Способ транспортировки по трубопроводу

Номер патента: 2238

Опубликовано: 28.02.2002

Авторы: Моррис Ян, Перри Глен

Есть еще 2 страницы.

Смотреть все страницы или скачать PDF файл.

Формула / Реферат

1. Способ транспортировки природного газа по трубопроводу, включающий:

(a) добавление к такому природному газу в достаточном количестве, по меньшей мере, одного из С2- или С3-углеводородов или смеси С2- и С3-углеводородов так, чтобы из углеводорода вместе с С2- или С3-углеводородом (если любой присутствует) исходно в природном газе образовалась готовая смесь с суммарным содержанием С2- или С3-углеводорода, достаточным для снижения произведения коэффициента z и среднего молекулярного веса готовой смеси до уровня, меньшего, чем у необработанного природного газа, при давлении и температуре, подлежащих использованию при транспортировке, и

(b) транспортировку такой готовой смеси по трубопроводу при температуре от -40 до +48,9шС и давлении выше 6894 кПа, причем упомянутые давление и температуру выбирают так, чтобы в полученной смеси не образовывалась жидкая фаза при температуре и давлении, используемых при транспортировке.

2. Способ по п.1, в котором углеводород выбирают из:

(a) по меньшей мере, одного С2-соединения при содержании от 26 до 40%, если давление составляет приблизительно 6894 кПа, плавно снижающемся приблизительно до содержания от 6 до 15% упомянутого С2-соединения, если давление составляет приблизительно 15168 кПа, или

(b) С3-соединения при содержании от 12 до 4%, если давление составляет приблизительно 6894 кПа, плавно снижающемся до содержания С3-соединения, которое не будет вызывать ожижения при используемом давлении, если давление превышает 6894 кПа.

3. Способ по любому из пп.1 или 2, в котором в готовой смеси содержится не более 1 об.% двуокиси углерода.

4. Способ по п.1 или 2, в котором в готовой смеси содержится не более 2 об.% азота.

5. Способ по любому из пп.1-4, в котором температура, при которой транспортируют готовую смесь, составляет от -28,9 до +48,9шС.

6. Способ по любому из пп.1-4, в котором давление, при котором транспортируют готовую смесь, составляет от 14893 до 7928 кПа.

7. Способ по любому из пп.1-6, в котором С2-углеводородом, добавляемым в природный газ, является этан.

8. Способ по любому из пп.1-6, в котором С3-углеводородом, добавляемым в природный газ, является пропан.

9. Газовая смесь для использования в трубопроводе при давлении выше 6894 кПа и температуре от -40 до +48,9шС, содержащая:

(a) от 65 до 92 об.% метана,

(b) от 6 до 35 об.% этана,

(c) от 0 до 9 об.% пропана,

(d) от 0 об.% С4-углеводородов до содержания С4-углеводородов, при котором не происходит образования жидкой фазы при использованном давлении,

(e) не более 1% каждого из двуокиси углерода и азота, при суммарном составе смеси 100%, причем при температуре и давлении соответствующей операции такая смесь является полностью газообразной, без присутствия жидкой фазы.

10. Газовая смесь по п.9, которая имеет давление 6894-15168 кПа и температуру от -28,9 до +48,9шС.

 

 

