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.