Компрессионный способ отбензинивания газа

Методы отбензинивания газа

Сущность компрессионного метода заключается в сжатии газа компрессорами и последующем его охлаждении в холодильнике. Уже при сжатии тяжелые компоненты газа частично переходят из газовой фазы в жидкую. С понижением температуры выход жидкой фазы из сжатого газа возрастает.

Сущность абсорбционного метода состоит в поглощении тяжелых углеводородов из газовых смесей жидкими поглотителями (абсорбентами). В качестве таких поглотителей могут быть использованы керосин, дизельный дистиллят, масла. Обычно физическая абсорбция обратима, т. е. поглощенные компоненты можно выделить из абсорбентов. Этот процесс называется десорбцией. Чередование процессов абсорбции и десорбции позволяет многократно применять один и тот же поглотитель.

Адсорбцией называется процесс поглощения одного или нескольких компонентов из газовой смеси твердым веществом — адсорбентом. Процессы адсорбции обычно обратимы. На этом основан процесс десорбции — выделение из адсорбента поглощенных им веществ. В качестве адсорбентов применяются пористые твердые вещества, имеющие большую удельную поверхность — от сотен до десятков сотен квадратных метров на грамм вещества. Другой важнейшей характеристикой адсорбентов является их адсорбционная активность (или адсорбционная емкость), равная количеству целевых компонентов (в мас. %, граммах и т. п.), которое может быть поглощено единицей массы адсорбента.

Сущность конденсационного метода заключается в сжижении тяжелых углеводородных компонентов газа при отрицательных температурах. Применяют две разновидности конденсационного метода отбензинивания газов: низкотемпературная конденсация (НТК) и низкотемпературная ректификация (НТР).

Процесс низкотемпературного отбензинивания состоит из 3 стадий:

1) компримирования газа до давления 3…7 МПа;

2) охлаждения сжатого и осушенного газа до температуры –10…–80°;

3) разделения образовавшейся газожидкостной смеси углеводородов на нестабильный газовый бензин и «сухой» газ.

Источник

Отбензинивание газа

Под отбензиниванием газа понимают удаление из него углеводородных компонентов, способных в условиях транспорта перейти в жидкое состояние с образованием жидкостных пробок. Обычно, это уг­леводороды Сз+высш , получившие название — газовый бензин, являющийся ценный сырьём для хими­ческой и нефтехимической промышленности.

Максимальная температура, при которой начи­нается переход углеводородов из газообразного сос­тояния в жидкое, называется температурой точки росы газа данного состава по углеводородам при данном давлении.

Методика определения конкретных условий конденсации углеводородов в принципе аналогична методике определения конденсации паров воды. Отличие заключается лишь в том, что при расчете концентрации углеводородов необходимо рассматривать многокомпонентную систему, т.к.каждый из конденсирующихся углеводородов имеет свою точку росы.

На практике о возможности выпадения из газа жидких углеводородов судят по содержанию в нём С_3+высш.

Фактическое усреднённое содержание конденсирующихся углеводородов в газе, добываемом в различных регионах, приведено в табл.11.

Табл.11.

Среднее содержание конденсирующихся углеводородов в попутном газе (г/м 3 ст.ус.)

Район	Ступень сепарации
Западная Сибирь Татарстан Башкортостан Чечня + Ингушетия Ставропольский край Дагестан Самарская область	—	— — —

Из таблицы 11 следует, что в отбензинивании наиболее всего нуждаются газы концевых ступеней сепарации, а из них газы Кавказского региона и Са­марской области.

Перед отбензиниванием газ должен быть осво­бождён от механических примесей и агрессивных компонентов, а также высушен.

Существует несколько способов отбензинивания газа:

1. Абсорбционный; 2. Низкотемпературный; 3. Адсорбционный; 4. Компрессорный.

Первый и третий способы реализуются в основном на крупных установках, расположенных на ЦПС, второй и четвёртый способы чаще используется в различных МГБУ.

В основу метода положено явление выпадения кон­денсата из газа при повышении давления и последующем охлаждении.