Текст

Смотреть все

Область техники Настоящее изобретение относится к транспортированию по трубопроводу смесей, которые содержат метан или природный газ. Предшествующие технические решения Как известно, метан представляет собой самый основной компонент природного газа и обычно составляет, по меньшей мере, 95 об.% того, что именуют как природный газ "транспортно-товарной спецификации". Другими обычными компонентами являются этан (как правило, приблизительно 2%), пропан (как правило, приблизительно 0,5%), бутаны, пентаны и возможно гексаны (составляющие все вместе менее приблизительно 0,3%), остальное - азот и двуокись углерода. В настоящем описании природный газ транспортно-товарной спецификации здесь и далее будет именоваться "природный газ". Например, природный газ, который транспортируют по трубопроводам фирмыTransCanada Pipeline Limited от провинции Альберта, Канада, до провинции Онтарио, Канада,имеет, как правило, следующий состав в об.%: Компонент Азот Двуокись углерода Метан Этан Пропан Связь между давлением, объемом и температурой газа может быть выражена с помощью уравнения состояния идеального газа, которое выражается какPV = nRT,где Р - давление газа,V - объем газа,n - количество молей (грамм-молекул) газа,R - универсальная газовая постоянная (которая, как известно, изменяется отчасти в зависимости от объема и температуры),Т - температура газа. Если уравнение выражается в Английской системе единиц, то абсолютное давление представляют в фунтах на квадратный дюйм (psia),объем представляют в кубических футах, а температуру в градусах R (Реамюра) (градусы Фаренгейта плюс 460). Уравнение состояния идеального газа не дает вполне точных результатов при реальном использовании, поскольку газ является сжимаемым. При сжатии газа происходит более плотная упаковка его молекул, чем это можно было бы предсказать по уравнению состояния идеального газа, из-за сил межмолекулярного взаимодействия и формы молекул. Для уточнения 2 этого в уравнение состояния идеального газа можно ввести дополнительный член, коэффициент сжимаемости z. Это безразмерный коэффициент, который отражает сжимаемость конкретного газа, измеренную в условиях конкретной температуры и давления. При атмосферном, или манометрическом,давлении в несколько сотен фунтов (на квадратный дюйм), коэффициент сжимаемости достаточно близок к 1,0 так что его можно не учитывать для большинства газов, и поэтому уравнение состояния идеального газа можно использовать без дополнительного члена z. Однако когда давление превышает несколько сотен фунтов(на квадратный дюйм), член z может достаточно заметно отличаться от 1,0 так, что он должен быть введен в состав уравнения состояния идеального газа для получения более точных результатов. В соответствии с теоремой Ван-дерВаальса отклонение природного газа от уравнения состояния идеального газа зависит от того,насколько состояние газа отличается от его критической температуры и критического давления. Таким образом, члены ТR и PR (известные как приведенная температура и приведенное давление) определяются какPR = Р/РC где Т - температура газа в градусах R,ТC - критическая температура газа в градусах R,Р - давление газа в psia,PC - критическое давление газа в psia. Критические давления и критические температуры для чистых газов определены и имеются в большинстве справочников. Если имеется смесь газов известного состава, то псевдокритическая температура и псевдокритическое давление, при которых находится смесь, могут быть получены при использовании усреднения критических температур и критических давлений чистых газов в смеси, определенных на основании содержания в весовых процентах каждого присутствующего чистого газа. Как только псевдоприведенная температура и псевдоприведенное давление определены,можно определить коэффициент сжимаемости z путем использования стандартных таблиц. Одни из них приведены в "Compressibility Factors forProcessors Suppliers Association, 10-е издание,(Tulsa, Oklahoma, USA), 1987. Когда в этих таблицах рассматривают коэффициент сжимаемости z метана, то обнаруживается, что коэффициент z всегда меньше 1,0 в диапазоне нормальных температур (т.