Способ разделения углеводородных газовых смесей

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

957 А

aN аю) 3lsg В 01 D 14.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ, КОМИТЕТ COCA

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬФФ (21) .3226520/23-. 26 (22) 30.12.80 (46) 23.04.83 Бюл. и 15 (72) В.Ф. Потапов, И.Н. Степанова,.

M.À. Берлин и А.М. Цыбулевский (71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектный институт по перера- ботке газа (53) 66.071.68 (088.8) (56) 1. Патент CIIIA II 3637345, кл. 23-2А, опублик. 1979.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке II 2953489/23"26," ,кл. В 01 -D 53/14, 1980 (прототип). (54)(57) СПОСОБ РАЗДЕЛЕНИЯ УГЛЕВОДОРОДНЫХ ГАЗОВЫХ СМЕСЕЙ, содержащих двуокись углерода, путем абсорбции органическим поглотителем с последующей регенерацией насыщенного поглотителя с выделением поглощенных углеводородов С и выше,.о т л и ч а юшийся тем, что с целью повышения селективности разделения газовых смесей, содержащих более 603 углекислого газа, и снижения энергозатрат, в качестве поглотителя используют этилФенилдихлорсилан.

1012957

Изобретение относится к разделе- нию газовых смесей с большим содержанием углекислого газа и может быть использовано в нефтяной, газовой, химической, нефтехимической и других отраслях промышленности, где приходиf ся разделять газы, содержащие более

603 углекислого газа.

Основными сферами применения изобретения являются процессы регенераР ции углекислого газа из нефтяйого газа, добываемого на месторождениях, использующих закачку углекислоты в пласт, и очистки синтез - газа, полученного в процессах паровой или парокислородной каталитической конверсии при содержании CO 604.

Известны способы разделения углекислого газа и углеводородов, в> которых углекислый газ поглощают в зоне абсорбции орошением газовой смеси водными растворами поташа, солей щелочных металлов (карбонатов, гидроокисей, гидросульфидов, сульфидов или бикарбонатов с добавкой активаторов (например, аминов), циркулирую" щими между зонами абсорбции и регенерации, и выделяют СО в зоне регенерации. Процесс протекает при температурах абсорбции 50- 100 С и давлении 7- 14 ИПа, регенерация - при дав" ленин, близком к атмосферному 1 .

Однако этот способ, даже с .приме- . нением активаторов, - довольно мед" ленный процесс, не обеспечивает до- 35 статочную очистку газовой смеси от

С0 и применяется при содержании углекислого газа до 50 вес.3.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигае- 40 мому результату является способ раз," деления углеводородных газовых сме- . сей, содержащих двуокись углерода, путем абсорбции оргайическим поглотителем, в качестве которого использу" 45 ют органосилоксановые жидкости, наппример трифторпропилметилсилоксан или полиэтилсилоксан или полиметилсилоксан 12)

Основными недостатками известно- 50 го способа являются одновременное поглощение абсорбентом вместе с углеводородами и части углекислого газа, большие капитальные затраты, свя- занные с необходимостью выделения

{отпарки) поглощенного углекислого газа из насыщенного абсорбента, потери углеводородов, выделяемых вместе с углекислотой в процессе отпарки последней из насыщенного абсорбента.

Цель изобретения - повышение селективности разделения газовых смесей, содержащих более 60 углекислого газа, и снижение капитальных и энергетических затрат на его осуществление.

Поставленная цель достигается тем, что при осуществлении способа разделения углеводородных газовых смесей, содержащих двуокись углерода,:, путем абсорбции органическим поглотителем с последующей регенерацией насыщенного поглотителя с выделением поглощенных углеводородов С> и выше, в качестве поглотителя используют этилфенилдихлорсилан.

В связи с малым поглощением углекислого газа этилфенилдихлорсиланом в 3-15 раз снижается количество углекислого газа в газах регенерации, в результа те че го отпадает необходимость в доочистке углеводородов

С и выше от углекислого газа и, в конечном итоге, на 20-303 снижаются суммарные энергозатраты на разделение в сравнении с известным спосо-"

6оМ.

