Назначение

Модульная установка комплексной подготовки газа предназначена для очистки в промысловых условиях природного или попутного нефтяного газа среднего и высокого давления от воды, сероводорода, меркаптанов и тяжелых углеводородов, с получением обессеренного сухого отбензиненного газа с заданными температурами точки росы по воде и углеводородам, а также серы.

Характеристики

Очистка газа последовательно предусматривает адсорбционную очистку от тяжелых углеводородов и меркаптанов, аминовую очистку от сероводорода и адсорбционную осушку. Кислый газ, получаемый при аминовой очистке, подвергают прямому окислению с получением серы, отходящий газ рециркулируют. Из десорбатов, получаемых при регенерации абсорбентов, выделяют углеводородный конденсат и воду.

В состав установки входят:

• – узел очистки газа от капельной жидкости,
• – узел адсорбционной очистки от меркаптанов и тяжелых углеводородов,
• – узел аминовой очистки,
• – узел адсорбционной осушки,
• – узел выделения углеводородного конденсата и воды,
• – узел каталитического окисления сероводорода с получением серы,

а также система нагрева и охлаждения технологического оборудования, трубная обвязка с комплектом запорной, регулирующей и предохранительной арматуры и средствами КИПиА.

По заданию установка комплектуется оборудованием для гранулирования и затаривания серы, узлом каталитического дожига отходящего газа (при нежелательности разбавления очищенного газа азотом). При размещении установки в составе УПН узел выделения углеводородного конденсата и воды может быть заменен узлом абсорбции газового конденсата нефтью, что снижает ее потери при подготовке на 1-1,5% в расчете на нефть. Кроме того в качестве опции предлагается узел очистки конденсата (и/или нефти) от легких меркаптанов гомогенным каталитическим окислением.

Компоновка

Установка размещается на четырех технологических и двух вспомогательных транспортируемых блок-модулях размером 3х3х9 м и занимает в плане площадь 9х9 м без учета вспомогательного оборудования, противопожарных разрывов и проездов.

Установка поставляется в полной заводской готовности, подключается к коммуникациям гибкимиметаллорукавами, требует минимальных сроков и объемов монтажных работ для запуска в эксплуатацию.

Сырьевой газ (А)в смеси с рецикловым газом подают для очистки от капельной влаги в газовый сепаратор С-1, далее направляют в адсорбер тяжелых углеводородов и меркаптанов А-1/1, заполненный синтетическим углеродным адсорбентом, отбензиненный газ направляют на аминовую очистку. Адсорберы оснащены встроенными теплообменными элементами спирально-радиального типа для косвенного подогрева/охлаждения адсорбента. После проскока тяжелых углеводородов или меркаптанов поток сырьевого газа переключают на адсорберА-1/3, находившийся на стадии ожидания.

В трехсекционном абсорбере/десорбере АД-1 сероводород содержащий газ очищают водным раствором метилдиэтаноламина (Б), промывают водным конденсатом (В) и направляют в адсорбер паров воды А-2/1, заполненный композитным адсорбентом, подготовленный газ (Г) выводят с установки. Адсорберы А-2/1-3 также оснащены устройствами для косвенного подогрева/охлаждения адсорбента. После проскока влаги поток газа переключают на адсорберА-2/3, находившийся на стадии ожидания.

Принципиальная технологическая схема установки комплексной подготовки природного и попутного нефтяного газа

Кислый газ (Д) смешивают с воздухом (Е), подаваемым в количестве, меньшем, чем стехиометрическое, окисляют сероводород в реакторе Р-1 с неподвижным слоем катализатора до серы, отходящий газ (Ж) направляют на рециркуляцию в ХК-1. Серу конденсируют и выводят (З) с установки для последующего охлаждения с получением комовой серы или на гранулирование.

Регенерацию адсорбентов проводят при 130-150°С (температура десорбции) подавая во внутреннее пространство встроенных теплообменных элементов адсорберовА-1/2 и А-2/2нагретый воздух, получаемый в каталитическом подогревателе воздуха НВК-1, а также небольшой поток подготовленного газа (до 3%к расходу сырьевого газа) в качестве вытеснителя. Десорбат охлаждают атмосферным воздухом в холодильнике-конденсаторе ХК-1, сконденсированные углеводородный (И) и водный конденсат (В)выводят с установки. Водный конденсат частично используют для промывки газа в АД-1. Охлажденный газ газодувкой ГД-1 рециркулируют в поток сырьевого газа.

