Технологические схемы УПГ

Установки применяются для подготовки попутного газа нефтяных месторождений с целью последующей транспортировки и использования в качестве топлива для нагревательного оборудования промышленного и коммунально-бытового назначения.

Производительность по газу 50-500 тыс. м²/сут. Установки подготовки газа применяются как единый комплекс, состоящий из одной или нескольких технологических линий и оборудования общего технологического назначения.

Для осушки газа принимаются следующие основные типовые способы:

абсорбционная осушка (установка абсорбционной осушки);

адсорбционная осушка (установка адсорбционной осушки);

низкотемпературная сепарация (установка низкотемпературной сепарации).

Выбор способа осушки газа зависит от состава сырья и требований к конечному продукту. Подготовленный газ (природный или нефтяной) должен удовлетворять требованиям ГОСТ 5542-87 «Газы горючие природные для промышленного и коммунально-бытового назначения» при использовании его в качестве сырья и топлива или ОСТ 51.40-92 «Газы горючие, природные, поставляемые и транспортируемые по магистральным газопроводам» при подаче его в магистральный газопровод.

При недостаточном давлении газа для ведения технологического процесса осушки газа в «голове» процесса может устанавливаться дожимная компрессорная станция (ДКС), а для подачи газа в магистральный газопровод ДКС может устанавливаться в «хвосте» процесса [28-43].

Установка абсорбционной осушки газа представлена на рисунке 12.

Рисунок 12 - Установка абсорбционной осушки газа

Сырой газ со сборного пункта поступает во входной (первичный) сепаратор 1, где от него отделяется жидкая фаза и далее поступает в абсорбер 22, где он осушается, контактируя с раствором концентри­рованного гликоля.

Осушенный газ, пройдя фильтр для улавливания мелкодисперсного гликоля 10, поступает в магистральный газопровод или подается потребителю.

В схему входит колонна регенерации на­сыщенного гликоля 23, а также теплообменники 5, 6, 7, насосы 11, 12 и емкост­ное оборудование 8, 9.

Перечень основного технологического оборудования, входящего в состав установки:

ГазосепараторPpmax=6,3 МПа, Dc=800 мм 2шт.

Адсорбер Da=1000 мм, Нa=10000 мм 2 шт.

ДесорберDд=400 мм, Нд=7700 мм 2 шт.

Фазный разделитель Dp=1200 мм, Lp=2600 мм 1 шт.

Установка адсорбционной осушки газа представлена на рисунке 13.

Рисунок 13- Установка адсорбционной осушки газа

Сырой газ со сборного пункта поступает во входной (первичный) сепаратор 4, где от него отделяется жидкая фаза, далее влажный газ поступает в адсорбер 1, где он проходит снизу вверх через слой адсорбента – твердого вещества, поглощающего пары воды.

Далее осушенный газ, пройдя фильтр 7 для улавливания уносимых частичек адсорбента, поступает в магистральный газопровод или подается потребителю.

Процесс осушки газа осуществляется в течение определенного (12…16 ч) времени. После этого влажный газ пускают через адсорбер 2, а адсорбер 1 отключают и выводят на регенерацию. Для этого из газовой сети отбирается сухой газ и направляется в подогреватель 2, где он нагревается до температуры 180…200°С.

Далее газ подается в адсорбер 1, где отбирает влагу от адсорбента, после чего поступает в холодильник 8.

Сконденсировавшаяся вода собирается в емкости 5, а газ используется для осушки повторно и т. д. Процесс регенерации адсорбента продолжается 6…7 ч. После этого в течение около 8 ч адсорбер остывает [28-43].

Перечень основного технологического оборудования, входящего в состав установки:

1, 2. Адсорбер D_а=1000 мм, H_амах=10000 мм 4 шт.

3. Печь нагрева газа Q_п=0, 4 Гкал/ч 2 шт.

4. ГазосеператорР_рмах=6,23 МПа; D_с=800 мм 2 шт.

Установка низкотемпературной сепарации газа представлена на рисунке 1.4.

Сырой газ со сборного пункта поступает на первую ступень сепарации во входной сепаратор 1, где от газа отделяется водная фаза и нестабильный углеводородный конденсат. Далее отсепарированный газ поступает в теплообменник 2 типа «газ-газ» для рекуперации холода сдросселированного газа, где ох­лаждается на 10-15°С и более. Охлажденный газ из теплообмен­ника подают на расширительное устройство (дроссель) 2, после которого его температура вследствие эффекта Джоуля-Томсона понижается еще на 10–20°С. После дроссельного устройства 2 обрабатываемый газ вместе со сконденсировавшейся жидкой фазой поступает в низкотемпературный сепаратор 4, где от него отделяется жидкая фаза (водная и углеводородная), а очищенный от влаги и тяжелых углеводородов (С_5+в) холодный газ проходит рекуперативный теплообменник 2 в противотоке с «сырым» газом и далее поступает в газопровод в качестве товарного продукта.

Рисунок 14- Установка низкотемпературной сепарации газа

Эффективность охлаждения газа посредством использования процесса изоэнтальпийного расширения газа с рекуперацией холода может достигать 10-12°С на 1 МПа свободного перепада. Впрыск ингибитора гидратообразования (гликоли, метанол) предусматривается как перед теплообменником 2, так и перед дросселем в объеме, необходимом для обеспечения безгидратного режима эксплуатации технологического оборудования.

Водная фаза (т.е. водный раствор ингибитора) и углеводородный конденсат, выделившийся в сепараторе 4, пос­тупают в разделитель 6, где углеводородный конденсат частично дегазируется. Далее конденсат направляют на установку его стабилизации или закачивают в нефтепровод. Отработанный водный раствор ингибитора гидратообразования направляют на установку регенерации [28-43].

Перечень основного технологического оборудования, входящего в состав установки:

ГазосеператорР_рмах=6,3 МПа, D_с=800 мм 1 шт.

Теплообменник «газ-газ» (труба в трубе) на базе теплообменных элементов ТТОН 1 шт.

Дроссельное устройство 1 шт.

ГазосеператорР_рмах=4,0 МПа, D_с=1200 мм 1 шт.