Способ сепарации газа от жидкости

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН

К ИАТЕНХУ

Комитет Российской Федерации пв патентам и товарным знакам

{23) 4890520/26

{22) 341290

{46) ЗОБО.93 Бюл. Йя 39 — 40

{У6) Сиротин Александр Макеевич; Лаухин Юрий

Александрович; Бобров Дмитрий Максимович;

Коптев Евгений Васильевич: Челикиди Лариса

Михайловна

{54) СПОСОБ СЕПАРАЦИИ ГАЗА ОТ ЖИДКОСТИ

{57) Изобретение относи ся к сепарации газа or . жидкости и может быть использовано в газовой и нефтяной промышленности в процессах осушки и ((9) БК (и) 2002177 Я (53) 5 Р25Л3 08 отбензинивания при подготовке газа к транспорту.

Способ заключается в последовательном охлаждении, сепарации. расширении, нагреве и комприми- . ровании газового потока. При этом расширение осуществляется в режиме генерации волн сжатия, энергия которых используется для компримирования расширенного газа. Применение предлагаемого способа позволяет сократить затраты при изготовлении и эксплуатации, повысить надежность процесса и снизить себестоимость добычи или переработки газа и углеводородного конденсата. зл.ф-лы, 2 ип.

2002177

Изобретение относится к сепарации газа от жидкости и может быть использовано в газовой и нефтяной промышленности в процессах осушки и отбензинивания при подготовке газа к транспорту. 5

Известен способ сепарации газа от жидкости. заключающийся в охлаждении, сепарации и изоэнтальпийном расширении газового потока. При этом в качестве расширительного устройства используется дросселирующая шайба (штуцер).

Недостатком этого способа является низкая термодинамическая эффективность.

Известен способ сепарации газа от жидкости, заключающийся в охлаждении, сепарации и расширении газового потока с производством и отводом энергии в виде теплоты. При этом в качестве расширительноГо устройства используется пульсационн ы и охлади тел ь газа. 20

Недостатками этого способа являются невозможность восстановления сработанного перепада давления и ограниченная производительность по условиям отвода теплоты. 25

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагае.мо му способу я вл яетс я способ сепарации газа от жидкости, заключающийся в охлаждении, сепарации, расширении с З0 производством и отводом механической энергии; нагреве и компримировании газа с подводом произведенной механической энергии. При этом расширение и компримирование газового потока осуществляют в детандерно-компрессорнам агрегате.

Недостатком известного способа являются повышенные затраты вследствие высокой стоимости изготовления, низкой надежности и сложности технологического. 40 обслуживания, Цель изобретения — сокращение затрат.

Поставленная цель достигается тем, что в известном способе сепарации газа от жидкости, включающем охлаждение, сепа- 45 рацию, расширение, нагрев и компримирование газового потока, расширение осуществляют в режиме генерации волн сжатия, а компримирование — энергией этих волн сжатия.

В ряде случаев целесообразно дополнительно сепарировать газовый поток от жидкости после его расширения.

Расширение и компримиравание газа осуществляют в волновом обменнике давле- 55 ния — более дешевой, более тихоходной, а следовательно, и более надежной расширительной машине, чем детандерно-компрессорный агрегат, При этом за счет использования консистентной смазки устраняется сложная система маслохозяйства, включающая фильтры, насосы. дозаторы, маслопроводы, необходимая для нормального функционирования детандерно-компрессорного агрегата, что существенно упрощает технологическое обслуживание.

Кроме того, нечувствительность волнового обменника давления к наличию в газе капельной влаги также повышает эксплуатационную надежность, упрощает и удешевляет технологическое обслуживание.

На фиг, 1 изображен один из вариантов реализации способа сепарации газа от жидкости; на фиг. 2 — другой вариант реализации того же способа.

Способ осуществляют следующим образом, Подлежащий сепарации газ направляют в рекуперативный теплообменник 1. где происходит его охлаждение, сопровождающееся конденсацией тяжелых углеводородов и воды, Далее газожидкостной поток поступает в сепаратор 2, где осуществляется сепарация газа от жидкости. ОтсепарироBBHHblA газ направляют в волновой обменник 3 давления, в котором он расширяется и охлаждается, Процесс расширения в волновом обменнике давления осуществляют в режиме генерации волн сжатия, энергия которых отводится от расширяемого потока к компримируемому, вследствие чего расширяемый поток охлаждается, а компримируемый нагревается. После расширения в волновом обменнике давления газ подают в рекуперативный теплообменник, где QH нагревается, охлаждая при этом подлежащий сепарации газовый поток, и затем возвращают в волновой обменник давления для компримирования энергией волн сжатия. Скомпримированный газ из волнового обменника давления подают потребителю, а жидкость из сепаратора — в сырьевые резервуары или на дальнейшую переработку, В зависимости от углеводородного состава и термодинамических параметров (давление и температура) может иметь место конденсация тяжелых углеводородов после расширения газового потока в волновом обменнике давления. В этом случае устанавливается сепаратор 4 для выделения жидкости из потока, расширенного в волновом обменнике давления (фиг. 2).

Пример, Подлежит сепарации поток газа, отходящий с установок стабилизации газового конденсата. Расход газа 60 тыс, нм /ч, начальное давление 2.,5 МПа, начальная температура 299 К, С этими параметрами газ поступает в рекуперативный

2002177

Фиг.I

Фиг.2 теплообменник, где изобарически охлаждается до 263 К, что приводит к частичной конденсации тяжелых углеводородов. В сепараторе из газа выделяют углеводородный конденсат в количестве 2150 кг/ч, а отсепарированный газ расширяют в волновом обменнике давления до давления 1 МПа, в результате чего он охлаждается до 222 К. С этой температурой газ поступает в рекуперативный теплообменник, нагревается до 260 К, компримируется в волновом обменнике давления до 1,72.0 МПа и подается потребитеню.

Формула изобретения

1. СПОСОБ СЕПАРАЦИИ ГАЗА ОТ

ЖИДКОСТИ, включающий последовательное охлаждение, сепарацию, расширение, нагрев и компримирование газового потока, отличающийся тем, что расширение

Использование предлагаемого способа сепарации газа от жидкости позволяет сократить затраты путем снижения стоимости изготовления и эксплуатации, сокращения

5 времени простоя за счет повышенной надежности, используемой низкооборотной расширительной машиной, некритичной к наличию в газе жидкой фазы, и с упрощенной системой смазки.

10 (56) Авторское свидетельство СССР

М 219606, кл. F 25 3 Э/08, 1968.

15 осуществляют в режиме генерации волн сжатия, а компримирование - энергией этих волн сжатия.

2, Способ Ilo п.1. отличающийся тем, что газовый поток после расширения сепа20 рируют от жидкости.