Стабилизация газовых конденсатов
Углеводородные конденсаты, получаемые при добыче природного газа, необходимо перед транспортом и дальнейшей переработкой подвергать стабилизации с целью извлечения низкокипящих углеводородов (до С4 – С5), а при переработке сернистых конденсатов – и сероводорода.
Требования к показателям качества стабильных газовых конденсатов установлены отраслевым стандартом ОСТ 51.65 и изложены в главе 1 (табл. 1.8). Установки стабилизации газовых конденсатов предназначены для обеспечения нормы этого стандарта по давлению насыщенных паров, которое определяется содержанием низкокипящих углеводородов С1 – С4. Чем лучше стабилизирован конденсат, то есть чем лучше удалены из него углеводороды до С4 включительно, тем меньше вероятность образования газовых пробок при его транспорте, хранении и переработке, а также меньше потери от испарения. Кроме того, при переработке глубоко стабилизированного газового конденсата требуется более низкое давление в аппаратах и трубопроводах и возможно применение более дешевых хладоагентов (воды, воздуха) для конденсации паров головных бензиновых фракций этого конденсата.
Товарными продуктами установок стабилизации конденсатов являются деэтанизированный или стабильный конденсат, широкая фракция легких углеводородов (ШФЛУ), различные сжиженные газы (см. главу 1), газы выветривания и деэтанизации и другие. Установки стабилизации конденсата входят в состав практически всех газоконденсатных месторождений.
9.1. Технология стабилизации газового конденсата
Для стабилизации газовых конденсатов используют три метода:
ступенчатое выветривание (сепарация, дегазация);
стабилизация в ректификационных колоннах;
комбинирование дегазации и ректификации, наиболее широко используемое в промышленности.
9.1.1. Многоступенчатая дегазация
Ступенчатая дегазация – это простейший метод стабилизации, заключающийся в том, что за счет ступенчатого сброса давления происходит однократное испарение наиболее легких компонентов, которые в виде газа отделяются от конденсата. Обычно такая технология применяется на месторождениях, имеющих низкий конденсатный фактор (низкое содержание в пластовой смеси конденсата – углеводородов от С5 и выше), а, следовательно, и малый объем стабилизируемого газового конденсата.
При дегазации применяют одно-, двух- и трехступенчатые схемы. Выбор количества ступеней зависит от содержания углеводородов до С4 включительно в конденсате: чем оно больше, тем требуется больше ступеней дегазации. Это объясняется тем, что при увеличении числа ступеней доля отгона на каждой из них уменьшается, а уменьшение доли отгона влечет за собой и уменьшение перехода в газовую фазу целевых углеводородов конденсата (С5+). При большем числе ступеней дегазации целевые бензиновые фракции в большем количестве остаются в газовом конденсате.
Принципиальная технологическая схема двухступенчатой установки дегазации приведена на рис. 9.1.
Нестабильный конденсат с установки сепарации пластовой смеси после дросселирования (снижения давления) поступает в сепаратор дегазации первой ступени, после повторного дросселирования – в сепаратор второй ступени. Из сепараторов обеих ступеней выводится газ выветривания или дегазации, который может быть использован для собственных нужд промысла или завода в качестве технологического топлива.
Рис .9.1. Принципиальная технологическая схема двухступенчатой установки дегазации газового конденсата:
-
1,2 – сепараторы дегазации соответственно первой и второй
ступеней; 3,4 – дроссельные вентили;
I – нестабильный газовый конденсат; II, IV – газ выветривания
(дегазации); III – полустабильный газовый конденсат;
V – стабильный газовый конденсат
Ступенчатое выветривание конденсата характерно для «открытой системы» сбора, применяемой на промыслах. Выветренный конденсат хранится в атмосферных емкостях и отправляется на дальнейшую совместную с нефтью переработку на нефтеперерабатывающие заводы. В ряде случаев применяется «полузакрытая» система сбора, когда конденсат на промыслах дегазируется лишь частично до давления 2,0-2,5 МПа, а затем по трубопроводам подается на ректификационную установку стабилизации, на которой уже возможно производство сжиженных газов.
Основные преимущества схем дегазации – это простота технологии, низкие металло- и энергоемкость процесса. Основной недостаток – нечеткое разделение углеводородов, одни из которых являются целевыми для газов стабилизации, а другие – для стабильного газового конденсата. Кроме того, при дегазации («открытая система») невозможно производство сжиженных газов, отвечающих требованиям ГОСТ Р 52097 и ГОСТ Р 51104 (см. главу 1).