способ подготовки газа и газового конденсата к транспорту

Формула изобретения

Способ подготовки газа и газового конденсата к трубопроводному транспорту, включающий каталитическую переработку углеводородного газа при повышенной температуре, отличающийся тем, что каталитической переработке подвергают смесь газа стабилизации и широкой фракции легких углеводородов, получаемых путем сепарации смеси продукта каталитической переработки со скважинной продукцией газоконденсатного месторождения на газ сепарации и конденсат, и последующим его обезвоживанием, обессоливанием и стабилизацией с получением стабильного газового конденсата и газа стабилизации, кроме того, газ сепарации подвергают осушке и отбензиниванию с получением сухого отбензиненного газа и широкой фракции легких углеводородов.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к подготовке газа и газового конденсата к транспорту, в частности к способам промысловой подготовки скважинного продукта газоконденсатных месторождений к однофазному трубопроводному транспорту и может найти применение в нефтегазовой промышленности.

Известны способы промысловой подготовки газа и газового конденсата [Т.М.Бекиров. Промысловая и заводская обработка природных и нефтяных газов. М.: Недра, 1980, с.172-238; В.И.Мурин. Технология переработки природного газа и конденсата. М.: ООО «Недра-Бизнесцентр», 2002, с.99-230] путем сепарации скважинного продукта газоконденсатных месторождений на газ и конденсат, обезвоживания, обессоливания и стабилизации конденсата с получением стабильного газового конденсата, широкой фракции легких углеводородов (ШФЛУ) и газа деэтанизации, осушки и очистки газа от высших углеводородов (отбензинивание) с получением сухого отбензиненного газа и ШФЛУ.

Недостатком известных способов является недостаточно высокий выход товарных продуктов из-за необходимости выработки ШФЛУ - относительно малотоннажного продукта (8-12% масс), содержащего преимущественно пропан-бутановую фракцию, и характеризующегося высоким давлением насыщенных паров. Общепринятой практикой является транспортировка ШФЛУ на газоперерабатывающие заводы и переработка с получением газового бензина, пропан-бутановой фракции и, в некоторых случаях - узких фракций, индивидуальных углеводородов и газов. Однако во многих случаях транспортировка ШФЛУ к месту переработки нерентабельна или невозможна из-за удаленности месторождений, при этом возникают проблему с утилизацией ШФЛУ на месте добычи.

Наиболее близок к предлагаемому изобретению по технической сущности способ подготовки высоковязких и парафинистых нефтей к трубопроводному транспорту [Патент РФ № 2089778, МПК F17D 1/16, опубл. 10.09.1997], согласно которому попутные нефтяные газы (углеводородные газы) перерабатывают дегидроциклодимеризацией по реакции типа 2С₃Н₈=С₆Н ₆+5Н₂ на цеолитсодержащих катализаторах при повышенной температуре и атмосферном давлении с получением продуктов, при последующей сепарации которых получают газ и жидкий продукт - смесь ароматических углеводородов, которую используют в качестве добавки к нефти для снижения ее вязкости.

Однако способ не предусматривает дальнейшего использования газа переработки, выход которого, в зависимости от состава попутного нефтяного газа, составляет от 50 до 90% масс, т.е. газ переработки фактически является отходом.

Задачей изобретения является повышение выхода товарных продуктов при подготовке к транспорту скважинного продукта газоконденсатных месторождений за счет безотходной переработки в сухой отбензиненный газ, соответствующий требованиям, предъявляемым к газу, транспортируемому по магистральным трубопроводам, и стабильный газовый конденсат, который транспортируют потребителю.

Технический результат:

- расширение ассортимента используемого сырья при подготовке к транспорту скважинного продукта газоконденсатных месторождений,

- повышение выхода подготовленного газа и стабильного газового конденсата за счет безотходности подготовки, достигаемой путем дополнительной переработки побочных продуктов подготовки.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном способе, включающем каталитическую переработку углеводородного газа при повышенной температуре, особенность заключается в том, что каталитической переработке подвергают смесь газа стабилизации и широкой фракции легких углеводородов, получаемых путем сепарации смеси продукта каталитической переработки со скважинной продукцией газоконденсатного месторождения на газ сепарации и конденсат, и последующим его обезвоживанием, обессоливанием и стабилизацией с получением стабильного газового конденсата и газа стабилизации, кроме того газ сепарации подвергают осушке и отбензиниванию с получением сухого отбензиненного газа и широкой фракции легких углеводородов.

Подача на каталитическую переработку смеси газа стабилизации конденсата и широкой фракции легких углеводородов позволяет переработать побочные продукты подготовки в компоненты основных товарных потоков - жидкий компонент стабильного газового конденсата и газ - компонент сухого отбензиненного газа, и за счет этого увеличить выход товарных продуктов подготовки.

Сепарация смеси продукта каталитической переработки со скважинной продукцией на газ сепарации и конденсат, осуществляется известным способом и позволяет упростить процесс подготовки за счет совместного осуществления процессов сепарации скважинного продукта с продуктом переработки без использования дополнительных технологических стадий, что упрощает аппаратурное оформление процесса.