Конечным продуктом является нестабильный га­зовый бензин, содержащий большое количество низкомолекулярных углеводородных компонентов газа и отбензиненный газ с значительным содержанием высокомолекулярных компонентов газового бензина. В связи с этим, самостоятельно метод применяется редко, как не обеспечивающий необходимой глу­бины извлечения углеводородов; зато в сочетании с другими подходами используется довольно часто.

Источник

Мобильные модульные комплексы для подготовки попутного нефтяного газа

PROНЕФТЬ. Профессионально о нефти. – 2017 — № 4(6). – С. 64-69

В.Д. Федоренко, А.И. Власов, В.О. Яковлев
Научно-Технический Центр «Газпром нефти» (ООО «Газпромнефть НТЦ»)
А.С. Кротов к.т.н.
НИИ Энергетического машиностроения МГТУ им. Н.Э. Баумана

Ключевые слова: подготовка и переработка попутного нефтяного газа (ПНГ), отбензинивание газа, целевые компоненты, низкотемпературная конденсация, многокомпонентная смесь хладагентов, смесевой холодильный цикл, витой теплообменник, ректификация, стабилизация, компаундирование, мобильность, модульность

Попутный нефтяной газ, полученный в результате гравитационного разделения эмульсии в процессе промышленной подготовки, представляет собой смесь легких газовых компонентов (метан, этан) и более тяжелых углеводородов С3+ (пропан и выше) и пары легких масел. Наличие в газовом потоке тяжелых углеводородов приводит к нерациональному использованию природной энергии и осложнениям в эксплуатации газопотребляющего оборудования, систем сбора и транспортировки газа. Для повышения эффективности производственных процессов важно разработать решение, направленное на подготовку попутного газа. Исследования и анализ существующих технологий показали, что лучшим методом является низкотемпературная сепарация с внешним контуром хладагента. Выбранные технические решения позволяют снизить энергопотребление установки на 20%, уменьшить число и габариты базовых устройств, использовать
высокоэффективное оборудование в модульном проектировании высокой эксплуатационной готовности.

mobile modular systems for the production of commodity liquid product from the associated petroleum gas

PRONEFT». Professional’no o nefti, 2017, no. 4(6), pp. 64-69

V.D. Fedorenko, A.I. Vlasov, V.O. Yakovlev
Gazpromneft NTC LLC, RF, Saint-Petersburg
A.S. Krotov
Institute of Energy engineering MSTU N.Uh. Bauman

E-mail: Yakovlev.VO@gazpromneft-ntc.ru, Vlasov.AI@gazpromneft-ntc.ru ₂ , C₃₊ Высокая Высокий Низкая Средние Высокие Адсорбционные
технологии Сухой газ C₁–C₃, C₄₊** Высокая Низкий Низкая Низкие Высокие Компрессионный метод с дросселем / вихревой трубой / 3S Сухой газ СУГ Низкая Средний Средняя Средние Средние

Примечание. Цветом выделены технологии, в большей степени отвечающие требованиям реализации оборудования для применения на промысле.

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ АППАРАТУРНОГО ОФОРМЛЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СХЕМЫ И ОБЕСПЕЧЕНИЕ МОБИЛЬНОСТИ КОМПЛЕКСА

Модельные исследования в специализированном программном комплексе Aspen HYSYS на примере объекта ООО «Газпромнефть-Оренбург» демонстрируют, что для получения максимального количества ликвидных продуктов температура охлаждения потока ПНГ должна быть равна –60 °C (рис. 4). При этом для обеспечения компактности комплексов и снижения стоимости оборудования целесообразно применение однокаскадных холодильных циклов, а также охлаждение входного потока ПНГ и конденсатора ректификационной колонны одной холодильной машиной.

Рис. 4. Технологическая модель Aspen HYSYS блока отбензинивания ПНГ Царичанского и Филатовского месторождений

Одним из решений задачи по снижению металлоемкости, повышению энергоэффективности и увеличению диапазона применения разрабатываемой технологии служит смесевая холодильная машина, широко используемая в мире для сжижения природного газа. Данное оборудование позволяет получить низкие температуры без каскадного охлаждения. Сравнительные параметры каскадной и смесевой холодильных машин, рассчитанных на одну холодопроизводительность, приведены в табл. 2.

