Им. И. М. Губкина унц "газохимия" иох им. Н. Д. Зелинского ран ргу нефти и газа им. И. М. Губкина

Промышленная реализация процесса НТС

Метод НТС для извлечения жидких углеводородов из продукции скважин газоконденсатных месторождений был впервые применен в США в 1951 году. Получение низких температур достигалось дросселированием газа. Это связано с тем, что в начальный период эксплуатации газоконденсатных месторождений давление сырья на входе в установки комплексной подготовки газа (УКПГ), как правило, значительно больше, чем давление, при котором газ подается в магистральный газопровод. Избыточное давление газа позволяет за счет расширения газа получать низкие температуры, т.е. охлаждать газ.
Температуру можно понизить за счет изоэнтальпийного или изоэнтропийного расширения газа. Изоэнтальпийное расши­рение газа осуществляется с использованием дроссельных ус­тройств, а изоэнтропийное - с применением турбодетандеров.
Первая промышленная установка НТС состояла из низкотемпературного сепаратора со змеевиком в нижней части, предназаначенным для расплава гидратов. Теплый газ из скважины проходил через змеевик, затем по выходе из змеевика сепаратора дросселировался и поступал в сепаратор. Отсепарированный газ направлялся в газопровод.
Дальнейшее развитие установок НТС шло по пути усложнения установок. В схему сначала включили рекуперационный теплообменник, затем системы впрыска и регенерации ингибитора гидратообразования, далее – холодильные машины и систему стабилизации конденсата.
Типичная схема современной установки низкотемпературной сепарации (УНТС) представлена на рис. 28. Сырой газ со скважин посту­пает на первую ступень сепарации, где отделяется жидкая фаза (пластовая вода с растворенными ингибиторами и скон­денсировавшийся углеводород-ный конденсат).
Отсепарированный газ направляется в рекуперативные теплообменники 2 и 3 для рекуперации холода с дросселированных потоков газа и конденсата. Для предупреждения гидратообразования в поток газа перед теплообменниками впрыскивают моно-, диэтиленгликоль (ДЭГ) или метанол. При наличии свободного перепада давления (избыточного давления промыслового газа) охлажденный газ из теплообменников поступает в расширительное устройство - дроссель или детандер. При отсутствии свобод­ного перепада давления газ направляют в испаритель холо­дильного цикла, где используется внешний хладагент, напри­мер сжиженный пропан. После охлаждения в расширительном устройстве или испарителе газ поступает в низкотемпературный сепаратор 5, где из потока газа отделяются сконденсиро­вавшиеся жидкие углеводороды и водный раствор ингибитора гидратообразования. Газ из сепаратора 5 через теплообменник 3 подается в магистральный газопровод. Жидкая фаза через дроссель 4 поступает в трехфазный сепаратор 6, откуда газ выветривания эжектором возвращается в основной поток. Вод­ный раствор ингибитора, выводимый снизу сепаратора 6, на­правляется на регенерацию, а выветренный конденсат через теплообменник 2 - на стабилизацию на установку стабилиза­ции конденсата (УСК).