190123. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és kapcsolási elrendezés földgázok komplex hasznosítására
90123 6 A találmány szerint tehát úgy járunk el, hogy a nyers földgáz nyomását beállítjuk, állandó nyomáson hűtve részben cseppfolyósítjuk, a kondenzált szénhidrogénfázist elkülönítjük, a gázfázist tovább hűtjük, a képződött, széndioxidban dúsított folyadékfázist a nagynyomású szénhidrogénzától elválasztjuk, nyomáscsókkentéssel részben elpárologtatjuk, a visszamaradó szén-dioxid-tartalmú folyadékfázist elválasztjuk, a kisnyomású szénhidrogéngáztól, végül az elödúsltott, kisés/vagy nagynyomású szénhidrogéngázokat - adott esetben további nyomáscsökkentés és a a levélt szilárd Bzén-dioxid elkülönítése után - felhasználásra vagy további dúsításra elvezetjük. A nyers földgáz nyomásenergiája elsődlegesen a tárolórétegből származik, a lelőhely művelésének előrehaladtával pedig, a földgázipari gyakorlat szerint, részben nyomásfokozással pótolják. Amíg a nyers földgáz elsődleges nyomása az elődúsító egység belépő nyomását meghaladja, az energiatöbbletet expanziós munkagéppel hasznosítani lehet. Ugyanezen módon a kapott szén-dioxid gáz nyomásenergiája is hasznosítható. A találmány szerinti eljárás egy előnyös foganatosítási módja szerint a nyers földgáz hűtését az eládúsítás során képződő termékek hidegenergiájának hasznosításával végezzük. így a nyomáscsökkentéssel végzett elpárologtatásnál visszamaradó, szén-dioxid-tartalmú folyadékfázist felhasználhatjuk a nyers földgáz hűtésére, egy vagy több fokozatban. A nyers fölgáz hűtésére, célszerűen előhűtésére, az elődúsított szénhidrogéngázt is felhasználhatjuk. A találmány szerinti elődúsító eljárással nyert kis- és nagynyomású gázt egyesítve vagy külön-külön dúsíthatjuk tovább, adott esetben közbülső nyomásfokozás után, vagy az elódúsított gázt további dúsítás nélkül használjuk fel fűtógázkánt. A végdúsításhoz általában valamelyik önmagában ismert abszorpciós eljárást alkalmazzuk. A találmány szerinti eljárás foganatosítására szolgáló kapcsolási elrendezés lényege, hogy a földgázbevezetéssel, nyersgazolin-kivezetéssel és szón-dioxid-kivezetéssel ellátott elődúsító egység kívánt esetben nyomásfokozó egységhez csatlakozik,' amely végdúsító egységgel van összekapcsolva. A találmány szerinti kapcsolási elrendezésnek megfelelő elődúsító egység Borosán kapcsolt hőcserélőket, folyadékleválasztót, további hőcserélőt és ez utóbbihoz szintén sorosan kapcsolt szeparátorokat tartalmaz, ahol a szeparátorok között nyomásszabályozó szelep helyezkedik el, s az utolsó szeparátor nyomásszabályozó szelepen át összeköttetésben van az utolsó hőcserélő hűtőfolyadék-rendszerével. A találmány szerinti eljárást és kapcsolási elrendezést az 1-5. ábra segítségével részletesen ismertetjük. Az 1. ábrán a találmány szerinti eljárás egy előnyös változatát és az annak kivitelezésére alkalmas kapcsolási elrendezést mutatjuk be. A 2-5. ábra a találmány szerinti kapcsolási elrendezés különféle változatait szemlélteti vázlatosan. Az 1. ábrán látható kapcsolási elrendezésnél a 4 MPa-nál nagyobb belépő nyomású, 288-293 ®K hőmérsékletű és 60-80 tfX szén-dioxid-tartalmú nyers földgázt az 1 földgázbevezetésen és a 2 nyomásszabályozó szelepen át a 3 hőcserélőbe vezetjük. Itt a nyers földgázt 279-283 °K-re hütjük le. A földgáz innen a 4 hőcserélőbe kerül, ahol 273-278 °K hőmérsékletre hűl le. A nyers földgázból a hűtés hatására kondenzélódott, kisebb menynyiségű, nehezebb szénhidrogénfrukciót az 5 folyadékleválasztóban elkülönítjük és a 6 nyersgazolin-kivezelésen át folyamatosan eltávolítjuk. A visszamaradó gázt a 7 hőcserélőben tovább hűtjük 248-258 °K hőmérsékletre, amikor is szén-dioxidban feldúsult folyadék kondenzálódik. Ezt a folyadékfázist a 8 szeparátorban választjuk el a gázfásitól. A leválasztott folyadékfázist a 9 nyomásszabályozó szelepen keresztül vezetve expandálhatjuk, miközben a nyomását 1,5-2,5 MPa-ra csökkentjük. Ekkor 228-233 °K hőmérsékletre hűl le és részben elpárolog. A 10 szeparátorban elválasztjuk a lényegében folyékony szén-dioxidból álló folyadéktól a kapott kisnyomású elődúsított gázt, és célszerűen egyesítjük a 8 szeparátorból a 11 nyomásszabályozó szelepen át távozó nagynyomású elődúsított gázzal. Ehhez a 12 szelepet zárva, a 13 szelepet pedig nyitva tartjuk. Az egyesített elődúsított gázt az igényektől függően két irányban vezethetjük tovább. Az egyik lehetőség az, hogy a 14, 15 és 16 szelepek zárása és a 17 szelep nyitása után a hideg elódúsított gázt felhasználjuk a 4 hőcserélőben a nyers földgáz hűtésére, majd a 18 gázelvezetön keresztül az 50-60 tf% éghető anyagot tartalmazó gázt vagy közvetlenül a felhasználóhoz vezetjük, vagy további feldolgozásra végdúsító egységbe visszük, általában nyomásfokozó egység közbeiktatásával. Abban az esetben, ha Bzilárd szén-dioxidot is kívánunk előállítani, akkor a 14 és 15 (vagy 16) szelepeket nyitjuk, a 17 szelepet zárjuk, s az egyesített gézt a 19 (vagy 20) nyomáscsökkentő szerelvényben 0,4-0,7 MPa nyomásúra expandáltatjuk, a leváló szilárd szénsavhót a 21 (vagy 22) tartályban összegyűjtjük, és onnan a 23 kimeneten keresztül szakaszosan távolítjuk el. A szilárd szén-dioxid leválasztása után a gázt változatlanul felhasználhatjuk a 4 hőcserélőben hűtésre. Ha kétféle nyomású (kis- és nagynyomású) elódúsított gázt kívánunk nyerni, akkor a 13, 14, 15 és 16 szelepeket zárjuk, a 12 és 17 szelepeket nyitjuk. Ebben az esetben a 18 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 4
