Способ осушки газа

 

Д. СПОСОБ ОСУШКИ ГАЗА, вклюЧсшиций абсорбцию влаги гликолем, регенерацию насыщенного поглотителя и йоследуклций. его возврат на стадию абсорбции двумя потоками, о т л ич а ie щ и и с я тем, что, с целью упрощения процесса и повьииения степени регенерации, поглотитель после регенерации делят на два потока в соотношении 1-3:1-10, из которых меньший по объему поток обезвоживают перегретыми парами предварительно осушенных жидких углеводородов, после чего эти пары направляют на контактирование с большим по объему потоком. 2.Способ по п. 1/ о т л и Ч а ю щ и и с я тем, что в качестве жидких углеводородов используют гексан-гептановую фракцию. 3.Способ по ПП.1 и 2, о Т л Ич а ю щ и и с я тем, что жидкие углеводорода перед испарением предварительно осушают противоточным контактированием с отрегенерщзоваиним гликолем. 4.Способ по пп.1-3, о т л ич а ю щи и с я тем, что обезвоживание меньшего по объему потока осуществляют до содержания влаги не выше 0,05 мас.%., а остаточную концентрацию влаги в большем по объему потоке поддерживают не вьвие 3 Мае.% .

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

Ц50 В 01 Р 53/26

ГОСУДАРСТОЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНЯТИЙ

I ф(Ъ " "

»»., ИЗОБРЕТЕНИЯ 1" :;.

К ABTQPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВ,Ф (21} 3362572/23 -26 (22) 13.10.81 (461 07. 01.84. Бюл. 9 1 (72} A.Ä. Бондарь и В,M. Киселев (71) Украинский научно-исследовательский институт природных газов (531 66.074.31(088.8) (56). 1. Гухман Л.М. Вопросы технологии глубокой осушки газа. Р.И. "Подготовка и переработка газа и газового конденсата", вып. 1, 1981, с. 17-22.

2. Авторское свидетельство СССР

9.713580, кл. 8 01 у 53/14, 1977 (прототип P ..

:(54) (57 f 1» СПОСОБ ОСУШКИ ГАЗА, включающий абсорбцию влаги гликолем, регенерацию насыщенного поглотителя и последующий его возврат на стадию абсорбции двумя потоками, о т л и. ч а ю шийся тем, что, с целью упрощения процесса и повьыения степени регенерации, поглотитель после . регенерации делят .на два потока в

ОПИСАНИЕ

„„SU„„. 1064996 А соотношении 1-3:1-10, из .которых меньший по объему поток обезвоживают перегретыми парами предварительно осушенных жидких углеводородов, после чего эти пары направляют на контактирование с большим по объему потоком

2. Способ по и. 1, о т л и ч а— ю шийся тем, что в качестве жидких углеводородов используют гексан-гептановую фракцию.

3. Способ по пп.1 и 2, о т л ич а ю шийсятем,,что жидкие углеводороды перед испарением предварительно.осушают противоточным контактированием с отрегенерирован" ным гликолем. Ф

4. Способ по пп.1-3, о т л не ч а ю шийся тем, что обезвоживание меньшего по объему потока осуществляют до содержания влаги не выше 0,05 мас.%., а остаточную концентрацию влаги в большем по . a объему потоке поддерживают не выше

3 мас.Ъ.

1064996

Изобретение относится к процес сам глубокой осушки газа с использованием жидких поглотителей и может быть использовано в газовой и нефтяной отраслях промышленности.

Известен способ осушки газа путем абсорбдии влаги высококонцентрированным гликолем (например, диэтиленгликолем)(13.

Указанный способ характеризуется недостаточно высокой степенью из- 10 влечения влаги (понижение точки росы составляет 40 К ).