е. температур приблизительно от -40 до 120F) и что он уменьшается по мере того, как растет давление или падает температура. Таким образом, 3 требуются меньшие затраты энергии для перекачки данного объема метана (объем, измеренный при нормальных (стандартных) условиях) при любой данной нормальной температуре,чем можно было бы ожидать при этой температуре, если бы метан был идеальным газом. Этот эффект более заметен при более высоких давлениях. Подобным образом, по мере того, как растет давление при постоянной температуре, в данном объеме можно хранить больше метана(объем,измеренный при стандартных условиях), чем могло быть предсказано по уравнению состояния идеального газа. "Стандартный объем" представляет собой объем, измеренный при стандартном давлении и температуре (STP). Природный газ, подобно метану, также проявляет изменение коэффициента z с изменением давления. Приблизительно при 1000 psia доминирующей переменной во взаимосвязи с энергией является молекулярный вес газа. При таком уровне давления введение дополнительных количеств этана или пропана увеличивает молекулярный вес газа быстрее, чем растет коэффициент z. Таким образом, становится выгодным удаление из газа этана и пропана. В индустрии транспортировки и хранения газа, как правило, стараются удалить высшие углеводороды, такие как этан, пропан, бутан, и ненасыщенные углеводороды из природного газа, если газ подлежит транспортировке по трубопроводам. Для транспортировки по трубопроводу оставляют в основном метан (с незначительными количествами азота и двуокиси углерода). Материалы, которые удаляют, затем транспортируют или хранят отдельно, часто в виде жидкостей. Краткое описание изобретения Итак, обнаружено, что при давлениях выше 1000 psia (фунтов на квадратный дюйм) выгодно вводить в природный газ добавку, которая представляет собой соединение С 2- или С 3 углеводорода, или смесь таких добавок. Приведенный выше нижний предел (который изменяется в зависимости от вводимой добавки и давления) приводит в результате к уменьшению величины произведения коэффициента z на средний молекулярный вес газа (здесь и далее называемый произведением zMW), чем если бы присутствовал один метан, следовательно, приводит к уменьшению количества энергии, необходимой для перекачки смеси или для ее сжатия. Подробное описание изобретения Если добавкой является этан, то в метан или природный газ следует ввести достаточно этана, чтобы получить газовую композицию,имеющую минимально приблизительно 26% этана для работы при давлении 1000 psia и нормальных температурах (от -40 до +110F. (Все составы в данном описании приведены в объемных процентах). Этан можно вводить только до 4 тех пор, пока смесь не начала разделяться отдельно на газ и жидкость (что происходит при содержании приблизительно 40% этана при давлении 1000 psia и температуре, приблизительно, 35F). Чтобы уменьшить опасностьoжижения, если по невнимательности произойдет падение давления, и чтобы снизить крайние пределы температур, как правило, предпочтительно работать при 26-35% этана и температуре от 35 до 40F. Если давление поднимают до 2200 psia(фунтов на квадратный дюйм), то введение достаточного количества этана в природный газ для получения газовой композиции, имеющей более 6% этана, обеспечивает некоторые благоприятные результаты. Таким образом, по мере того,как давление повышают, в диапазоне от 1000psia приблизительно до 2200 psia, благоприятные результаты получают при все меньшем и меньшем количестве этана. Однако для получения наиболее благоприятных результатов предпочтительным является введение достаточного количества этана, чтобы получить, по меньшей мере, 15% этана при давлении 2200 psia. Таким образом, этан в качестве добавки вводят в количестве, достаточном для получения газа, который содержит, по меньшей мере,26% (а предпочтительно 35% этана) при давлении 1000 psia и, по меньшей мере, 6% этана (а предпочтительно 15% этана) при 2200 psia, причем минимальное содержание этана плавно снижается с ростом давления. Весь целиком этан или его часть можно заменить этиленом на основе объемного отношения 1:1. Если происходит колебание давления, как в газопроводах,где