3. Осушка и охлаждение газа

Из коллектора ø 426 сырого газа природный газ через пневмогидравлические шаровые краны Ду300 Ру160 по трубопроводам поступает параллельно на шесть технологических ниток низкотемпературной сепарации газа и одну опытную нитку низкотемпературной абсорбции (НТА).

Из коллектора ø 426 сырого газа природный газ по трубопроводам Ду300 поступает параллельно на шесть технологических ниток низкотемпературной сепарации газа и одну опытную нитку низкотемпературной абсорбции (НТА). Пуск и останов технологической нитки НТС производится в соответствии с «Инструкцией по безопасному пуску и останову технологической линии низкотемпературной сепарации УКПГ-8В». Все нитки НТС идентичны между собой, поэтому описание работы приводится для одной из них. Сырой газ через входную пневмоприводную задвижку Ду250 Ру160 с температурой 6 15-20 ˚С и давлением 7,4-7,7 5,7-6,1МПа поступает в блок первичного сепаратора С-201 технологических ниток.

Давление сырого газа перед входной пневмоприводной задвижкой №N.1 измеряется преобразователем избыточного давления Fisher Rosemount поз. РТ 100-1 и совместно с сигнализацией максимального давления электроконтактным манометром ДМ-2005Ех 1,6кг/см² (поз. PIА 100-2) отображается с выводом на АРМ оператора АСУ ТП УКПГ-8В. Давление сырого газа на входе в С-201 измеряется преобразователем избыточного давления поз. РЕ1-3.2 и совместно с сигнализацией максимального давления (поз. PIS1-3.1) регистрируется с выводом на АСУ ТП УКПГ-8В. Сырой газ входит в среднюю часть сепаратора С-201. Сепаратор С-201 жалюзийный, включает в себя отбойник жидкости на входе газа, сетчатый коагулятор (сетчатый пакет) и жалюзийную насадку. В нижней части сепаратора находится сборник уловленной жидкости, снабженный перегородками для грубого разделения воды и конденсата. В отбойнике на входе газа отделяются крупные капли жидкости и мехпримеси. Отделение мелких капель жидкости после коагуляции происходит в жалюзийной насадке. Жидкость собирается в нижней части сепаратора и при достижении номинального уровня через клапанную сборку выводится в разделители первой ступени Р-201.

Давление в С-201 измеряется преобразователем избыточного давления «YOKOGAWA 530A» поз. РТ 100-3. Перепад давления в С-201, до и после сетчатого пакета, измеряется преобразователем перепада давления «YOKOGAWA 110A» поз.PDE 100-4 и его значение отображается на дисплей АРМ оператора.

Перепад давления в С-201, до и после сетчатого пакета, измеряется преобразователем перепада давления поз. PDE 1-3.22 и его значение передается на дисплей.

Предусмотрен впрыск метанола в трубопровод Ду 300 после входных пневмозадвижек технологических ниток №№ 1÷6 через форсунки, при увеличении перепада давления в сепараторе выше допустимого.

Предусмотрена регулировка и сигнализация максимального и минимального уровней в С-201 (поз. LCA1-3.3 поз. LCA100-5).

Конденсат газа и метанольная вода выводятся в трехфазный разделитель первой ступени Р-201, а также, при необходимости, может выводиться в разделители 2-й ступени технологических ниток 2, 3, 5 Р-202.

Газ из первичного сепаратора С-201 с давлением 7,4-7,7 5,6-6,0 МПа и температурой 15-20 6-17˚С поступает в блок теплообменников Т-201 (“газ-газ”), где за счет холода встречного потока осушенного газа охлаждается до температуры 5-10 -8÷-16 ^оС. Температура сырого газа до теплообменников Т-201 регистрируется на УВК (поз. ТЕ 1-3.4), с выводом на дисплей, после теплообменников- поз. TЕ 1-3.5. Температура сырого газа до и после теплообменников Т-201 измеряется термопреобразователем «WIKA» TDR20 (поз. ТЕ 100-6, поз. ТЕ 100-7) и отображается на мониторе АРМ оператора.В теплообменнике Т-201 предусмотрен впрыск метанола через форсунки при увеличении перепада давления по теплообменнику выше допустимого. Возможно байпасирование теплообменников Т-201 по сырому газу. Перепад давления, измеряемый и сигнализируемый на УВК (поз. PDE 1-3.20), не должен превышать 0,15 МПа. Перепад давления не должен превышать 0,25 МПа. Перепад измеряется и сигнализируется на дисплее в операторной с помощью преобразователя давления Yokogawa EJA-110A (поз. РDE 100-8).