По окончании регенерации адсорберы А-1/2 и А-2/2 охлаждают продувкой атмосферным воздухом и переводят в режим ожидания. Периодически, по мере сокращения продолжительности адсорбционного цикла из-за накопления в адсорберах остаточных тяжелых углеводородов, проводят углубленную регенерацию адсорбентов путем нагрева до 200-250 °С.

Часть обессеренного газа используют в качестве топлива в НВК-1, где его смешивают с 4-5-ти кратным избытком воздуха, подогретого до 300-350°С. Углеводороды топлива окисляются в беспламенном режиме на катализаторе блочно-сотового типа до углекислого газа и воды. Суммарное содержание окислов азота и СОпри этом не превышает 10 мг/м3. Подогретый воздух с температурой 750-800°С охлаждают до 400-450°С, подогревая воздух, подаваемый в НВК-1,и направляют на нагрев адсорберов А-1/2 и А-2/2, находящихся на стадии регенерации, а также на подогрев регенерационной секции АД-1, и далее газодувкой ГД-2 выводят в дымовую трубу ТД-1.

Степень отбензинивания газа регулируют по заданию изменением режимных параметров. Глубина осушки постоянна и составляет минус 60°С. Температуру в аппаратах поддерживают на оптимальном уровне, обеспечивающем заданную глубину очистки с помощью системы нагрева и охлаждения (на схеме показана условно). Используемые адсорбенты, абсорбенты и катализаторы допущены к применению в нефтегазовой промышленности и производятся российскими предприятиями.

Преимущества

• – комплексная подготовка ПГ и ПНГ любого состава с очисткой от паров воды, тяжелых углеводородов и меркаптанов,
• – компактность и малая металлоемкость за счет использования адсорберов современной конструкции и современных легко регенерируемых адсорбентов высокой емкости,
• – блочно-модульная комплектация, поставка в полной заводской готовности, минимальные сроки и объемы строительно-монтажных работ,
• – низкие капитальные вложения, минимальные эксплуатационные расходы,
• – отсутствие огневого нагрева, высокая экологическая и промышленная безопасность.

Рекомендации к применению

– для очистки в промысловых условиях природного или попутного нефтяного газа от воды, меркаптанов и тяжелых углеводородов.

Блочно-модульная Установка подготовки газа (БМУПГ), Блок подготовки топливного газа (БПТГ) предназначен для разделения газоконденсатного (нефтегазового) потоков и глубокой очистки газа от капельной, мелкодисперсной влаги и механических примесей и подготовки газа до требований по ГОСТ 5542-87 «Газы горючие природные для промышленного и коммунально-бытового назначения» при использовании газа в качестве сырья или топлива или ОСТ 51.40-93 «Газы горючие, природные, поставляемые итранспортируемые по магистральным газопроводам» при подаче газа в магистральный газопровод. Удаляемая из смеси жидкостная фракция приводится к требованиям по ОСТ 51.65-80 «Конденсат газовый стабильный» и (или) ГОСТ 20448-90 «Газы углеводородные сжиженные топливные для коммунально-бытового потребления» и (или) ГОСТ Р 51858-2002 «Нефть. Общие технические условия». По требованию Заказчика газ может быть приведен к иным условиям необходимым Заказчику.

Установка подготовки газа работает при избыточном давлении среды не более 35,0 МПа или под вакуумом с остаточным давлением не ниже 665 Па и температуре не выше 300°С. Климатическое исполнение Установок подготовки газа УО, ХЛ1 и УХЛ1 по ГОСТ 15150-69 «Машины, приборы и другие технические изделия. Исполнения для различных климатических районов». В общем случае Установки подготовки газа исполнений УО, УХЛ1 поставляются для эксплуатации при рабочей температуре оборудования, находящегося под давлением, не ниже минус 40°С. По прочности металлической несущей конструкции установки могут эксплуатироваться в районах с сейсмичностью 7 баллов по шкале Рихтера согласно СНиП II-7-81 «Строительство в сейсмичных районах» и скоростным напором ветра по IV и снеговой нагрузкой по V географическому району согласно СНиП 2.01.07-85 «Нагрузки и воздействия».

В отдельных случаях в соответствии с заданием область применения Установки подготовки газа может быть расширена и по требованию Заказчика Установки могут быть изготовлены:

• с усиленной металлической конструкцией – для эксплуатации в районах с сейсмичностью до 9 баллов и скоростным напором ветра по V географическому району;
• в климатическом исполнении ХЛ1 и УХЛ1 – для эксплуатации с рабочей температурой оборудования, находящегося под давлением, ниже минус 40°С;
• по специальным требованиям, связанным с поставкой на экспорт, в том числе в климатическом исполнении Т1 по ГОСТ 15150-69 «Машины, приборы и другие технические изделия. Исполнения для различных климатических районов».

Блочно модульные Установки подготовки газа монтируются на площадке строительства из блоков полной заводской готовности. Осуществляется проектирование объекта в соответствии с требованиями ВНТП 01-87-04-84 «Объекты газовой и нефтяной промышленности, выполненные с применением блочных и блочно-комплектных устройств. Нормы технологического проектирования». Конструкция Установки подготовки газасоответствует СНиП II-2-80 «Противопожарные нормы проектирования зданий и сооружений» и ОСТ 26-02-376-78 «Блоки технологические для газовой и нефтяной промышленности». Установка подготовки газа обладает жесткостью конструкции, обеспечивающей после выполнения процессов транспортирования, такелажа, монтажа пуск в эксплуатацию без разборки и ревизии. Рама Установки подготовки газа может быть использована в качестве фундамента блочного устройства, устанавливаемого на не жесткие основания. Проектирование фундамента и основания под Установку подготовки газа выполнено в соответствии с СНиП II-15-74 «Основания зданий и сооружений».

Модельный ряд Установки подготовки газа представлен следующими модификациями:

• по условному избыточному давлению газа на входе в Установку подготовки газа, согласно ГОСТ 9493-80 “Сосуды и аппараты. Ряды условных (номинальных) давлений” (МПа);
• по производительности по газу (нм³/мин) – Qг.
• по производительности по жидкости (нм³/мин) – Qж.

В зависимости от параметров (давления, температуры, производительности по газу и жидкости) и характеристик среды блочно-модульные Установки подготовки газа основного технологического назначения могут иметь в своём составе следующие блоки, узлы и (или) функциональные элементы:

1. Блок первичной сепарации газа, предназначенный для сглаживания пульсации газожидкостной смеси, обеспечения работы Установки подготовки газа в пробковом режиме, сбора и накопления жидкостной фракции, сепарации и очистки газа. В блоке первичной сепарации газа может быть предусмотрено оборудование по очистке потока от сернистых и меркаптановых соединений;
2. Узел дросселирования потока, предназначенный для снижения давления газового и жидкостного потоков;
3. Блок дожима и охлаждения низконапорного газа, предназначенный для увеличения давления газаи его охлаждения. В блок может входить компрессорное, струйное, холодильное, теплообменное и насосное оборудование;
4. Блок стабилизации среды, предназначенный для стабилизации газового и (или) жидкостного потоков после приведения их к иным параметрам по давлению и (или) температуре;
5. Блок сепарации газа предназначенный для окончательной очистки и подготовки газа к дальнейшему использованию;
6. Узел учёта, предназначенный для учёта, в т.ч. коммерческого газового и (или) жидкостного потоков.
7. Инженерные сети и система управления, предназначенные для снабжения и бесперебойной работыУстановки подготовки газа, а также управления технологическим процессом подготовки газа, контроля технического состояния оборудования входящего в состав Установки, автоматического измерения параметров газа.

ГОСТ 39-091-79

БЛОК ПОДГОТОВКИ ТОПЛИВНОГО ГАЗА (БПТГ)

Установка подготовки газа

     Наиболее оптимальным и перспективным решением утилизации попутного нефтяного газа признается использование его в качестве топлива для газопоршневых электростанций, газотурбинных электростанций и теплостанций для нужд добывающих предприятий.
Одной из наиболее серьезных проблем при подготовке попутного нефтяного газа является его очистка от газоконденсата, нефти, капельной, мелкодисперсной, аэрозольной влаги и механических шламовых примесей. Использование газа содержащего капельную жидкость (нефть, влагу) и механические нельзя применять на газопоршневые электростанции и газотурбинные электростанции и теплостанциях.
Наиболее перспективным направлением по подготовке топливного газа является создание компактных малогабаритных технологических комплексов – установка подготовки газа, позволяющих производить глубокую очистку газовой смеси непосредственно на отдельных скважинах или локальной группе скважин.
Разработанные конструкции Блок подготовки топливного газа БПТГ обеспечивают компактность, простоту обслуживания, высокую надежность работы, гарантированное качество глубокой очистки нефтяного газа. Установка подготовки газа позволяет проводить подготовку попутного газа к утилизации непосредственно на нефтяных месторождениях и тем самым избежать потери попутного нефтяного газа, решить связанные с “газовыми факелами” вопросы экологии.

     Учитывая реализацию федеральной программы по утилизации попутного нефтяного газа, планы по освоению новых нефтяных месторождений, наличие проблем по повышению рентабельности действующих скважин, а также существующие в этой области серьезные экологические проблемы, установка подготовки газа имеет очень высокую восстребованность как на российском, так и внешнем рынке.

