177011. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés hideg szeparációs földgáz előkészítésénél propán, butánok és pentánok kinyerésének növelésére
5 177011 6 növelni kell, úgy csak bonyolult és drága feldolgozási technológia ismert, és a feldolgozási technológia a költségeket tekintve csaknem egy nagyságrenddel nagyobb beruházási és üzemeltetési költségeket jelentő berendezéseket igényel. A gyakorlatban, ha az adott földgázmezőn a hidegszeparációs gázelőkészítő technológiát alkalmazták és a célkomponensek megnövelt kihozatalának igénye eközben jelentkezett, úgy az eredeti berendezést át kellett építeni, vagy ki kellett cserélni, tehát még jelentős beruházási veszteség is keletkezett. A találmány célja hideg szeparációs földgáz előkészítésénél propán, butánok és pentánok, mint célkomponensek kinyerésének növelésére olyan eljárás kidolgozása, amelynél a célkomponensek kihozatala a legegyszerűbb módon, különösebb költségráfordítás nélkül lényegesen növelhető. A találmány eljárás hideg szeparációs gázelőkészítésnél propán, butánok és pentánok kinyerésének növelésére, amelynek során a 10-60°C hőmérsékletű 6— 160att nagynyomású, előnyösen 120att nyomású, nyers földgázt hőcserélőkben és/vagy elpárologtató hőcserélőkben lehűtjük, expandáltatjuk, majd több fokozatban, szeparátorokban leválasztjuk a kondenzátumot és szükség szerint fagyásgátló inhibitort adagolunk be. A találmány szerinti eljárás értelmében az utolsó szeparálási fokozat előtt a gázközeg áramlási sebességét célszerűen 50-60 m/sec értékre növeljük, miközben a gázközeghez folyékony szénhidrogéneket, - előnyösen 80—160 molsúlyú metán homologsori szénhidrogéneket, — adagolunk és a folyékony halmazállapotú szénhidrogénekkel leválasztva, majd a gázközegbe visszaadagolva vezetjük azt tovább az utolsó szeparálási fokozatba. A találmány egy további ismérve szerint a folyékony halmazállapotú szénhidrogéneket külső forrásból és/vagy leválasztott kondenzátumból juttathatjuk az utolsó szeparálási fokozat előtt az áramló gázközeghez. Előnyös az is, hogy a találmány szerint a folyékony halmazállapotú szénhidrogéneket hűtjük és azokat hűtés után az utolsó szeparálási fokozat előtt vezetjük be az áramló gázközegbe. A találmány tárgya a találmány szerinti eljárás kivitelezésére szolgáló berendezés is. amelynek kiviteli alakját részletesen ismertetjük, ahol az 1. ábra a találmány szerinti berendezés elvi kapcsolási vázlata, amelynél a szaggatott vonal a beadagolt szénhidrogén, a pont-vonal a kondenzált és leválasztott szénhidrogének, a folyamatos vonal pedig a földgáz vezetékét jelenti; a 2. ábra a gáz-folyadékérintkeztető készülék függőleges hosszmetszetét szemlélteti. Az 1. ábrán ábrázolt kiviteli példánál ismert hideg szeparációs földgáz előkészítő sor 1 gerincvezetéke az ábrán nem ábrázolt földgáz-mező kútjához van csatlakoztatva. Az 1 gerincvezetéknek a hideg szeparációs földgáz előkészítő sor 2 előszeparátora és 3 hideg-szeparátora közötti szakaszába ismert módon 4 hőcserélő, továbbá 5 elpárologtató hőcserélő, ezeket rendre megelőzően pedig egy-egy fagyásgátló inhibitort 6 bevezető csonk és az 5 elpárologtató-hőcserélő mögé egy 7 expanziósszelep van beépítve. A 2 előszeparátor, illetve a 3 hideg-szeparátor a 8 ürítővezetéke, illetve 9 ürítővezetéke a rajzon nem ábrázolt ismert kondenzátumkezelő rendszerbe van bevezetve. Az 1 gerincvezetéknek a 3 hideg-szeparátort követő szakasza a 4 hőcserélő hideg oldalán keresztül vezetve a már kezelt gázt szállító, az ábrán nem ábrázolt távvezetékhez van csatlakoztatva. Természetesen az ismert hideg-szeparációs földgáz előkészítő sornak megfelelő készülékek a 3 hideg-szeparátor előtt több szeparálási fokozatban is összeállíthatók a mindenkori adott körülményeknek és kívánalmaknak megfelelően. A 7 expanziósszelep és a 3 hideg-szeparátor között 10 gázfolyadék érintkeztető készülék van elrendezve úgy, hogy annak 13 belépőcsonkja és 14 kilépőcsonkja az 1 gerincvezetékbe van bekötve, 11 tápvezetékébe pedig 12 hőcserélő van beépítve. A 10 gáz-folyadékérintkeztető készüléket részletesen metszetben a 2. ábra ábrázolja. A 10 gáz-folyadék érintkeztető készülék fekvő hengeres edényként van kiképezve. Az ábrán ábrázolt kiviteli példánál a 13 belépőcsonk koaxiálisán van elrendezve és mögötte a gáz útjában konkáv 15 ütközőelem helyezkedik el. A 14 kilépőcsonkhoz szivornyaként kiképzett 16 csőtoldat van csatlakoztatva. A kiviteli példán ábrázolt 10 gáz-folyadék érintkeztető készülékbe három, koaxiálisán elrendezett és 11 tápvezetékre kötött 17 porlasztófej van beépítve. A beépített 17 porlasztófejek számát három és öt között célszerű megválasztani. A kezelt földgáz áramlási iránya értelmében a 17 porlasztófejek mögött rendre egy-egy 19 diffúzor van beépítve. A 17 porlasztófejek szájnyílása a 19 diffúzorok belépőnyílása felé van fordítva. Előnyös, ha a 19 diffúzor belépőnyílásának keresztmetszete úgy van megválasztva, hogy az a 10 gáz-folyadék érintkeztető készülék belső szabad keresztmetszetének mintegy 0,1 része. A 18 válaszfalak alsó részében, a 10 gáz-folyadék érintkeztető készülék palástjának közelében egy-egy 20 átömlőnyílás van kiképezve. A 18 válaszfalak külön-külön egy-egy, — célszerűen fémszövetből képzett -, 21 ütközőtesttel vannak határolva. A 21 ütközőtestek belépősíkja a vízszintessel célszerűen 45-60°-os szöget zár be. Belépősíkok alatt azokat a határolósíkokat értjük, amelyben az áramló földgáz belép a fémszövetből képzett 21 ütközőtestekbe. A találmány szerinti eljárás értelmében a kutakból érkező 10-60 °C hőmérsékletű, legfeljebb 6-160 att nyomású nyers földgázt közös áramba gyűjtjük és nyomását előnyösen 120 att körüli értékre állítjuk be. Ezt követően a 2 előszeparátorban, - adott esetben több szeparálási fokozatban - leválasztjuk a gázközegből a gyűjtés során kondenzálódott- folyadékot. A szeparált gáz hőmérsékletét a 4 hőcserélővel és az 5 elpárologtató-hőcserélővel —5 és —10 °C közötti értékre csökkentjük, miközben a 6 bevezető csonkokon keresztül fagyásgátló inhibitort, - célszerűen glikolt -, adagolunkT a gázközegbe. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