После теплообменников Т-201 сырой газ поступает в промежуточный сепаратор С-204, прямоточный, центробежный, предназначенный для отделения капельной жидкости, сконденсировавшейся при охлаждении газа в Т-201.

Уровень жидкости в сепараторе С-204 поддерживается регулятором непрерывного действия (поз. LСА 1-3.7) и позиционно с выдачей сигнализации максимального и минимального уровней на УВК. с помощью преобразователя уровня буйкового пневматического УБП-400 непрерывного действия (поз. LСА 100-9), с выдачей сигнализации максимального и минимального уровней на мониторе в операторной. Давление в С-204 измеряется техническим манометром, сигнализация максимального давления выводится на монитор от электроконтактного манометра (поз. РIS 0-3.11), температура - термометром сопротивления (поз. ТЕ 1-3.6).

Газ из С-204 проходит блок теплообменников Т-202, где за счет холода встречного потока осушенного газа охлаждается до температуры минус 10-15 -22÷-27^оС, измеряемой термометрами сопротивления термопреобразователем «WIKA» TDR20 (поз. ТЕ 100-10) на линии выхода газа из Т-202.

Для предотвращения гидратообразования в трубный пучок теплообменников Т-202 предусмотрен впрыск метанола через форсунки при увеличении перепада в распределительной камере над и под перегородкой Т-202. Перепад давления в Т-202 измеряется преобразователем перепада давления (поз. PDE 1-3.21) Yokogawa EJA-110A (поз. РDE 100-11), и его значение передается отображается на дисплее АРМ оператора.

Для более полного извлечения углеводородного конденсата из природного газа на установке предусмотрено понижение температуры за счет дроссель-эффекта Джоуля-Томпсона. Эффект заключается в том, что при дросселировании газа на 1 атм температура его снижается в среднем на 0,3 ^оС. В качестве дроссельного устройства служат штуцер регулирующий ШР-10Б (Ду200 Ру16) и регулирующий клапан Ду300 типа «Mokveld». Кроме этого, на т.н. №№ 3,4 имеется возможность дросселирования газа при помощи эжекторов ЭГ–9.

Газ после теплообменников Т-202 с температурой минус 10-15 -22÷-27^оС, измеряемой ртутным термометром, проходит ШР-10Б, где дросселируется до давления 5,2-6,0 4,7-5,2 МПа и поступает в низкотемпературный сепаратор С-202. При дросселировании температура газа понижается до минус 25 28-30^оС.

На входе в сепаратор С-202 установлен сетчатый коагулятор.

Уровень жидкости в сепараторе С-202 поддерживается регулятором непрерывного действия (поз. LСА1-3.10) и позиционно с выдачей сигнализации максимального и минимального уровней на АСУ ТП с помощью системы регулирования уровня (поз. LСА 100-12), состоящей из: преобразователя уровня буйкового пневматического УБП-600 непрерывного действия, регулятора пневматического ПР3.31 и пневмопанели ПП12.2 с выдачей сигнализации максимального и минимального уровней на мониторе АРМ оператора.

Для защиты сепаратора С-202 от превышения давления перед ним установлены два предохранительных клапана со сбросом газа на факел. Температура осушенного газа регистрируется и сигнализируется на АРМ оператора (поз. ТЕ 1-3.12) АСУ ТП.

Температура осушенного газа на выходе из С-202, перед входом в блок теплообменников Т-202, измеряется термопреобразователем «WIKA» TDR20 (поз. ТЕ 100-13) и отображается на АРМ оператора АСУ ТП.

