Выберем второй вариант, как самый простой и экономически эффективный.

Тогда, предлагаемая ситуация может быть проиллюстрирована рис.1.

Технологическая схема УКПГ, выполненная по второму варианту

III

1 – компрессор; 2 – холодильник; 3 – газовый сепаратор; 4 – пункт сдачи попутного газа службам магистрального транспорта; 5 – территория УКПГ.

I – газ первой ступени сепарации; II – газ второй ступени сепарации; III – газ третьей ступени сепарации; IV – сжиженные углеводороды; V – вода; VI – газ в магистральный трубопровод.

Рис.1.

Проверим возможность такого решения.

Решение данной задачи не требует расчетного подтверждения.

Задача решена.

Ситуационная задача 12.

В НГДУ «Х - нефть» потребителем попутного газа со следующего года будут являться службы магистрального транспорта.

Магистральный газопровод проложен в 2000 г в непосредственной близости от месторождения и в нём поддерживается давление порядка 60 атм.

Попутный газ будет поставляться в соответствии с ГОСТом 5542 – 87 Газы горючие природные для промышленного и коммунально – бытового назначения.

На пром. площадку УКПГ, расположенную на ЦПС, попутный газ будет поступать тремя потоками: газ первой ступени сепарации под давлением 8 атм.; газ второй ступени сепарации под давлением 4 атм. и и газ третьей ступени сепарации под давлением 1,5 атм.

Объёмный расход попутного газа составит 500, 100 и 20 млн. м³/год (ст.усл) соответственно.

Газ первой ступени сепарации имеет точку росы по воде -25⁰С, а по углеводородам -15⁰С и практически не содержит сероводорода и меркаптановой серы, в то время как его низшая теплота сгорания (ст.усл.) существенно превышает 35 МДж/м³ при объёмной доле кислорода в нём 0,5 %. Содержание метана в газе находится на уровне 95 % об., этана – 4 % об., С_3+высш. – 0,5 % об.

Область значений высшего числа Воббе (ст.ксл.) находится в пределах 54,5 – 55,5 МДж/м³, а интенсивность запаха газа при объёмной доле его 1 % в воздухе составляет 0,5 балла.

Газ второй ступени сепарации имеет точку росы по воде -22⁰С, а по углеводородам -12⁰С и содержит сероводород и меркаптановую серу в количествах 0,002 и 0,005 г/м³ соответственно (ст.усл.), в то время как его низшая теплота сгорания (ст.усл.) не опускается ниже 33 МДж/м³ при объёмной доле кислорода в нём 0,5 %. Содержание метана в газе находится на уровне 20 % об., этана – 60 % об., С_3+высш. – 20 % об.

Область значений высшего числа Воббе (ст.ксл.) находится в пределах 54,3 – 55,0 МДж/м³, а интенсивность запаха газа при объёмной доле его 1 % в воздухе составляет 1,0 балл.

Газ третьей ступени сепарации имеет точку росы по воде -20⁰С, а по углеводородам -10⁰С и содержит сероводород и меркаптановую серу в количествах 0,026 и 0,04 г/м³ соответственно (ст.усл.), в то время как его низшая теплота сгорания (ст.усл.) не опускается ниже 30,5 МДж/м³ при объёмной доле кислорода в нём 0,4%. Содержание метана в газе находится на уровне 0,5 % об., этана – 5 % об., С_3+высш. – 94,5 % об.

Область значений высшего числа Воббе (ст.ксл.) находится в пределах 54,0 – 54,5 МДж/м³, а интенсивность запаха газа при объёмной доле его 1 % в воздухе составляет 1,5 балла.

Предложите технологическую схему УКПГ, если магистральный газопровод проложен в холодном климатическом районе РФ. Масса механических примесей оговорена в соглашениях с промыслами и безусловно выполняется, а температура закачки газа в магистральный трубопровод устанавливается проектом на уровне 30 ⁰С.

Кроме того, имеется практически не ограниченный рынок для утилизации любых компонентов попутного газа в качестве топлива на местных котельных.

Решение задачи.