Стабилизацию, обезвоживание, обессоливание и стабилизацию конденсата осуществляют с получением стабильного газового конденсата и газа стабилизации, что позволяет упростить процесс стабилизации конденсата за счет отсутствия необходимости в дополнительных технологических стадиях для выделения газа деэтанизации и ШФЛУ, что предусматривается известными способами стабилизации.

Осушку и отбензинивание смеси газа и очищенного газа осуществляют известным способом, что позволяет получить товарный поток сухого отбензиненного газа, подготовленного к однофазному транспорту, и ШФЛУ для дальнейшей переработки

Способ осуществляют следующим образом.

Скважинный продукт газоконденсатного месторождения (I) смешивают с продуктом каталитической переработки (II) и разделяют на блоке сепарации 1 на газ сепарации (III) и конденсат (IV), который очищают от капельной влаги и механических примесей и стабилизируют на блоке стабилизации 2 с получением стабильного газового конденсата (V) и водного конденсата с механическими примесями (VI), выводимых с установки, и газа стабилизации (VII). Газ сепарации (III) направляют на блок подготовки газа 3, где осушают и очищают от высших углеводородов с получением сухого отбензиненного газа (VIII), выводимого с установки, и ШФЛУ (IX), которую совместно с газом стабилизации (VII) направляют на блок каталитической переработки 4, продукты каталитической переработки (II), легкие неконденсирующиеся газы и тяжелые углеводороды С₆+, в основном ароматические, смешивают со скважинной продукцией (I).

Таким образом, углеводороды С₆₊, полученные при каталитической переработке, выводят с установки в составе стабильного газового конденсата в качестве его компонента, а легкие неконденсирующиеся газы, полученные при каталитической переработке, концентрируются в сухом отбензиненном газе и также выводятся с установки.

В доступной научно-технической и патентной литературе не был обнаружен безотходный способ подготовки скважинного продукта газоконденсатного месторождения с получением газа и конденсата, подготовленных к транспорту, включающий каталитическую переработку полупродуктов, полученных при подготовке, в компоненты газового конденсата и сухого отбензиненного газа. Таким образом, заявляемое изобретение соответствует критерию патентоспособности «новизна».

Исследованиями авторов было доказано, что каталитическая переработка полупродуктов подготовки скважинного продукта газоконденсатного месторождения по предложенному способу позволяет удалять основное количество углеводородов С₃-С₄ с получением дополнительного количества стабильного газового конденсата и газа, подготовленного к транспорту по магистральным трубопроводам. Таким образом, заявляемое изобретение соответствует критерию патентоспособности «изобретательский уровень».

Сущность изобретения иллюстрируется следующим примером.

Пример 1. Скважинный продукт газоконденсатного месторождения состава, % масс: CO₂ - 4,27, N₂ - 0,41, СН₄ - 37,21, С₂Н₆ - 12,02, С ₃Н₈ - 9,97, С₄Н₁₀ - 6,89, С₅-С₁₀ - 23,61, С₁₁-С₂₂ - 5,58, >C₂₂ - 0,05 при температуре 20°C смешивают с 15,5% масс, паров каталитической переработки и при давлении 3,2 МПа разделяют на газ сепарации и конденсат, который далее сепарируют от капельной влаги и механических примесей, и стабилизируют на фракционирующей колонне с получением 37,5% масс на сырье стабильного газового конденсата и 10,6% масс, газа стабилизации. Газ сепарации осушают и очищают от высших углеводородов последовательной адсорбцией на сибуните и композитном адсорбенте, а продукты регенерации в количестве 4,9% масс, на сырье смешивают с газом стабилизации, нагревают и перерабатывают в присутствии цеолитсодержащего катализатора при 550°C и объемной скорости 900 ч^-1, затем охлаждают и направляют на смешение со скважинным продуктом.

Стабильный газовый конденсат состава, % масс: С₃Н₈ - 0,05, С₄ Н₁₀ - 2,62, С₅-С₁₀ - 77,64, С₁₁-С₂₂ - 19,56, >С₂₂ - 0,17 имеет плотность 713 кг/м³ и давление насыщенного пара по Рейду 46,5 кПа, что соответствуют требованиям отраслевого норматива ОСТ 51.65-80.

Выход подготовленного газа составил 59,5% масс, на сырье. Подготовленный газ состава, % масс: CO₂ - 6,30, N₂ - 0,64, Н₂ - 1,35, СН₄ - 58,67, С₂Н₆ - 18,78, С₃Н₈ - 9,97, С₄Н ₁₀ - 3,59, С₅₊ - 0,69, имеет плотность 0,827 кг/м³ при 0°C и 101,325 кПа, низшую теплоту сгорания 38,5 МДж/м³, точку росы по воде -25°C, точку росы по углеводородам -12°C, что соответствует требованиям СТО 089-2010 ОАО "Газпром".

Общий выход товарной продукции с учетом потерь и расхода газа на поддержание температуры каталитической переработки составил 97% масс, на сырье.

Из примера видно, что предлагаемый способ и устройство позволяет получить при подготовке скважинного продукта газоконденсатного месторождения стабильный газовый конденсат и газа, подготовленный к транспорту по магистральным трубопроводам, с высоким выходом без отходов и полупродуктов.

Предлагаемый способ может найти применение в нефтегазовой промышленности. Таким образом, заявляемое изобретение соответствует критерию патентоспособности «промышленная применимость».