RU2600338C1

RU2600338C1 - Method for stabilisation of gas condensate

Info

Publication number: RU2600338C1
Application number: RU2015135547/05A
Authority: RU
Inventors: Андрей Владиславович Курочкин
Original assignee: Андрей Владиславович Курочкин
Priority date: 2015-08-21
Filing date: 2015-08-21
Publication date: 2016-10-20

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 involves separation of reduced unstable condensate into one stage in a film column equipped with a unit of mass-exchange elements, from top of which weathering gas is removed, and from bottom - stable condensate, which is heated and fed into a mass-exchange elements as heat carrier, obtained cooled commercial condensate is removed. If necessary, reduced unstable condensate may be subjected to separation to produce separation gas, which is then mixed with weathering gas. After heating condensate may be additionally subjected to separation to obtain stabilisation gas, which is fed to bottom of column as a stripping agent, and heated commercial condensate.

EFFECT: increased output of commercial condensate and elimination of power consumption on 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 (дегазации) 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, 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 (degassing) with a block separation unit, and a recuperative deethanized condensate heat exchanger at the outlet of which sequentially placed air cooling apparatus, fine filter, three-phase separator and weathering buffer tank, as well as a commodity condensate pump.

Недостатками известной полезной модели являются сложность, большое количество оборудования, наличие компрессора, потребляющего энергию на рециркуляцию газов дегазации 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 degassing 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 с первой ступени газа выветривания и рециркуляцией газов дегазации с последующих ступеней в сырьевой поток. При этом, как правило, для повышения давления на последующих ступенях дегазации и снижения энергозатрат на рециркуляцию, конденсат между первой и второй ступенью дегазации нагревают, а после третьей ступени дегазации охлаждают.Closest to the technical nature of the present invention, the method of field stabilization of gas condensate by multi-stage degassing with lowering pressure 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 outlet of the weathering gas from the first stage and recirculation of degassing gases from the subsequent stages into the feed stream. In this case, as a rule, to increase the pressure in the subsequent stages of degassing and reduce energy consumption for recirculation, the condensate between the first and second stage of degassing is heated, and after the third stage of degassing is cooled.

Недостатками данного способа являются низкий выход товарного конденсата из-за потерь тяжелых углеводородов с газом выветривания и высокие энергозатраты на рециркуляцию газов дегазации второй и третьей ступеней.The disadvantages of this method are the low yield of commodity condensate due to the loss of heavy hydrocarbons with weathering gas and the high energy consumption for the recirculation of degassing gases of the second and third stages.

Задача изобретения - увеличение выхода товарного конденсата и исключение энергозатрат на рециркуляцию газов дегазации.The objective of the invention is to increase the yield of commodity condensate and the exclusion of energy costs for the recirculation of degassing gases.

При осуществлении предложенного способа в качестве технического результата достигается увеличение выхода товарного конденсата за счет снижения потерь тяжелых углеводородов с газом выветривания и исключение энергозатрат на рециркуляцию газов дегазации за счет исключения образования газов дегазации низкого давления путем фракционирования редуцированного нестабильного конденсата в отпарной пленочной колонне. Дополнительным полезным эффектом является сокращение количества оборудования и уменьшение его металлоемкости.When implementing the proposed method, an increase in the yield of commodity condensate is achieved as a technical result by reducing the loss of heavy hydrocarbons with weathering gas and eliminating energy costs for recirculation of degassing gases by eliminating the formation of low-pressure degassing gases by fractionating the reduced unstable condensate in the stripping film column. 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 отпарной пленочной колонне, оснащенной блоком тепломассообменных элементов, выше которого подают редуцированный нестабильный конденсат, с верха колонны выводят газ выветривания, а с низа колонны выводят конденсат, который нагревают, подают в блок тепломассообменных элементов в качестве теплоносителя, полученный охлажденный товарный конденсат выводят.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 stripping film column equipped with a block of heat and mass transfer elements, above which a reduced unstable condensate is supplied, the weathering gas is removed from the top of the column and condensate is removed from the bottom of the column, which is heated, fed to the block of heat and mass transfer elements as a heat carrier, the obtained cooled product condensate is discharged.

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, подаваемого в низ колонны в качестве отпаривающего агента.To reduce the 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 supplied to the bottom of the column as a stripping agent.

Блок тепломассообменных элементов пленочной колонны может быть выполнен, например, в виде кожухотрубчатого узла, в межтрубное пространство которого подают нагретый стабильный конденсат, а в трубном пространстве осуществляют дегазацию нестабильного конденсата в пленочном режиме.The block of heat and mass transfer elements of the film column can be made, for example, in the form of a shell-and-tube assembly, into which the heated stable condensate is fed into the annulus, and the unstable condensate is degassed in the tube space in the film mode.

