Низкотемпературная сепарация

Газa (a. low-temperature separation; н. Tieftemperaturabscheidung, Tieftemperaturseparation; ф. separation а basse temperature; и. separacion de baja temperatura) — процесс промысловой обработки природного газа c целью извлечения из него газового конденсата и удаления влаги. Осуществляется при темп-pax от 0 до -30°C. Первая пром. установка низкотемпературной сепарации (HTC) введена в эксплуатацию в США в 1950, в CCCP в 1959 (м-ние Ленинградское в Краснодарском крае).

Рис. 1. Технологическая схема установки низкотемпературной сепарации газа: I — сепаратор первой ступени; II — газовый теплообменник; III — испаритель-холодильник; IV — штуцер; V — низкотемпературный сепаратор; 1 — необработанный газ; 2 — смесь углеводородного конденсата и воды; 3 — ингибитор гидратообразования; 4 — обработанный газ; 5 — смесь углеводородного конденсата и насыщенного водой ингибитора гидратообразования.

H. c. осуществляется по следующей схеме. Газ из скважины по шлейфу проходит (рис. 1) через сепаратор первой ступени (для предварит. отделения жидкости, выделившейся в подъёмных трубах и шлейфе), затем поступает в газовый теплообменник, где охлаждается встречным потоком отсепариров. холодного газа. После теплообменника газ, проходя через штуцер (эжектор), редуцируется до давления макс. конденсации (или близкого к нему), темп-pa его при этом снижается (за счёт дроссель-эффекта). B сепараторе вследствие изменения термодинамич. условий и снижения скорости газового потока выпадают конденсат и влага, к-рые, накапливаясь в конденсатосборнике, периодически выпускаются в промысловый сборный коллектор-конденсатопровод и далее на узел стабилизации конденсата. C целью более рационального использования энергии пласта в схему вместо штуцера может быть включён Турбодетандерный агрегат. При снижении давления газа (в процессе разработки м-ния) до значения, при к-ром не представляется возможным обеспечить заданную темп-py сепарации за счёт энергии пласта, в схему включается источник искусств. холода — Холодильный агрегат. Технол. режим установки HTC определяется термодинамич. характеристикой м-ния, составом газа и конденсата, a также требованиями, предъявляемыми к продукции промысла. Для предупреждения образования гидратов в схемах HTC предусматривается ввод в газовый поток ингибитора гидратообразования. Давление последней ступени сепарации определяется давлением в газопроводе, темп-pa — из условия глубины выделения влаги и тяжёлых углеводородов. Технология H. c. пригодна для любой климатической зоны, допускает наличие в газе неуглеводородных компонентов, обеспечивает степень извлечения конденсата (C_5+B) до 97%, a также темп-py точки росы, при к-рой исключается выпадение влаги и тяжёлых углеводородов при транспортировании природного газа. Достоинством установки HTC являются низкие капитальные и эксплуатац. затраты (при наличии свободного перепада давления), недостатком — низкие степени извлечения конденсатообразующих компонентов из тощих газов, непрерывное снижение эффективности в процессе эксплуатации за счёт облегчения состава пластовой смеси, необходимость коренной реконструкции в период исчерпания дроссель-эффекта.

Для повышения эффективности HTC используют сорбцию в потоке (впрыск в поток газа стабильного конденсата или др. углеводородных жидкостей) и противоточную абсорбцию отсепарированного газа (замена низкотемпературного сепаратора на абсорбер-сепаратор — многофункциональный аппарат, в к-ром при разл. этапах разработки м-ния можно осуществлять процессы HTC, a также абсорбционного отбензинивания и осушки газа).

Литература: Гриценко A. И., Александров И. A., Галанин И. A., Физические методы переработки и использование газа, M., 1981.

E. H. Туревский.