Количественную оценку степени чистоты разделения характеризуют коэффициенты разделения этанаКС а пропана К > Р С,, отйошение растворимости этана и, со-. ответственно, пропана к растворимости углекислого газа). Количество углекислого газа в газах регенерации уменьшается пропорционально увеличе.— нию коэффициейтов разделения или степени чистоты.

Данные по коэффициентам разделения поглотителей приведены в таблице. -1012957

Давление абсорбции, кг/см

Абсорбент

Этилфенилдихлорсилан

6,7

24,0

34,5

139,4

40

24,.6

12,0

Полиэтилсилоксановая жидкость

2,8

2,0

10,0

7,7, (ПЭС) 40

8,2

2,1

Этилфенилдихлорсилан имеет в 315 раз большие коэффициенты (степени чистоты) разделения в сравнении с известным. способом.

Этилфенилдихлорсилан довольно

- стойкое соединение, обладающее следующими физико-.химическими характеристиками:плотность при 20 С . 1;6 температура кипения при 100 мм.рт.ст. 156 молекулярный .вес. 278.

Предлагаемый способ осуществляют следующии образом.

Вниз абсорбера при давлениях

1,0-4,0 ИПа и температуре 20 С подают газовую смесь, а вверх абсорбера - абсорбент в количестве 0,12 л/м сырого газа. .; При контакте газа с абсорбентом, во время их противоточного движения на Массообменных-элементах, в абсорбере осуществляют поглощение из газовой смеси углеводородов С и выше. С верха абсорбера выводят смесь углекислого газа с метаном а с низа — насыщенный углеводородами

С и выше абсорбент, который затеи подогревают в теплообменных аппаратах до 190-360 С и под давлениеи

0,5-1,6 ИПа подают в регенератор (десорбер). В регенераторе из насыщенного абсорбента выделяют углево-. дороды Са и выше. С низа регенераоэффициенты разделения поглотителя тора регенерированный абсорбент через охлаждающие теплообменные аппараты вновь подают на верх абсорбера.

Пример,. Легкий углеводородный газ этан импульсно подают в количестве 0,5 см в хроматографическую колонку диаметром 6 мм, высотою

1000 мм, находящуюся под давлением и содержащую около 1 г исследуемого абсорбента - этилфенилдихлорсилана.

Колонку продувают газом-носителем гелием со скоростью 150 см /мин.

Аналогичным образом подают в ко-. лонку пропан и углекислый газ. В идентичных условиях определена поглотительная способность известного абсорбента — полиэтилсилоксана.

Этилфенилдихлорсилан при давлениях 1,0-4,0 Hfla, обладая хорошей растворяющей способностью по отноше" нию к пропану и этану, практически не поглощает углекислоту, т.е. обладает очень высокой селективностью, позво. ляющей добиться высокой чистоты абсорбционного разделения газов, содержащих л 603 СО .

Применение предлагаемого способа, в связи с высокой селективностью при;1еняемого абсорбента, приводит к сокращению капитальных затрат по узлу ..

SS регенерации и темплообменному оборудованию, а также по блоку выделения

/ углеводородов, извлекаемых при. отпар-ке С0 иэ насыщенного абсорбента.

Составитель Е. Корниенко

Редактор А. Козориз . Техред А.Бабинец:

Корректор С. Шекмар

Заказ 2840/8 тираж 686

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж"35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4

5 1012957 6

Применение предлагаемого способа счет сокращения потерь целевых компопозволяет повысить чистоту выделения нентов вместе с СО

СО без применения специальных при- Предлагаемый способ намного экоЯ.

1 емов, в частности без отпарки СОе . номичнее известного и позволяет дос" ввиду максимально высокой селективиос- з тичь экономического эффекта ти используемого абсорбента, что . 0,2 млн. руб. в годна установке мощпозволяет снизить капитальные затраты ностью 1 млрд. м перерабатываемого и повысить экономичность процесса за газа.