Установка для подготовки попутного нефтяного газа - RU2751340C2

Чертежи

Описание

Изобретение относится к устройствам для подготовки паровой конверсией тяжелых углеводородных газов к использованию или трубопроводному транспорту в нефтяной и газовой промышленности.

Известен способ работы устройства для переработки попутных нефтяных газов [RU 2442819, МПК C10L 3/10, F17D 1/02, опубл. 20.02.2012], которое включает конвертор, оборудованный системами запуска и подогрева, теплообменник, системы подачи/дозирования и секцию электронагревателя.

Недостатками известного устройства являются отсутствие оборудования для подготовки воды, высокая металлоемкость и энергопотребление, низкое качество подготовки газа.

Наиболее близкой к заявляемому изобретению является установка подготовки попутного нефтяного газа [RU 2624626, МПК C10G 9/38, C10L 3/10, C10G 5/06, B01D 5/00, F25J 3/02, опубл. 05.07.2017 г.], включающая конвертор, нагреватель, дефлегматор и блок подготовки воды.

Недостатками данной установки являются необходимость подачи тепла со стороны, а также наличие водорода в подготовленном газе, что ограничивает его использование, например, в качестве топлива для газопоршневых электростанций.

Задача изобретения - исключение подачи тепла со стороны и снижение содержания водорода в подготовленном газе.

Техническим результатом является исключение подачи тепла со стороны и снижение содержания водорода в подготовленном газе за счет оснащения установки сатуратором и реактором селективного каталитического окисления водорода.

Указанный технический результат достигается тем, что в известной установке, включающей конвертор и дефлегматор, особенностью является то, что на линии подачи попутного нефтяного газа установлен сатуратор, оснащенный линиями ввода нагретой и вывода охлажденной воды и линией вывода газа сатурации, на которой после примыкания линии подачи водного конденсата расположены дефлегматор, рекуперационный теплообменник и конвертор, оснащенный линией вывода конвертированного газа, на которой после примыкания линии ввода воздуха расположен реактор селективного каталитического окисления водорода с линией вывода газопаровой смеси, на которой расположены рекуперационный теплообменник и дефлегматор, оснащенный линиями подачи охлаждающей/вывода нагретой воды, а также линиями вывода водного конденсата и подготовленного газа.

При нагреве сернистого углеводородного газа на линии вывода газа сатурации может быть установлено устройство для обессеривания газа, например, с помощью хемосорбентов. На линии вывода подготовленного газа может быть установлено устройство для его осушки.

Реакторы могут быть выполнены с аксиальной или радиальной подачей газа через слой катализатора, а дефлегматор и рекуперационный теплообменник могут быть выполнены в виде трубчатых аппаратов.

Установка сатуратора позволяет насытить попутный нефтяной газ парами воды с использованием, например, нагретой пластовой воды, для восполнения химического расхода воды при конверсии. Установка каталитического реактора селективного окисления водорода в смеси с метаном и углекислым газа, получаемыми при конверсии, позволяет за счет тепла окисления водорода исключить подачу тепла со стороны, а также снизить содержание водорода в подготовленном газе.

Установка включает (см. чертеж) сатуратор 1, дефлегматор 2, рекуперационный теплообменник 3, конвертор 4 и реактор селективного окисления 5. При работе установки попутный нефтяной газ, подаваемый по линии 6, насыщают парами воды в сатураторе 1, в который по линии 7 подают воду, например, пластовую, нагретую в дефлегматоре 2, а по линии 8 выводят охлажденную воду. Газ сатурации выводят по линии 9, смешивают с водным конденсатом, подаваемым по линии 10, нагревают в дефлегматоре 2, теплообменнике 3 и подают в конвертор 4, где тяжелые углеводороды конвертируют в смесь метана, углекислого газа и водорода, подаваемую по линии 11 в реактор 5, где водород селективно окисляют до паров воды кислородом воздуха, подаваемого по линии 12. Полученную газопаровую смесь по линии 13 через теплообменник 3 подают в дефлегматор 2, где охлаждают смесью попутного нефтяного газа и водного конденсата, затем водой и сепарируют с получением водного конденсата и подготовленного газа, выводимого по линии 14, который может быть использован, например, в качестве топливного газа.

Таким образом, предлагаемая установка позволяет исключить подачу тепла со стороны и снизить содержание водорода в подготовленном газе и может быть использован в промышленности.

Реферат

Настоящее изобретение относится к установке для подготовки попутного нефтяного газа, включающей конвертор и дефлегматор. При этом на линии подачи попутного нефтяного газа установлен сатуратор, оснащенный линиями ввода нагретой и вывода охлажденной воды и линией вывода газа сатурации, на которой после примыкания линии подачи водного конденсата расположены дефлегматор, рекуперационный теплообменник и конвертор, оснащенный линией вывода конвертированного газа, на которой после примыкания линии ввода воздуха расположен реактор селективного каталитического окисления водорода с линией вывода газопаровой смеси, на которой расположены рекуперационный теплообменник и дефлегматор, оснащенный линиями подачи охлаждающей/вывода нагретой воды, а также линиями вывода водного конденсата и подготовленного газа. Технический результат - исключение подачи тепла со стороны и снижение содержания водорода в подготовленном газе. 1 ил.

Формула