газ сжимается в компрессорных станциях и величина его сжатия снижается по мере его течения между компрессорными станциями, то регистрируемым давлением является максимальное давление, до которого газ сжимают. При такой особенности сжатия-разрежения предпочтительно, чтобы отношение между давлением наибольшего сжатия и наибольшего разрежения газа не превышало 1,3:1. В качестве добавки также могут быть использованы одни С 3-углеводороды. Минимальное используемое содержание во всей в целом газовой смеси колеблется минимально от 5% при давлении 1000 psia приблизительно до 3% при давлении 2200 psia. Максимальными количествами являются такие, которые не будут вызывать отделение жидкой фазы при используемой температуре. С 3-углеводородами могут быть любые из таких, как пропан, изопропан или пропилен, отдельно или в смеси. Одним или несколькими С 3 углеводородами также можно заменить С 2 углеводороды, предпочтительно на основе объемного отношения 1:3,5, но не до точки, где они вызывают отделение жидкой фазы при рабочем давлении и температуре. (На основе отношения 1:3,5 означает, что каждый стандартный объем 5 С 3-углеводорода заменяет три с половиной стандартных объема С 2-углеводорода). Как правило, ограничение, что жидкая фаза не должна образовываться, означает, что должно присутствовать приблизительно не более 12% С 3 углеводородов при давлении 1000 psia и температуре 60F, а по мере того, как возрастает давление или температура, следует использовать меньшие количества. Могут быть использованы также две или более добавки С 2- или С 3-углеводородов. При использовании двух или более добавок во многих случаях возникает синергетический эффект,так что понадобится меньше минимального количества каждой добавки, чем было бы необходимо, если бы присутствовала только одна добавка, для того чтобы произведение zMW было меньше, чем то, что эквивалентно стандартному объему природного газа при используемых давлении и температуре. При давлении выше 1000 psia С 4 углеводороды не вносят большого вклада в улучшение произведения zMW. Таким образом,добавки С 4-углеводородов не рассматриваются в настоящем изобретении. Однако С 4 углеводороды, уже присутствующие в природном газе, не следует удалять, если они присутствуют в количестве, недостаточном для ожижения или для слишком неблагоприятного влияния на произведение zMW. Присутствие в смеси более 1% С 4-углеводородов не является предпочтительным, однако, по мере того, как усиливается влияние С 4-углеводородов на облегчение ожижения при давлениях от 1000 psia до 2200 psia, и при наличии более 1% С 4 углеводородов повышается опасность, что произойдет отделение жидкой фазы. С 4 углеводороды оказывают также неблагоприятное влияние на коэффициент z смесей, как только давление падает ниже 900 psia, так что следует принять меры, чтобы в процессе транспортировки по трубопроводу давление в таких смесях, в соответствии с настоящим изобретением,которые содержат С 4-углеводороды, не падало ниже 900 psia, а предпочтительно не ниже 1000psia. Введение добавок в количестве менее нижнего предела (если не используют две добавки с синергетическим эффектом) действительно увеличивает произведение zМW больше,чем метана или природного газа в отдельности,и является, таким образом, нежелательным. Например, когда давление составляет 1000 psia и температура равна 35F, смесь метана и этана,содержащая менее приблизительно 26% этана,имеет коэффициент z, более высокий, чем один метан (все составы приведены на основе объемных процентов при стандартных давлениях и температурах). Таким образом, введение этана с увеличением его содержания от 2 до, например,12% при данном давлении и температуре, является нежелательным, поскольку увеличивает 6 произведение zMW и тем самым увеличивает энергию, потребную для перекачки или сжатия для хранения данного стандартного объема газа. Однако когда присутствует более 26% этана,коэффициент z падает так интенсивно, что возникает тенденция к уменьшению значения произведения zMW ниже, чем у чистого метана. Коэффициент z с увеличением содержания этана продолжает снижаться, приводя к снижению произведения zMW до значения, когда