and mass transfer elements and removed from its upper part as a commodity condensate. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что редуцированный нестабильный газовый конденсат предварительно сепарируют с получением газа сепарации, который смешивают с газом выветривания.2. The method according to p. 1, characterized in that the reduced unstable gas condensate is pre-separated to obtain a separation gas, which is mixed with the weathering gas. 3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что нагретый конденсат дополнительно сепарируют с получением товарного конденсата и газа стабилизации, который подают в низ колонны в качестве отпаривающего агента. 3. The method according to p. 1, characterized in that the heated condensate is additionally separated to obtain marketable condensate and stabilization gas, which is fed to the bottom of the column as a stripping agent.

Images