Регулировка давления и температуры в низкотемпературном сепараторе С-202 может производиться путем изменения степени открытия-закрытия штуцера регулирующего ШР-10Б, автоматического регулирующего клапана Ду 300 типа «Mokveld», (который также служит сужающим устройством) на входе в Т-201 по сухому газу и шаровым краном Ду150 Ру160 путем изменения степени его открытия-закрытия на байпасе теплообменника Т-201 по осушенному газу. Температура измеряется термопреобразователем (поз. TE 1-3.22). Температура осушенного газа на выходе с Т-202 измеряется термопреобразователем «WIKA» TDR20 (поз. ТЕ 100-14) с выводом на монитор АРМ оператора. Давление перед низкотемпературным сепаратором С-202 после ШР-10Б замеряется с помощью датчика давления Yokogawa EJA-530A (поз. PТ 100-15) с выводом на монитор АРМ оператора.

Температура газа на выходе из С-202, перед входом в блок теплообменников Т-202, измеряется термопреобразователем (поз. ТЕ 1-3.12) с выводом на дисплей.

Осушенный газ из низкотемпературного сепаратора С-202 последовательно проходит межтрубное пространство теплообменников Т-202, Т-201, где нагревается встречным потоком сырого газа с температуры минус 25 ^оС - 30^оС до температуры –10 ÷ +5 ^оС и поступает на узел хозрасчетного замера газа, где с помощью диафрагмы, поз. FE и преобразователей перепада давления (поз. FIR 1-3.14), производится замер количества осушенного газа и определяется производительность технологической нитки. Данные о расходе выводятся на дисплей совместно с сигнализацией максимального давления (поз. PIS 1-3.13), регистрируемые на УВК.

Осушенный газ из низкотемпературного сепаратора С-202 последовательно проходит межтрубное пространство теплообменников Т-202, Т-201, где нагревается встречным потоком сырого газа с температуры –28 ÷ –30^оС до температуры –3 ÷ +10^оС и поступает на узел замера газа, оборудованный диафрагмой УСБ-300 (поз. FE). Перепад замеряется преобразователем давления Yokogawa EJA-110A (поз. PDЕ 100-16), давление с помощью датчика давления Fisher Rosemount (поз. РТ 100-17) и температура - термопреобразователем «WIKA» TDR20 (поз. ТЕ 100-18) с выводом показаний на монитор АРМ оператора. На основании этих данных средствами АСУ ТП производится замер количества осушенного газа и определяется производительность технологической нитки.

Температура осушенного газа на выходе с Т-202 измеряется термопреобразователем (поз. ТЕ 1-3.22) с выводом на дисплей.

Температура после диафрагмы измеряется термометром сопротивления (поз TE 1-3.15) и техническим термометром.

Для регулировки выходного давления и температуры осушенного газа на выходе с технологической нитки предусмотрено дополнительное сужающее устройство ШР-14, Ру160 Ду 200 Ру 16 Ду 200.

Осушенный газ после технологических ниток 1-2, 3-4 и 5-6 по трубопроводам ø 426х16 проходит через шесть секций АВО газа, объединяется в общем коллекторе Ду1000 и далее направляется через замерный узел в межпромысловый коллектор (МПК).

В настоящее время, в связи с падением входного давления и, как следствие, невозможностью поддержания проектной температуры НТС минус 30°С, возникла необходимость в снижении давления газа на выходе технологических ниток УКПГ-8В до 2,7÷3,5 МПа и ниже.

Для этого, осушенный газ после АВО газа по трубопроводу ø1020х17 с давлением 2,7÷3,5 МПа, через краны Ду1000 №№7в′ 108, 7б′ подается в цех очистки газа (ЦОГ) на технологические нитки №№7,8. Технологические нитки ЦОГа состоят из фильтров тонкой очистки (Ф-101) ГП 835.00.00.000-01 номинальной производительностью 25 млн м³/сут. (расчетное давление 7,5 МПа). Эффективность очистки газа от мехпримесей по фильтр-сепаратору составляет от 90 % до 100 % в зависимости от размеров частиц, по жидкости - не более 100 мг/м³ газа. Перепад давления поз. PDIA1-2.1. с передачей сигналам maх перепада в операторную ДКС. Уровень воды измеряется уровнемером поз. LITC 1-2.2, включенным в систему регулирования уровня с выходом сигнализации на пульт операторной ДКС-8 и УКПГ-8.

Предусмотрен сброс жидкости с Ф-101/7,8 через клапанные сборки в две разделительные емкости Р-101 (одна рабочая и одна резервная).