дальнейшее увеличение содержания этана вызывает отделение жидкой фазы (приблизительно при 40% этана и 1000 psia и 35F). Таким образом,добавление этана к природному газу для получения смеси, содержащей более 26% этана при давлении 1000 psia и температуре 35F, приводит к увеличению уплотнения молекул и уменьшению произведения zMW, тем самым уменьшая расходы на перекачку и повышая способность к хранению в данном объеме. При давлении 1350 psia и температуре 85F получают улучшенные результаты по сравнению с одним метаном, когда в смеси присутствует всего 17% этана. Когда давление возрастает до 1675psia при температуре 35F, смесь с 13% или более этана, а остальное - метан, улучшает результаты по сравнению с одним метаном. При давлении 2140 psia и температуре 35F эффект улучшения проявляется у смесей с 6% этана, а остальное - метан. Устранение жидкой фазы в настоящем описании означает устранение образования жидкости, достаточного для получения отчетливой жидкой фазы в трубопроводе при используемых температурах и давлениях. Такая фаза может вызвать проблемы из-за скопления в нижних частях трубопровода или образования жидкого осадка, которые влияют на эффективность перекачки. Однако допустимым может быть несколько капель жидкости в трубопроводе. Использование углеводородов в качестве добавки обеспечивает дополнительное преимущество, позволяя транспортировать смесь метана или природного газа и углеводородной добавки в одном трубопроводе с меньшими энергетическими затратами, чем если бы оба транспортировались в отдельных трубопроводах. Краткое описание чертежей Далее изобретение будет описано в соответствии со следующими чертежами, на которых на фиг. 1 А-1 Е показаны графики прироста пропускной способности в зависимости от содержания С 2-углеводородов в смеси метана и этана. На каждом из графиков приведены результаты для разного давления. На фиг. 1F приведены расчетные данные коэффициентов расхода для различных смесей метана и этана; на фиг. 2 А и 2 В показаны графики прироста пропускной способности в зависимости от температуры (в градусах Фаренгейта) для тру 7 бопроводов при давлении 800 и 1675 psia соответственно; на фиг. 3 представлены итоги расчета потребных мощностей (в лошадиных силах) для трубопровода с различными газовыми смесями,причем используемый трубопровод диаметром 36 дюймов работает при максимальном рабочем давлении 1740 psia, температуре на впуске 80F и температуре почвы 32F; на фиг. 4 представлен график потребных мощностей (в лошадиных силах) на тысячу кубических футов газа в сутки для разных смесей этана и метана при разных давлениях. Подробное описание вариантов, показанных на чертежах Что касается фиг. 1, то на ней показано влияние добавления этана в метан при различных давлениях и одинаковой температуре. В каждом случае коэффициент z рассчитывали для каждого содержания этана от 0 до 40%. Затем наименьший рассчитанный коэффициент z произвольно обозначили как 0% прироста пропускной способности. Каждый из остальных результатов нанесли на график по отношению к 0% прироста пропускной способности для получения кривой. Кривые, полученные таким образом, приведены на фиг. 1 А-1 Е для различных давлений, причем каждая кривая соответствует одному давлению. Температура для каждой из представленных кривых составляла 35F. При рассмотрении фиг. 1 А видно, что при давления 800 psia в трубопроводе лучшее уплотнение происходит, когда трубопровод заполнен чистым метаном. По мере добавления этана прирост пропускной способности (в процентах) уменьшается до тех пор, пока количество этана в трубопроводе не составит приблизительно 25%. После этого прирост пропускной способности снова начинает расти, но не достигает уровня, полученного для чистого метана. На фиг. 1 В показано влияние добавления этана в метан при давлении в трубопроводе 1150 psia. В этом случае прирост пропускной способности постепенно уменьшается от 0% этана приблизительно до 12% этана, а затем снова увеличивается. Приблизительно после 25% этана прирост пропускной способности становится более высоким, чем получают без этана во всех случаях. На фиг. 1 С показано, что этот эффект является даже более