Способ низкотемпературной сепарации природного газа

О П И С Д Н И Е ;, В 707 ЯИЗОБРЕТЕНИЯ Воюв Советсквз Социапистическиием заявкис присоединен 123) ПриоритетОпубликовано 30.08.77. Бюллетень32Дата опубликования описания 20.09,77 Государственнык комитет Совета Министров ССР(53) УДК 621.59(088.8 по делам изобретений и открытий(71) Заявитель лиал Всесоюзного научно-исследовательского института природных газов м 4) ЭПОС ЗКОТЕМПЕРАТУРНОЙ СЕПАПРИРОДНОГО ГАЗА 2 0 0 Изобретение относится к способам подготовки природного газа к магистральному транспорту, в частности к способам низкотемпературной сепарации.Известны способы подготовки газа газовых и газоконденсатных месторасположений к магистральному транспорту, включающие использование для снижения температуры газа с целью его осушки дроссельных у стройств или турбодетандеров.Однако в поздней стадии разработки месторождений наступает такой период, когда давление газа, поступающего на установки низко- температурной сепарации (Н С), недостаточно для получения низких температур путем дросселирования или детандирования газа. В этом случае дефицит холода компенсируют путем применения иных источников холода; холодильных установок, водяного или воздушного охлаждения газа.Например, известен способ низкотемпературной сепарации, являющийся наиболее близким по технической сущности к предлагаемому решению, включаюший помимо дросселирования газа и рекуперации холода дросселирования в теплообменниках охлаждение газа в теплообменниках жидким хладагентом, в частности водой, а также выделение выпадающей в процессе охлаждения жидкости; пластовой воды или водометанольного раствора в случае использования метанола для предотвращения тидратообразования.Недостатком этого способа является его недостаточная эффективность, обусловленная повышением температуры жидкого хладагента - воды в летнее время или ее замерзанием в зимнее время. Тем самым охлаждение газа с помощью известного способа до температур ниже температуры окружающего воздуха в летнее время или до отрицательных температур в зимнее время невозможно,Целью изобретения является повышение эффективности способа низкотемператур ной сепарации за счет снижения температуры жидкого хладагента.Поставленная цель достигается тем, что в качестве жидкого хладагента используют водометанольный раствор и пластовую воду, которые охлаждают путем теплообмена с нейтральным слоем грунта в брызгальном бассейне.Предлагаемый способ поясняется чертежом.Газ из скважин по трубопроводу 1 подают в сепаратор 2 первой ступени сепарации, откуда газ через дроссельный вентиль 3 отводят в теплообменники 4 и 5, выпадающую в сепараторе б при сепарации жидкость, которая состоит из водометанольного раствора или пластовой воды, по трубопроводу 7,подают в брызгальный бассейн 8. В теплообменнике 4 газохлаждают газообразным хладагентом, в качестве которого используют сухой газ, который выводят из сепаратора б второй ступени сепарации.;гКидке 1 й ладагент, которым является пластовая вода пли водомстаполыый раствор, от. деляют от газа и выпадающего конденсата в сепараторах 2 и 6 и по трубопроводу 7 ня. правляют в брыз;альный басссйеп 8, дно которого располагают на глубине нсйтраль;ого слоя 9 грунта.Из брызгально:о ояссейна 8 жЕедкпй ладагент отоирают через заборное устройство 10, установленное на дне бассейна, и насосом 11 подают в теплообменппк 5, откуда нагретый жидкий хладагент возвращают в бассейн по труоопроводу 12 с рязорызгпв;Етсл 51 мп 13. Ооработанный газ подают потребителю по трубопроводу 14.Кяк известно те 1 Пера гура псй 1 ра 1 льного с;Оя 9 трунта постоянея 51 по врсмспп, 1 лмбина залегания этого слоя составляет 1 О - 15 м в южных районах и 5 - 10 м и мсншпе в северных. Температура жидкого хлада: ен га вблизи дна брызгального бассейна 8 будет выше темепературы нейтралыного слоя на 2 - 5 С и существенно нитке температуры окружающего зоздуха в летний период.Использование водомстанольного раствора обеспечивает незямерзаемость бассейна 8 в зимнее время и позволяет получать в теплообменнпке 5 в зимнее время отри атсльные температуры.Описываемый способ осооснно целесообразно применять на поздней стадии разработки месторождения, когда поверхности теплообменнпков 4 и 5, рассчитанные на начальный период эксплуатации, недоиспользук 1 тся.Расход жидкого хладагента при реализации описываемото способа относительно невелик.Так, при дебите скваж 11 ны 1 млн. м газа всутки, содержании конденсата 300 и, температуре газа на входе в установку 1-1 ТС плюс5 30 С, температуре нс 11 трального слоя плюс4 С рясод жидкого хладагента, например20 - -30%-ного водометанольного раствора, состаеиЕт около 50 и в чяс, я поверхность теплообмсннпха 5 - 25 м".1 О 11 рп суточной добыче 10 млн. м,газа потребуется брызгальный бассейн емкостью 2500 мз,что при глуине бассейна 5 м соответствуетдпа:5 стру 25 м. Заполнение бассейна займетоколо полугода. При снижении температуры15 газа в теплообмспнике 5 на 5 С дополнительная дооыча конденсата составит около100 т/с тки,Спосоо одновременено позволяет решать вопросы утилизации пластовой воды, В южныхрайонах, где в применении метанола для предотвращения ги ратообразования нет необходпмости, циркуляция пластовой воды обеспечивает не только ес использование в качествеэкидкого хладаСН, НО и испярсние сс излиш.коз.Формула изобретенияСпосоо енизкотемпературной сепарации природного газа, включающий, последовательное охлаждение газа газообразным и жидким хладагентами, дросселирование газа и выделе ие выпадающего в процессе охлаждения водомстянольного раствора, о т л и ч а о щ и й с я тем, что, с целью 11 овышения эффективности процесса за счет снижения температуры жидкого хладагснта, н качестве жидкого хладагснта используют водометанольный раствор, который охлаждают путем теплообмсна с ней 1- тряльным слоем грунта.