После ЦОГа валанжинский газ проходит через кран Ду1000 №7в и поступает на всасывающий во входной коллектор ГПА ДКС-8 2-й ступени компримирования, где смешивается с осушенным сеноманским газом. Компримированная смесь газов через шаровой кран Ду1000 №8 поступает на узел замера газа (УЗГ) и далее в межпромысловый коллектор Уренгойского НГКМ. Также есть возможность перевести газ УКПГ «В» во входной коллектор ГПА ДКС-8 1-й ступени закрыв кран Ду1000 №7в и открыв кран Ду1000 №7в’. При переключении осушенного газа из УКПГ-8В во входной коллектор ДКС-8 1-ой или 2-ой ступени необходимо закрыть шаровой кран Ду1000 №115 перед узлом замера газа.

На случай аварийной остановки ДКС-8 2-ой ступени проектом предусмотрена перепускная линия (через шаровые краны Ду1000 №№20в, 20в′ и обратный клапан Ду1000, расположенный между ними) для переключения валанжинского газа мимо ДКС-8 2-й ступени на УЗГ.

В настоящее время 15÷20 20÷25 газоконденсатных скважин с низкими устьевыми параметрами УКПГ-8В работают через перепускной коллектор Ду150 ЗПА-1 на первую технологическую нитку по двум трём линиям Ду150 замерных сепараторов С-203 №1, 2, 3. Для реализации такой возможности после секущих задвижек Ду 150 замерных сепараторов С-203 №№ 2, 3 в технологическом цехе НТС две линии объединены в общий трубопровод Ду 200 и произведена врезка перемычки в трубопровод Ду 300 после входной задвижки первой технологической нитки. Для исключения попадания газа в замерные сепараторы С-203 №№ 2, 3, установлены стандартные заглушки Ду150 Ру160 на двух линиях после перемычки Ду200 в сторону замерных сепараторов. При работе газоконденсатных скважин с низкими устьевыми давлениями на первую технологическую нитку, на ЗПА-1 входные задвижки шаровые краны Ду150 Ру160 закрываются, перепускные задвижки шаровые краны Ду150 Ру160 открываются. При этом входная пневмозадвижка Ду300 250 первой технологической нитки должна быть в закрытом положении. Для бесперебойной работы этих скважин входное давление на технологической нитке №1 поддерживается в пределах 6,5÷7,1 5,6÷5,8 МПа.

Для повышения температуры конденсата, снижения вероятности образования гидратов и отложений ледяной корки в конденсатопроводе, которое может привести к осложнениям в процессе транспортировки конденсата на ЗПКТ, на технологических нитках задействованы теплообменники Т-203 «конденсат-конденсат», которые переобвязаны для работы как «газ - конденсат».

Сырой газ с давлением 6,5÷7,5 5,7÷6,0 МПа с температурой -5ºС ÷ +5ºС -20ºС ÷ +5ºС из С-204 через смонтированный трубопровод Ду80 последовательно проходит ШР-12, где частично понижается его давление до 5,5÷6,0 4,7÷5,2 МПа, затем трубное пространство теплообменников Т-203, где он охлаждается до минус 20 ÷ минус 25^оС минус 23 ÷ минус 28^оС встречным потоком холодного конденсата с температурой -30^оС из низкотемпературных сепараторов С-202. Технологические нитки обвязаны с теплообменниками Т-203 попарно: 1т.н-2т.н.; 3т.н.-4т.н.; 5т.н.-6т.н.. Существует возможность задействовать теплообменники Т-203 по конденсату только той технологической нитки, на которой он установлен, газ же можно пустить через оба теплообменника последовательно.

После охлаждения в теплообменниках Т-203 газ через секущую задвижку Ду50 поступает в трубопровод Ду300 перед С-202. Жидкость из С-202 после теплообменников Т-203 нагревается до 0÷-10°С -10÷-20°С и далее поступает в разделители второй ступени Р-202. В буферном разделителе Р-201№2 или Р-201№3 конденсат из разделителей 1-ой и 2-ой ступени смешивается и с температурой 0 ÷ +4°С 0 ÷ -3°С по конденсатопроводу Ду300 направляется на ЗПКТ.