Параметры	Холодильная машина
	каскадная	смесевая
Число холодильных компрессоров	2	1
Суммарное электропотребление,кВт	380	305
Суммарная объемная производительность компрессоров, м 3 /ч	1585	1228
Необходимость в расширительных емкостях	Да	Нет

Следующими для оптимизации были выбраны процессы передачи холода и сепарации. В низкотемпературной технике и процессах нефтегазопереработки применяются два основных типа теплообменников: пластинчато-ребристые и витые. Для уменьшения притока тепла из окружающей среды необходимо обеспечить конструкцию с малым сопротивлением каналов прямого и обратного контуров теплообменных аппаратов [4]. Такая конструкция должна быть компактной, высоконадежной, обладать стойкостью к большим перепадам температур по длине аппарата и резким изменениям температуры и давления в периоды пуска и остановки системы. Принятые в составе установки многопоточные теплообменники компактны и не зависят от перепадов температуры. Они обеспечивают высокие значения коэффициентов теплопередачи и к.п.д., отличаясь прочностью каналов, малой протяженностью паяных (сварных) соединений и, следовательно, высокой надежностью.

Оптимизация металлоемкости газосепаратора для разделения ПНГ и извлекаемого конденсата реализуется за счет его исполнения в виде встроенной секции вертикального колонного аппарата, при этом сокращаются гидравлические потери на перемещение сырьевых потоков и площадь размещения оборудования.

Рассмотренные технические решения позволяют снизить энергопотребление внедряемой установки на 20 %, уменьшить число и размеры основных аппаратов и использовать высокоэффективное оборудование в блочно-модульном исполнении высокой заводской готовности.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Разработка комплексного решения в виде блока отбензинивания газа позволит компании «Газпром нефть» повысить эффективность производственных процессов и уровень использования ПНГ на промысловых объектах. Описанная технология дает возможность снизить потери легкой нефти и ценных жидких компонентов попутного газа, обеспечить надежность работы газопотребляющего оборудования и сократить операционные затраты на его эксплуатацию.

Список литературы

1. Технология мягкого парового риформинга нефтяного газа на месторождении П // , , [и др.]// Нефтяное хозяйство. — 2016. — № 12. — С. 72–75.
2. Тараканов Г.В, Мановян технологии переработки природного газа и конденсата. — Астрахань, АГТУ, 2010. — 192 с.
3. Каминский глубокой переработки газа в мировой экономике // Российский внешнеэкономический вестник. — 2013. — № 9. — С. 106–113.
4. Обзор методов низкотемпературной переработки попутных нефтяных газов/ , , , // Вестник МГТУ им. . Серия «Машиностроение». — 2010. — Специальный выпуск. — С. 230–235.

References

1. Vlasov A.I., Samofalov D. Guyo Yu. al., Soft steam reforming technology for the processing of associated from the field Gazprom Neft PJSC (In Russ.), Neftyanoe khozyaystvo = Oil Industry, 2016, no. 12, pp. 72–75.
2. Tarakanov G.V, Manovyan A.K., Osnovy tekhnologii pererabotki prirodnogo gaza i kondensata (Basics of technology for natural gas and condensate processing), Astrakhan’: Publ. of ASTU, 2010, 192 p.
3. Kaminskiy A. Development of deep processing of gas in the global economy (In Russ.), Rossiyskiy vneshneekonomicheskiy vestnik = Russian foreign economic journal, 2013, no. 9, pp. 106–113.
4. Atabegova E.A., Volokitin L.B., Garanov S.A., Glukhov S.D., Review of methods for processing of associated petroleum gases (In Russ.), Vestnik MGTU im. . Seriya: Mashinostroenie, 2010, Special Issue, pp. 230–235

Ссылка на статью в русскоязычных источниках:

The reference to this article in English is:

V.D. Fedorenko, A.I. Vlasov, V.O. Yakovlev, A.S. Krotov. Mobile modular systems for the production of commodity liquid product from the associated petroleum gas (In Russ.), PRONEFT». Professional’no o nefti, 2017, no. 4(6), pp. 64-69.

В.Д. Федоренко, А.И. Власов, В.О. Яковлев

Научно-Технический Центр «Газпром нефти» (ООО «Газпромнефть НТЦ»)

НИИ Энергетического машиностроения МГТУ им. Н.Э. Баумана

Источник