Особенности стабилизации газовых конденсатов
12. Особенности стабилизации газовых конденсатов
Пластовая продукция ряда месторождений наряду с газообразными компонентами содержит также пентан и более тяжелые углеводороды (С5+), смесь которых принято называть газовым конденсатом. Наряду с углеводородами С5+ конденсаты содержат также пропан, бутан и другие соединения. Одни конденсаты обладают ярко выраженным метановым характером, в других преобладают нафтеновые или ароматические углеводороды. Газовый конденсат одного и того же месторождения может иметь различные показатели. Это зависит, с одной стороны, от снижения пластового давления месторождения в ходе разработки, с другой - от режима эксплуатации установок, где производится выделение тяжелых углеводородов из газа. Углеводородные конденсаты, получаемые при добыче природного газа, необходимо подвергать стабилизации перед дальнейшей переработкой с целью извлечения низкокипящих углеводородов (до С4-С5), а при переработке сернистого конденсата - и сероводорода.
Для стабилизации газового конденсата используются три метода:
1. ступенчатое выветривание (сепарация, дегазация);
2. ректификация в стабилизационных колоннах;
3. комбинирование сепарации и ректификации.
Технология стабилизации конденсата дегазацией
Стабилизация газового конденсата дегазацией или сепарацией основана на снижении растворимости низкокипящих углеводородов в конденсатах при повышении температуры и понижении давления. Обычно такая технология процесса стабилизации применяется на месторождениях, имеющих низкий конденсатный фактор. Для стабилизации конденсата можно применять одно-, двух- и трехступенчатые схемы дегазации. Выбор количества ступеней зависит от содержания низкокипящих углеводородов в конденсате: чем оно больше, тем необходимо большее число ступеней. Это объясняется тем, что при увеличении числа ступеней доля отгона на каждой из них уменьшается, а уменьшение доли отгона влечет за собой и уменьшение уноса в газовую сферу целевых углеводородов конденсата.
Принципиальная технологическая схема установки стабилизации газового конденсата двухступенчатой дегазацией приведена на рис. 1. При ступенчатой дегазации газа давление на последующей ступени всегда меньше давления на предыдущей.
Рекомендуемые материалы
Рис. 1. Принципиальная технологическая схема дегазации газового конденсата
1 - дроссели; 2,3 - сепараторы первой и второй ступени дегазации; 4 - товарная емкость
I - нестабильный конденсат; II - газы дегазации первой ступени;
III - разгазированный конденсат; IV - газы дегазации второй ступени;
V - конденсат в товарный парк; VI – вода
Основные преимущества схем дегазации - это простота технологии, низкие металло- и энергоемкость процесса. Основной недостаток - это нечеткое разделение углеводородов, одни из которых являются целевыми для газов стабилизации, а другие - для стабильного газового конденсата.
Технология стабилизации конденсата ректификацией
Сбор и утилизация газов дегазации конденсата связаны с большими энергетическими затратами, поэтому при больших объемах перерабатываемого конденсата применяют стабилизацию с использованием ректификационных колонн. Она имеет ряд преимуществ, в частности, энергия нестабильного конденсата рационально используется, полученный стабильный конденсат отличается низким давлением насыщенных паров и др. Ректификационная стабилизация газового конденсата проводится чаще всего в двух или трех колоннах, что дает возможность, кроме газов стабилизации и стабильного конденсата, получить пропан-бутановую фракцию (или пропан и бутан). На современных установках обычно применяют комбинирование процессов сепарации и ректификации, что позволяет повысить технологическую гибкость процесса и уменьшить энергозатраты.
На рис. 2 представлена принципиальная схема типовой установки стабилизации конденсата с использованием двух ректификационных колонн.
Рис. 2. Типовая схема стабилизации конденсата с ректификацией
I - нестабильный конденсат; II - стабильный конденсат; III - газы стабилизации; IV - ШФЛУ
1 - сепаратор; 2 - теплообменник; 3 - АОК; 4,7 - трубчатые печи; 5 - стабилизатор;
6 - конденсатор-холодильник
Первой ступенью стабилизации по этой схеме является дегазация конденсата в сепараторе 1. Отсепарированная жидкость из сепаратора разделяется на два потока. Один из них нагревается в теплообменнике 2 и поступает в питательную секцию абсорбционно-отпарной колонны 3 (АОК); другой в качестве орошения подается на верхнюю тарелку АОК. Технологический режим в АОК следующий: давление 1,9-2,5 МПа; температура вверху 15-20°С, внизу - 170-180°С. Ректификатом АОК является фракция, состоящая в основном из метана и этана (III), остатком - деэтанизированный конденсат. Обычно газ сепарации из сепаратора 1 объединяют с верхним продуктом АОК и после дожатия направляют в магистральный газопровод. Деэтанизированный конденсат из АОК направляют в стабилизатор 5, работающий по схеме полной ректификационной колонны. С верха стабилизатора 5 отбирают пропан-бутановую фракцию (ПБФ) или широкую фракцию легких углеводородов (ШФЛУ) IV, а из куба колонны отводят стабильный конденсат II. Давление в стабилизаторе 5 составляет 1,0-1,6 МПа. Для подвода тепла в кубы колонн 3 и 5 используют трубчатые печи.
На усовершенствованных установках стабилизации конденсата для повышения технологической гибкости и возможности переработки облегченного по фракционному составу конденсата из-за истощения месторождения газ сепарации из сепаратора 1 нагревают и подают в куб АОК как отдувочный газ (рис. 3).
Лекция "Заключение" также может быть Вам полезна.
Рис. 3. Схема установки стабилизации конденсата с подачей отдувочного газа
I - сырой конденсат; II - стабильный конденсат; III - газы стабилизации; IV - ШФЛУ
1 - сепаратор; 2,3 - рекуперативные теплообменники; 4 - АОК; 5,8 - трубчатые печи;
6 - стабилизатор; 7 - конденсатор-холодильник
Использование газа сепарации в качестве отдувочного позволяет в нижней части АОК снизить парциальное давление компонентов С3+, вследствие чего снижаются необходимое паровое число и количество тепла, подводимого в трубчатой печи.