Блок подготовки топливного газа, установка подготовки газа

     Современные технологии утилизации попутного газа предоставляют возможность полностью использовать попутный нефтяной газ на месторождениях, получить дополнительную электроэнергию и тепло.
Комплекс оборудования имеет широкий диапазон характеристик, получаемых за счет блочно-модульной компоновки. Установки оснащаются системой автоматического управления АСУ.  Простота конструкции и автоматическое управление процессом – преимущество такой установки. Оборудование легко транспортируется и устанавливается на месте эксплуатации, сводя к минимуму затраты на монтаж и пуско-наладку. Основным преимуществом блочно-модульной компоновки оборудования является возможность утилизации попутного нефтяного газа небольших скважин. Установки утилизации попутного нефтяного газа представляеют собой блочно-модульный комплекс  и могут рассматриваться как временный способ утилизации попутного нефтяного газа. После выработки определенного месторождения оборудование может быть перемещено. Установка подготовки газа имеет низкие показатели энергозатрат и является самыми эффективными в настоящее время. Масса, габаритные размеры, потребление электрической мощности, стоимость, время, необходимое на изготовление и монтаж установки подготовки газа, зависят от параметров газа конкретного месторождения.

     Блок подготовки топливного газа осуществляет подготовку попутного нефтяного газа для питания газопоршневых и газотурбинных электростанций. Подготовка заключается в очистке топливного газа от механических примесей, капельной жидкости, осушке, редуцировании и поддержке давления газа на заданном уровне на выходе Блок подготовки топливного газа, БПТГ.

     В моноблоке Блок подготовки топливного газа смонтировано все технологическое оборудование, включая системы автоматики, освещения, отопления, приточно-вытяжной вентиляции. Контейнер БПТГразделяется на два помещения (технологическое и электрощитовая) герметичной перегородкой со степенью огнестойкости 0,75ч. Вход в электрощитовую оборудуется тамбуром-шлюзом, в котором поддерживается избыточное давление чистого воздуха для исключения проникновения газа в электрощитовую. В комплект поставки установки подготовки газа входят местные сбросные свечи, дефлекторы, вытяжные воздуховоды, по запросу могут быть включены ЗИП (прокладки, сменные фильтрующие элементы, уплотнительные кольца и др.) и ЗИП на покупное оборудование (регуляторы, арматуру, приборы и др.).

Установка подготовки газа

В контейнере БПТГ размещаются следующие системы:

1. Система автоматического поддержания заданной температуры в помещениях (в каждом помещении индивидуально);
2. Рабочее освещение;
3. Аварийное освещение, которое включается автоматически от резервного источника питания при исчезновении напряжения в основной сети;
4. Система контроля за степенью загазованности в помещении;
5. Система принудительной вентиляции, которое работает при превышении первого уровня загазованности;
6. Система охранно-пожарной сигнализации с автоматическим тушением или без тушения;
7. Система учета газа;
8. Система автоматического слива конденсата из сепараторов и фильтров с ручным дублированием;
9. Система контроля выходного давления газа;

и др. по заданию Заказчика.

Преимущества:

• Блок подготовки топлевного газа разрабатывается индивидуально по требованию Заказчика в соответствии с опросным листом;
• Блок подготовки топливного газа сертифицирован и имеет разрешение Ростехнадзора РФ на применение на всей территории России;
• Установка подготовки газа размещается в едином контейнере;
• основное оборудование
•  Блок подготовки топливного газа соответствует уровню европейских стандартов.

На рисунке приведена одна из типовых технологических схем блок подготовки топливного газа.

Технологическая схема:
1 – сепаратор газовый типа ГС1 (очистка до 50 мкм); сепаратор-центрифуга (очистка до 5 мкм); 3 – расходомер узла учета; 4 – фильтр коалесцирующий (очистка до 0,3 мкм); 5,6 – редуктор газовый и предохранительно-запорный клапан в одном корпусе; 7 – клапан предохранительно-сбросной; 8 – подогреватель газа; 9 – клапан запорный с электроприводом

Технические характеристики

Установка подготовки газа

Блок подготовки топливного газа поставляется в полной заводской готовности, надежный и удобный в эксплуатации и может транспортироваться любым видом транспорта.

Техническая поддержка:

• Подбор оборудования для Вашего проекта.
• Изготовление БПТГ высокой заводской готовности.
• Разработка технологического регламента на эксплуатацию.
• Расчет технологических параметров процесса.
• Технические консультации.
• Решение технических проблем действующего производства.