Одноступенчатая сепарация редуцированного нестабильного конденсата в отпарной пленочной колонне, оснащенной блоком тепломассообменных элементов, обеспечивает снижение давления насыщенных паров нестабильного конденсата за счет отпарки из него легких компонентов при фракционировании пленки флегмы за счет нагрева конденсатом, подаваемым противотоком, что позволяет получить и газ выветривания, и товарный конденсат, соответствующие требованиям норм по температуре точки росы по углеводородам и по давлению насыщенных паров, соответственно. 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 a block of heat and mass transfer elements provides a reduction in the saturated vapor pressure of the unstable condensate due to stripping of light components from it during fractionation of the reflux film due to heating with condensate supplied by countercurrent, which allows both weathering gas and commodity gas to be obtained. condensate that meets the requirements of standards for dew point temperature for hydrocarbons and saturated vapor pressure, permanently. 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 пленочную колонну 2 выше блока тепломассообменных элементов 3, с верха колонны выводят газ выветривания 4, а с низа - конденсат 5, который нагревают в устройстве 6 и подают в качестве теплоносителя в блок тепломассообменных элементов 3, охлажденный товарный конденсат 7 выводят. При необходимости редуцированный нестабильный конденсат 1 может быть предварительно подвергнут сепарации в устройстве 8 с получением газа сепарации 9, который затем смешивают с газом выветривания 4. Кроме того, при нагреве в устройстве 6 конденсат 5 может быть дополнительно подвергнут сепарации с получением нагретого товарного конденсата 7 и газа стабилизации 10, который подают в низ колонны в качестве отпаривающего агента.According to the proposed method, the reduced unstable condensate 1 is fed into the film column 2 above the block of heat and mass transfer elements 3, the weathering gas 4 is removed from the top of the column, and condensate 5 is heated from the bottom, which is heated in the device 6 and supplied as a coolant to the block of heat and mass transfer elements 3, cooled commodity condensate 7 output. If necessary, the reduced unstable condensate 1 can be preliminarily separated in the device 8 to obtain a separation gas 9, which is then mixed with the weathering gas 4. In addition, when heated in the device 6, the condensate 5 can be further separated to obtain heated commodity condensate 7 and stabilization gas 10, which is fed to the bottom of the column as a stripping agent.

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 1,2 МПа, при минус 40,9°C подают в пленочную колонну с разделяющей способностью 6 теоретических тарелок, с верха колонны выводят 164,5 нм³/час газа выветривания с температурой точки росы по углеводородам минус 3,7°C, а с низа - конденсат, который нагревают в нагревателе, оснащенном сепарационным устройством, например, в рибойлере, 70,5 нм³/час полученного газа стабилизации возвращают в низ колонны, а 0,872 т/час товарного конденсата с давлением насыщенных паров по Рейду 66,6 кПа охлаждают в блоке тепломассообменных элементов и 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 1.2 MPa, at minus 40.9 ° C is fed into a film column with a separating capacity of 6 theoretical plates, 164.5 nm ³ / h of weathering gas with a dew point temperature of hydrocarbons minus are discharged from the top of the column 3.7 ° C, and from the bottom - condensate, which is heated in a heater equipped with a separation device, for example, in a riboiler, 70.5 nm ³ / h of the obtained stabilization gas is returned to the bottom of the column, and 0.872 t / h of commodity condensate with pressure of saturated vapors according to Reid, 66.6 kPa are cooled in a block of heat and mass transfer elements and output. No low-pressure degassing gases were formed, and there was no energy consumption for their recirculation.

В аналогичных условиях согласно прототипу получено 0,868 т/час товарного конденсата, соответствующего требованиям норм, а затраты электроэнергии на рециркуляцию газов дегазации низкого давления составили 4,2 кВтч на 1 т товарного конденсата.In similar conditions, according to the prototype, 0.868 t / h of commodity condensate was obtained that meets the requirements of the norms, and the energy cost for recirculating low-pressure degassing gases was 4.2 kWh per 1 ton of commodity condensate.

Приведенный пример свидетельствует, что предлагаемый способ позволяет увеличить выход товарного конденсата и исключить энергозатраты на рециркуляцию газов дегазации.The above example indicates that the proposed method allows to increase the yield of commodity condensate and to exclude energy costs for recirculation of degassing gases.

Claims

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 stripping film column equipped with a block of heat and mass transfer elements, above which reduced unstable condensate is fed, weathering gas is removed from the top of the column, and from the bottom of the column condensate is removed, which is heated, fed to the block of heat and mass transfer elements as a coolant, the resulting cooled commodity condensate is removed.

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. 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.