выраженным, когда давление в трубопроводе увеличивается до 1350 psia. Самая низкая пропускная способность в данном случае имеет место приблизительно при 7%, а смеси с содержанием этана более 17% демонстрируют возрастание уплотнения (а, следовательно, пропускной способности трубопровода или вместимости при хранении), недосягаемое для одного природного газа или одного метана. На фиг. 1D показано, что при давлении 1760 psia самая низкая пропускная способность имеет место, приблизительно, при 5%, а где-то 8 выше 12% этана происходит более высокий прирост пропускной способности, чем достигается для одного природного газа или одного метана. Однако для получения наилучших результатов должно присутствовать, по меньшей мере, 15% этана. При давлении 2140 psia (фиг. 1 Е) введение приблизительно 4% этана дает положительный эффект, и этот эффект постепенно все время возрастает вплоть до точки, в которой этан начинает отделяться в виде жидкой фазы. Однако для получения наилучших результатов должно присутствовать, по меньшей мере, 12% этана, а предпочтительно 15% этана. На фиг. 1F показано влияние коэффициента z и его произведения на средний молекулярный вес газа для газов, содержащих разное количество метана и этана (этан показан в таблице как "С 2"). В таблице приведены данные по коэффициенту расхода (равный единице, деленной на корень квадратный из произведения zMW). Таким образом, можно видеть, что при давлении выше приблизительно 1000 psia имеет место самое лучшее уплотнение и, следовательно, самые низкие расходы на сжатие и перекачку при транспортировке, когда этан добавляют выше минимального количества, которое уменьшается при увеличении давления. При давлении 1150 psia (фиг. 1 В) нужно добавить приблизительно 24% этана, чтобы получить такой же эффект уплотнения, как приблизительно при 2% этана в обычном природном газе. Однако если добавить больше этого количества,то улучшение уплотнения происходит при каждом добавлении. По мере возрастания давления требуется добавлять последовательно меньшее количество этана для получения лучшего уплотнения (и, следовательно, нужны меньшие расходы на транспортировку и сжатие), чем для природного газа. Действительно, при давлении 2140 psia даже при добавлении 4% этана обнаруживается некоторое преимущество, хотя, конечно, преимущество возрастает все больше по мере добавления этана. На фиг. 2 показано, как изменяется влияние с температурой. Даже при давлении 800 psia(фиг. 2 А) имеет место увеличение пропускной способности (т.е. лучшее уплотнение) по мере падения температуры, и прирост пропускной способности становится тем больше, чем больше присутствует С 2. Однако влияние не настолько значительно, как при более высоких давлениях. С повышением давления (фиг. 2 В) прирост пропускной способности возрастает значительно больше с температурой, и увеличение прироста пропускной способности становится еще больше по мере того, как возрастает количество добавляемого этана. Таким образом,предпочтительно работать, как правило, при относительно низкой температуре, такой как от 70 до -20F. Более высокая температура (например, приблизительно до 120F) может быть до 9 пустимой, но уменьшает преимущества изобретения. На фиг. 3 представлены мощности (в лошадиных силах [киловаттах]), потребные для пропуска по трубопроводу различных газовых смесей этана и метана при максимальном давлении 1740 psia и минимальном давлении 1350psia. Данные на фиг. 3 приведены для трубопровода диаметром 36 дюймов и длиной 1785 миль с насосными станциями, расположенными через каждые 56 миль. При пропускной способности 2,0 миллиона стандартных кубических футов в сутки для транспортировки смеси из 98% метана и 2% этана (которая соответствует обычному природному газу) потребовалось бы 812579 лошадиных сил. Однако для транспортировки стандартного объема газа, но содержащего 35% С 2, понадобится только 651860 лошадиных сил при экономии свыше 150000 лошадиных сил. Когда пропускная способность возрастает до 2,5 миллионов стандартных кубических футов,природный газ, содержащий 2% этана, практически нельзя транспортировать, поскольку используемые скорости и температуры слишком высоки. Однако газ с 6% этана транспортировать можно, а у газа с 35% этана возникает экономия свыше 500000 лошадиных сил, по сравнению с тем, когда для транспортировки используют газ с 6% этана. На фиг. 4 показано влияние на мощности в лошадиных силах, потребные для перекачки одного миллиона кубических футов газа через такой же трубопровод, как использованный в фиг. 3, когда газ в трубопроводе содержит разные концентрации этана при температуре 35F. На фиг. 4 также показано отрицательное влияние введения этана при использовании типового трубопровода, работающего при давлении приблизительно 800 psia и температуре 35F. Мощность, потребная для перекачки, возрастает до тех пор, пока смесь содержит менее 26% этана, а затем сужается при более высоких концентрациях, приближающихся к пределам,соответствующим образованию жидкой фазы. Однако снижение является недостаточным для того, чтобы из-за концентрации, при которой происходит ожижение (приблизительно 40%),получить хоть какую-то экономию мощности (в лошадиных силах) при использовании обычного природного газа. Это повышение расхода энергии, тем не менее, достигает максимума при уменьшении концентраций этана по мере того,как возрастает рабочее давление, например, при 14% при давлении 1150 psia, 8% при 1350 psia,6% при 1475 psia. Это происходит из-за того,что скорость уменьшения коэффициента z превышает скорость увеличения плотности. Как отмечено, при 800 psia возрастание количества этана в смеси даже вплоть до 40% не обеспечивает получения экономии мощности (в лошадиных силах). Однако при давлении 1150psia увеличение количества этана приблизи 002238 10 тельно до 24% дает экономию мощности (в лошадиных силах) по сравнению с величиной при 2% этана (которое приблизительно соответствует количеству этана в большинстве составов природного газа). При давлении 1350 psia снижение мощности (в лошадиных силах) происходит у смесей, содержащих приблизительно более 14% этана. По мере возрастания давления экономия мощности (в лошадиных силах) происходит при еще меньших количествах добавляемого этана. Как можно видеть на фиг. 4, пик потребной мощности на графике сдвигается влево и становится все меньше по мере возрастания давления. Однако рассмотрение фиг. 4 вместе с фиг. 2 А и 2 В показывает, что по мере уменьшения температуры кривая стремится повернуться вправо. Таким образом, по мере уменьшения температуры требуется меньшая добавка этана для получения необходимого дополнительного уплотнения и, следовательно,уменьшенной потребности энергии для сжатия и перекачки. Результатом являются более низкие расходы энергии на сжатие газовых смесей с более высокой теплотворной способностью (в Британских тепловых единицах (B.T.U, чем могут быть достигнуты в трубопроводе для природного газа обычной транспортно-товарной спецификации. Для таких высококалорийных газовых смесей более высокая пропускная способность трубопровода с экономическим эффектом может быть достигнута при соответствующем увеличении потребной мощности (в лошадиных силах). Подобные эффекты проявляются, когда для замены всего или части этана используют этилен. Когда для замены всего или части этана используют пропан, изопропан или пропилен,либо смеси любых их этих газов, то эффекты являются даже более выраженными, чем при использовании этана, и происходят при добавлении меньшего количества каждого из компонентов, чем необходимо при использовании этана, как отмечено ранее в данном описании. Предпочтительной композицией готового газа является следующая: Компонент Метан Этан и/или этилен Пропан и/или дру 12 об.% гие С 3 Бутаны и другие Не требуется, но в компоненты при- исходном природном родного газа газе присутствует в количестве (приблизительно до 1%), приемлемом, если не вызывает отделения жидкой фазы при используемых давлении и температуре Не требуется, но в исходном природном газе может быть в количестве, приемлемом, если оно ниже 2 об.% Двуокись углерода Не требуется, но в исходном природном газе может быть в количестве, приемлемом, если оно ниже 1 об.% Компонентов всего 100% Температура 120F Давление 2160 psia За пределами этих диапазонов композиции с углеводородными добавками, как правило,приносят небольшой экономический эффект,или приближаются к пределам, при которых может наблюдаться переход к двухфазному или жидкому состоянию. Поэтому, если используются смеси за пределами данных параметров, то следует принять меры, чтобы избежать условий,которые могут вызвать выделение жидкости из смеси. Образования жидкости, как правило,следует избегать, поскольку она может скапливаться в нижних участках трубопровода и вызвать трудности с ее удалением. Преимущественное oжижение некоторых компонентов также будет вызывать изменение состава газовой смеси, изменяя тем самым коэффициент z и,таким образом, сжимаемость газовой фазы. Выше приведены некоторые конкретные варианты настоящего изобретения, но, конечно,специалистам в данной области техники очевидны и другие варианты. Таким образом, следует понимать, что сфера притязаний изобретения не ограничена описанными вариантами, а определена прилагаемой формулой изобретения. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Способ транспортировки природного газа по трубопроводу, включающий:(a) добавление к такому природному газу в достаточном количестве, по меньшей мере, одного из С 2- или С 3-углеводородов или смеси С 2 и С 3-углеводородов так, чтобы из углеводорода вместе с С 2- или С 3-углеводородом (если любой присутствует) исходно в природном газе образовалась готовая смесь с суммарным содержанием С 2- или С 3-углеводорода, достаточным для снижения произведения коэффициента z и среднего молекулярного веса готовой смеси до уровня, меньшего, чем у необработанного природного газа, при давлении и температуре, подлежащих использованию при транспортировке,и(b) транспортировку такой готовой смеси по трубопроводу при температуре от -40 до+48,9 С и давлении выше 6894 кПа, причем упомянутые давление и температуру выбирают так, чтобы в полученной смеси не образовывалась жидкая фаза при температуре и давлении,используемых при транспортировке. 2. Способ по п.1, в котором углеводород выбирают из:(a) по меньшей мере, одного С 2 соединения при содержании от 26 до 40%, если давление составляет приблизительно 6894 кПа,плавно снижающемся приблизительно до содержания от 6 до 15% упомянутого С 2 соединения, если давление составляет приблизительно 15168 кПа, или(b) С 3-соединения при содержании от 12 до 4%, если давление составляет приблизительно 6894 кПа, плавно снижающемся до содержания С 3-соединения, которое не будет вызывать ожижения при используемом давлении, если давление превышает 6894 кПа. 3. Способ по любому из пп.1 или 2, в котором в готовой смеси содержится не более 1 об.% двуокиси углерода. 4. Способ по п.1 или 2, в котором в готовой смеси содержится не более 2 об.% азота. 5. Способ по любому из пп.1-4, в котором температура, при которой транспортируют готовую смесь, составляет от -28,9 до +48,9 С. 6. Способ по любому из пп.1-4, в котором давление, при котором транспортируют готовую смесь, составляет от 14893 до 7928 кПа. 7. Способ по любому из пп.1-6, в котором С 2-углеводородом, добавляемым в природный газ, является этан. 8. Способ по любому из пп.1-6, в котором С 3-углеводородом, добавляемым в природный газ, является пропан. 9. Газовая смесь для использования в трубопроводе при давлении выше 6894 кПа и температуре от -40 до +48,9 С, содержащая:(a) от 65 до 92 об.% метана,(b) от 6 до 35 об.% этана,(c) от 0 до 9 об.% пропана,(d) от 0 об.% С 4-углеводородов до содержания С 4-углеводородов, при котором не происходит образования жидкой фазы при использованном давлении,(e) не более 1% каждого из двуокиси углерода и азота, при суммарном составе смеси 100%, причем при температуре и давлении соответствующей операции такая смесь является полностью газообразной, без присутствия жидкой фазы. 10. Газовая смесь по п.9, которая имеет давление 6894-15168 кПа и температуру от

МПК / Метки

МПК: F17D 1/02, F17D 1/04, F17D 1/00, C10L 3/06, F17D 1/17

Метки: способ, транспортировки, трубопроводу

Код ссылки

<a href="https://eas.patents.su/10-2238-sposob-transportirovki-po-truboprovodu.html" rel="bookmark" title="База патентов Евразийского Союза">Способ транспортировки по трубопроводу</a>

Похожие патенты