1. Рассмотрим ситуацию, сложившуюся в НГДУ:

Газ первой ступени сепарации не отвечает требованиям соответствующего нормативного документа, так как имеет значительно более высокие значения нижнего и верхнего числа Воббе, а так же недостаточную интенсивность запаха.

Газ второй ступени сепарации также не отвечает требованиям соответствующего нормативного документа, так как имеет значительно более высокие значения нижнего и верхнего числа Воббе, а так же недостаточную интенсивность запаха.

Газ третьей ступени сепарации не соответствует требованиям соответствующего нормативного документа, так как содержит сероводорода примерно на 30 %, а меркаптановой серы примерно на 25 % больше чем положено, хотя и укладывается в требования по нижнему и верхнему значению чисел Воббе и имеет так же недостаточную интенсивность запаха.

Кроме того, газ второй и особенно третьей ступени сепарации содержит большое количество углеводородов С_3+высщ., которые при компримировании до 60 атм. перейдут в жидкую фазу, подача которой в магистральный газопровод категорически запрещена.

2. Основные технологические решения:

1. Очищать газ третьей ступени от сероводорода и меркаптановых соединений не требуется, так как его количество, даже если его подавать в магистральный трубопровод в полном объёме, не превышает 4 % от общего объёма попутного газа; в результате, при компаундировании всех составляющих попутного газа будет получена смесь, полностью отвечающая требованиям нормативного документа.

2. Очищать газ первой ступени сепарации от углеводородов С_3+высщ. не требуется так как их содержание в смеси, поставляемой в магистральный транспорт, будет находиться на уровне 0,35 % об., что гарантирует их присутствие в паровом состоянии или, если угодно, в растворенном состоянии.

3. Газ второй и особенно третьей ступени сепарации очищать от тяжелых компонентов необходимо.

Сделать это можно несколькими способами:

- отдельно компримировать газ второй и третьей ступени сепарации до 60 атм., затем охладить разогревшиеся при этом газы до 30 ⁰С, для чего вполне достаточно кожухо трубчатых водяных холодильников и даже, возможно, АВО и отделить сконденсировавшиеся тяжелые углеводороды в газовых сепараторах, направив их в качестве топлива в местные котельные; после чего направить подготовленные газы на компаундирование с газом первой ступени сепарации, также поджатом до 60 атм, с последующей сдачей полученной смеси службам магистрального транспорта;

- компримировать газ третьей ступени сепарации до давления газа второй ступени сепарации (4 атм.), охладить разогревшийся при этом газ вышеописанным способом, отделить сконденсировавшиеся при этом тяжелые компоненты в газовом сепараторе, направив их по известному адресу; после чего смешать частично очищенный газ третьей ступени с газом второй ступени сепарации и повторить перечисленные операции, но уже поджав газ до давления газа первой ступени сепарации (8 атм), после чего, смешать очищенный газ с газом первой ступени сепарации и дожав полученную смесь до 60 атм. (разумеется охладив и отделив тяжелые углеводороды) направить её службам магистрального транспорта;

- перед компримированием и компаундированием провести отбензинивание газа второй и третей ступени сепарации на двух соответствующих установках методами либо абсорбции, либо адсорбции (например, на маслоабсорбционной установке) с последующим направлением на смешение с газом первой ступени сепарации и сдачей службам магистрального транспорта;

- компримировать газ третьей ступени сепарации до давления газа второй ступени сепарации (4 атм.), охладить разогревшийся при этом газ вышеописанным способом, отделить сконденсировавшиеся при этом тяжелые компоненты в газовом сепараторе, направив их по известному адресу; после чего смешать частично очищенный газ третьей ступени с газом второй ступени сепарации и провести отбензинивание полученной смеси методами либо абсорбции, либо адсорбции (например, на маслоабсорбционной установке) с последующим направлением на смешение с газом первой ступени сепарации и сдачей службам магистрального транспорта;

- провести глубокое охлаждение газа третьей и второй ступени сепарации (либо их смеси, после осуществления вышеописанных предварительных операций), например, с применением винтового детандера, с направлением выделенных С₁ и С₂ на смешение с газом первой ступени сепарации и последующей сдачей смеси в службы магистрального транспорта.

Дата добавления: 2018-05-12; просмотров: 280; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 20 21 22 23 242526 27 28 29 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!