11.4. Установки низкотемпературной сепарации
На первых газовых промыслах для подготовки газа к транспорту применяли установки простой сепарации. Такие установки включают в себя первичный сепаратор высокого давления для удаления капельной жидкости и механических примесей, вторичный сепаратор для разделения газожидкостной смеси и устройство для отвода газового конденсата и регулирования процесса дросселирования газа. Установка снабжена несколькими регуляторами уровня и главным дроссельным клапаном; регуляторы служат для спуска воды и вывода газового конденсата из сепаратора. Установки такого типа обычно монтируют при скважинах с небольшим дебетом. При наличии в газе конденсата, наряду с абсорбционной и адсорбционной сушкой, особенно в условиях северных газоконденсатных месторождений, широко применяют низкотемпературную сепарацию (НТС), а при содержании конденсата более 100 см3в 1 м3газа применяют также и низкотемпературную абсорбцию (НТА). Для охлаждения газа и газового конденсата при НТС используют два метода: дросселирование газа и применение специальных холодильных машин. Метод дросселирования основан на «дроссель-эффекте», или на эффекте Джоуля – Томсона. Суть этого эффекта заключается в изменении температуры газа при снижении давления на дросселе, то есть на местном препятствии потоку газа.
Возможны модификации описанной схемы в соответствии с конкретными условиями. Эффективность работы НТС любого типа существенно зависит от технологического режима эксплуатации скважины. В проектах разработки за оптимальное давление сепарации на газоконденсатных месторождениях принимается давление максимальной конденсации, которое для каждого состава газа определяется экспериментальным путем. Для обеспечения однофазного движения газа по магистральным трубопроводам температура сепарации выбирается с учетом теплового режима работы газопровода.
12. Обустройство сероводородных и газоконденсатных месторождений
В зависимости от концентрации сернистых соединений в газах предлагается их условно классифицировать на слабосернистые, малосернистые и высокосернистые.
Слабосернистые – это те газы, в которых концентрация сероводорода и меркаптановой серы не превышает 20 и 36 мг/м3, то есть ниже допустимых норм по отраслевому стандарту. Перед подачей в магистральные газопроводы такие газы обрабатывают для доведения их точки росы по воде и углеводородам до норм стандарта. Их не очищают от сернистых соединений.
Малосернистые – это газы, при переработке которых строительство установок производства серы на основе регенерации газов экономически нецелесообразно. Цель обработки газов – доведение в них содержания сернистых соединений, тяжелых углеводородов и воды до норм стандарта. Кислые газы, получаемые при регенерации поглотителей на этих установках, как правило, сжигаются на факелах.
Сернистые газы – это газы, при переработке которых для утилизации газов регенерации строительство установок производства серы экономически целесообразно.
К месторождениям с высоким содержанием сернистых соединений следует отнести те, эксплуатация которых только с целью производства газовой серы экономически целесообразна.
Приведенная классификация газов носит условный характер, и по мере развития техники, технологии и изменения конъюнктуры газ из одной категории кислотности может перейти в другую.
Анализ отечественных и зарубежных технологических схем обустройства сероводородосодержащих месторождений и переработки газа по характеру взаиморасположения заводской (ГПЗ) и промысловой (УКПГ) частей действующих газохимических комплексов позволяет выделить три группы (рис. 12.1) систем подготовки и переработки газа:
Централизованная – на одной площадке совмещены промысловая и заводская части комплекса.
Децентрализованная, при которой из газа удаляют влагу и конденсат и по газопроводам подают на газоперерабатывающий завод; разновидностью этой системы может быть упрощенная схема сепарации газа на УКПГ с подогревом газа для доведения его в недонасыщенное состояние: затем газ транспортируется на ГПЗ для дальнейшей переработки.
Смешанная система – одна или две УКПГ совмещаются с заводской частью, а на других газ готовят по децентрализованной системе.
В зависимости от выбранной схемы подготовки газа на УКПГ и его переработки на ГЗП три перечисленные системы имеют свои особенности.
Рис. 12.1. Классификация схем сбора и обработки сернистых газов: