Осушка газа глубоким охлаждением

Осушка газа гликолями (ДЭГ или ТЭГ) с подогревом газа

Схема установки осушки газа гликолями (ДЭГ или ТЭГ) с отдувкой конденсата

Осушка газа гликолями (ДЭГ или ТЭГ) с отдувкой конденсата

Осушка газа гликолями (ДЭГ или ТЭГ)

Подобная технология внедрена на месторожденияхСеверного моря

Схема установки осушки газа гликолями (ДЭГ или ТЭГ)

 
 

 


Рис.2.

1-абсорбер; 2-отстойник; 3-теплообменник; 4-отстойник-дегазотор; 5, 12-насос; 6- выветриватель; 7, 13-змеевик; 8- ёмкость; 9-отпарная колонна; 10-подогреватель; 11-топка под давлением.

I-продукция скважин; II-отделённая капельная жидкость; III-раствор гликоля; IV-высушенный газ; V-газо-конденсатная смесь на берег; VI-основной конденсат; VII-вода; VIII-остаточный конденсат; IX-остаточный газ; X-газ на собственные нужды; XI-дегазированный отработанный раствор гликоля; XII-пары воды в атмосферу; XIII-газ на сжигание в топке под давлением; XIV-дым; XV-отработанный раствор гликоля.

 

Продукция скважин (поток I) подаётся в нижнюю часть абсорбера – 1, выполняющую роль газового сепаратора. Капельная жидкость (углеводородный конденсат и вода) осаждаются и направляются (поток II) в отстойник – 2. Оставшийся газ поступает в абсорбционную секцию аппарата – 1 где и осушается раствором гликоля (поток III); после чего выводится из абсорбера (поток IV).

Высушенный газ подогревается в теплообменнике – 3, дросселируется (выпадает конденсат) и в виде газо – конденсатной смеси (поток V) направляется на берег по трубопроводу.

В отстойнике жидкость делится на углеводородный конденсат (основной) и воду. Основной конденсат сбрасывается в газовую линию (поток VI), а вода направляется в отстойник-дегазатор – 4, где в следствии дальнейшего падения давления из неё выделяется остаточный газ и отстаивается остаточный конденсат.

Остаточный конденсат с помощью насоса – 5 сбрасывается в газо – конденсатный поток, направляемый на берег (поток VIII).

Остаточный газ (поток IX), в следствии его незначительности, сжигается на факеле.

Вода (поток VII) либо сбрасывается в море, либо направляется в систему поглощения.

Отработанный раствор гликоля с глухой тарелки абсорбера (поток XV) направляется в выветриватель – 6, где в следствии снижения давления происходит выделение увлечённого газа, направляемого на собственные нужды (поток Х).

Дегазированный отработанный раствор гликоля (поток XI) направляется на регенерацию, для чего он подогревается в змеевике – 7, встроенном в ёмкость – 8, и затем подаётся в отпарную насадочную колонну – 9. Стекая по насадке вниз отработанный раствор подогревается поднимающимися вверх парами воды и попадает в подогреватель – 10, где дополнительно нагревается до 120 0С. В результате, ранее поглощенная вода испаряется и сбрасывается в виде пара в атмосферу (поток XII) с верхней части отпарной колонны.

Регенерированный гликоль с помощью насоса – 12 возвращается в процесс, предварительно охладившись в теплообменнике – 3.

Источником тепла для регенерации служат дымовые газы, получающиеся при сжигании части газа, направляемого на собственные нужды, (поток XIII). Сжигание происходит в топке под давлением – 11, а отдача тепла осуществляется в змеевике – 13, встроенном в подогреватель – 10. Остывший дым (поток XIV) направляется в дымовую трубу.

НЕДОСТАТКИ ТЕХНОЛОГИИ:

- при высоких начальных давлениях в подводящей линии и в нижней части абсорбера идёт гидратообразование;

- как конденсат ни отстаивай (отстойник 2) в нём остаётся немало воды. И если конденсата много, то при сбросе его (поток VIII) в газоконденсатную смесь, направляемую на берег (поток V) точка росы газа по воде существенно поднимается и в трубопроводе начнется гидратообразование.

Для исправления первого недостатка существенного изменения технологической схемы не требуется; вполне достаточно дополнить её узлом, изображенном на рисунке 3.

 

 

Схема дополнительного узла для установки осушки газа гликолями

 
 

 

 


Рис.3.

 

П-1 – дополнительная печь; Д-1 – дополнительный дроссель; С-1 –дополнительный сепаратор.

П-1
Ж
С-1
Г
Д-1
Г – газ в абсорбер; Ж – жидкость в отстойник – 2.

 

Продукция скважин подогревается в дополнительной печи П – 1 до температуры существенно выше температуры начала гидратообразования и дросселируется в дополнительном дросселе Д – 1. Вся сконденсировавшаяся жидкость (углеводородный конденсат и вода - Ж) отделяется в дополнительном сепараторе С – 1 и направляется в отстойник – 2. Оставшийся газ (Г) направляется в абсорбер.

Для исправления второго недостатка уже требуются настолько существенные изменения технологической схемы, что она по сути превращается в нижеследующую самостоятельную схему.

 
 

 


Рис.4.

1- отстойник; 2- абсорбер; 3- дроссель.
I- продукция скважин; II- вода; III- конденсат; IV- газ; V- гликоль для верхней секции; VI- гликоль для нижней секции; VII- отработанный гликоль верхней секции; VIII- отработанный гликоль нижней секции; IX- отработанный гликоль на регенерацию; X- высушенный газ; XI- высушенный конденсат.

 

Продукция скважин (поток I) направляется в отстойник - 1 где делится на газ, конденсат и воду.

Вода (поток II) направляется по традиционному маршруту.

Газ (поток IV) после дросселирования – 3 поступает в абсорбер – 2, состоящий из трёх секций. Сначала в нижней секции газ газ высушивается гликолем (поток VI), затем пробулькивает через влажный конденсат в средней секции, подаваемый туда из отстойника (поток III). При этом, из конденсата отдувается влага. Став влажным. Газ вновь осушается гликолем в верхней секции абсорбера (поток V) и покидает установку (поток X).

Высушенный конденсат (поток XI) сбрасывается в газ; а отработанный гликоль с верхней секции (поток VII) и с нижней секции (поток VIII) объединяются (поток IX) и направляются на традиционную регенерацию.

 

Схема установки осушки гази гликолями (ДЭГ или ТЭГ) с подогревом газа

 
 

 
Рис.5.

1- печь; 2 – дроссель; 3 – сепаратор; 4 – абсорбер; 5 – теплообменник; 6 – отстойник; 7 – выветриватель; 8, 12 – змеевик; 9 – ёмкость; 10 – отпарная колонна; 11 – топка под давлением; 13 – подогреватель; 14 – насос.

I – продукция скважин; II – газ в абсорбер; III – регенерированный гликоль; IV – осушенный газ; V – вода; VI – конденсат; VII – газ на факел; VIII – газ в топку под давлением; IX – водяной пар в атмосферу; X – дым в трубу.

 

Схема работает аналогично схеме изображенной на рисунке 10. Но горячий конденсат легко отстаивается в одну стадию в отстойнике 6.

 

Технология разработана для Штокмановского месторождения (глубина – 350 м; до берега – 600 км; надводное сообщение с берегом периодическое из – за льда).

Технология основана на следующих трёх принципах:

- газ доставляется на берег по подводному газопроводу;

- стабильный конденсат накапливается в подводном хранилище и периодически доставляется на берег танкерами;

- метиловый спирт синтезируется непосредственно на платформе.