способ разделения газовых углеводородных смесей

Формула изобретения

СПОСОБ РАЗДЕЛЕНИЯ ГАЗОВЫХ УГЛЕВОДОРОДНЫХ СМЕСЕЙ, включающий прием компримированной исходной смеси, низкотемпературную конденсацию с получением сухого газа и широкой фракции легких углеводородов и подачу газа и фракции потребителю, отличающийся тем, что, с целью сокращения капитальных затрат и повышения эффективности процесса разделения за счет увеличения коэффициента извлечения широкой фракции и расширения диапазона производительности по исходной смеси, после приема компримированную газовую смесь разделяют в ступени мембранного разделителя с получением пенетрата и апенетрата, причем пенетрат после разделения направляют на низкотемпературную конденсацию, а апенетрат после разделения подают потребителю или направляют во вторую ступень мембранного разделителя с получением своих пенетрата и апенетрата, причем апенетрат после второй ступени разделения подают потребителю, а пенетрат после второй ступени разделения смешивают с сухим газом и подают потребителю.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к переработке нефтяных и природных газов и может быть использовано в газовой, нефтяной, химической и нефтехимической отраслях промышленности, а также для расширения диапазона по объему исходной газовой смеси без изменения нагрузки на процесс низкотемпературной конденсации.

Цель изобретения - сокращение капитальных затрат и повышение эффективности разделения за счет увеличения коэффициента извлечения широкой фракции и расширение диапазона производительности по исходной смеси.

На чертеже представлена принципиальная схема установки, реализующей описываемый способ.

Установка содержит компрессор 1, мембранный разделитель 2 первой ступени, мембранный разделитель 3 второй ступени, компрессор 4, узел 5 низкотемпературного охлаждения, сепаратор 6, колонну 7, пропановый испаритель 8, рефлюксную емкость 9, насос 10, воздушный холодильник 12, компрессор 13, линии 14-32.

Описываемый способ реализуется следующим образом.

Газовая смесь по линии 13 подается в компрессор 1, где компримируется до давления 7,7-7,8 МПа и по линии 14 поступает в мембранный разделитель 2, где делится на пенетрат и апенетрат. Пенетрат по линии 16 поступает в узел 5 низкотемпературного охлаждения, если давление пенетрата равно давлению низкотемпературной конденсации (НТК), если давление пенетрата ниже давления НТК, пенетрат подается по линии 16 в компрессор 4, где компримируется до давления НТК 3,5-3,7 МПа и по линии 17 подается в узел 5, где охлаждается за счет холода обратных потоков 18 и 19 и пропанового холода до температуры минус 35^оС и по линии 20 подается в сепаратор 6, где разделяется на газ и жидкий продукт. Жидкий продукт с низа сепаратора 6 по линии 19 проходит узел 5, где отдает свой холод, и по линии 21 направляется в колонну 7, работающую при давлении 3,3-3,5 МПа. Колонна может работать как отпарная без охлаждения паров верха и без орошения в колонну.

Когда колонна работает как отпарная, пары верха по линии 22 соединяются с газом, идущим по линии 23 после узла 5 низкотемпературного охлаждения и по линии 24 подаются потребителю. В случае необходимости газ проходит компрессор 13.

Когда колонна работает как ректификационная, пары верха по линии 22 подаются в пропановый испаритель 8, охлаждаются пропановым холодом до -30-(-32^оС) и по линии 25 поступают в рефлюксную емкость 9, где разделяются на газ и на жидкость. Жидкость по линии 24 подается на всасывание насоса 10 и по линии 26 в качестве орошения поступает в колонну 7. Газ по линии 27 соединяется с газом, идущим по линии 23 после узла 5 низкотемпературного охлаждения. Снизу колонны 7 получают шиpокую фpакцию легких углеводоpодов, которая по линии 31 проходит холодильник 12 и по линии 32 направляется потребителю.

Апенетрат после первой ступени мембранного разделителя 2 по линии 15 подается потребителю или при увеличении объема исходной газовой смеси выше заданного объема подается на мембранный разделитель 3 второй ступени. Полученный апенетрат по линии 28 направляется потребителю, а пенетрат по линии 29 смешивают с сухим газом, идущим по линиям 23, 22 и 27, и по линии 30 направляются потребителю в виде транспортабельного газа с давлением 3,5 МПа.