Наиболее близким к изобретению является способ осушки газа, включающий абсорбцию влаги гликолем, регенерацию насыщенного поглотителя ректификацией и последующую подачу поглотителя на стадию абсорбции двумя потоками, различными по объему и концентрации. Меньший по объему поток перед подачей в абсорбер пропускают через слой твердого сорбента. ,Твердый. сорбент в свою очеред под вергают регенерации промывкой водой и продувкой частью осушаемого газа с последующим его охлаждением частью отрегенерированного гликоля (2 j. .Недостатком данного способа является нарушение непрерывности в технологической цепи: осушка газа регенерация абсорбента, поскольку . меньший по объему (основной )поток абсорбента, подаваемого в абсорбер, подвергается глубокому обезвоживанию в аппарате циклического действия путем контактирования адсорбента с твердым адсорбентом с последующей ,регенерацией адсорбента промывной водой, продувкой его горячим газом и охлаждением адсорбента частью регенерированного адсорбента после 40 ректификации. Прн этом вспомогательный циклический процесс включает четыре операции, три из которых требуют замены агентов, подаваемых в абсорбер, что значительно услож- 45 няет процесс регенерации. . Цель изобретения — упрощение процесса регенерации н повышение степени регенерации гликоля.

Поставленная цель достигается 50 тем, что согласно способу осушки газа, включающему абсорбцию влаги гликолем, регенерацию насыщенного поглотнтеля н последующий его возврат ,на стадию абсорбции двумя потоками, поглотитель после регенерации делят на два потока в соотношении

1-3г1-10, из которых меньший по объему поток обеэвожнвают перегретымн парами предварительно осушенных жндкнх углеводородов, пбсле чего 60 эти лары направляют на контактирование с большим цо объему потоком.

При этом в качестве жидких углеводородов используют гексан-гептановую фракцию. б5

Также жидкие углеводороды перед испарением предварительно осушают противоточным контактированием с отрегенерированным гликолем.

Кроме того, обезвоживание меньшего по объему потока осуществляют до содержания влаги не выше

0,05 мас.%, а остаточную концентрацию влаги в большем по объему потоке поддерживают не.выше 3 мас.%.

Выбранный интервал числовых значений соотношений потоков поглотителя обусловлен тем, что в пределах этого соотношения поддерживается необходимая остаточная концентрация гликоля на второй и первой ступенях контакта, что позволяет получить степень регенерации гликоля

99,95%.

Пример 1. В среднюю часть абсорбера, представляющего собой высокоскоростную масообменную колонну, для осушки таза подают„.

8000 кг/ч вспомогательного .регенерированного диэтиленгликоля (ДЭГа) с концентрацией 98%. На верхнюю кон- . тактную тарелку этой же колонны подают 2000 кг/ч основного регенерированного ДЭГа с концентрацией

99,95%. В низ колонны направляют противотоком осушаемый газ при дав--. лении 5,5 МПа и температуре 25 С в количестве 1000 тыс. м >/ч. Выходящий иэ низа колонны насыщенный

ДЭГ с концентрацией 93% после подогрева в теплообменнике направляют в среднюю часть ректификационной колонны, где осуществляют десорбцию воды, поддерживая в нижней части .колонны и в кубе-испарителе темпе;ратуру 1609С. Регенерированный ДЭГ с концентрацией 98% делят на два потока. Основной (меньший ) поток в количестве 2000 кг/ч (20%) с температурой 371 К (98 С) подают на верх десорбционной колонны, а вспомогательный (больший) в количестве

8000 кг/ч (80%) с температурой

25 С подают в среднюю часть абсор- бера. Пары воды.и жидких углеводородов, выходящие иэ верха ректификационной колонны, конденсируют и жидкие продукты, состоящие иэ

5000 кг/ч углеводородов и 650 кг/ч воды, направляют в разделитель, где из .них выделяют воду, которую затем частично подают на промывку остатка жидких углеводородов перед разделителем. Жидкие углеводороды, - выходящие иэ разделителя, подают в осушитель на контакт со 100 кг/ч

ДЭГа концентрации 99,95%. После осушителя жидкие углеводороды и ДЭГ разделяют и углеводороды подают в испаритель, где их нагревают до

98оС и затем направляют в сепаратор.

Выделившиеся в сепараторе жидкие продукты, состоящие из тяжелых угле1064996 водородов, ДЭГа и небольшого количества воды, смешивают с водой таким образом, чтобы содержание ДЭГ в воде не превышало 50% и подают в разделитель. Промытые жидкие углеводороды выводят из снстелы, а водный раствор ДЭГа направляют на верх ректификационной колонны. Пары углеводородов в количестве 5000 кг/ч нагревают до 165.С.,Затем они поступают в низ десорбционной колонны на контакт с 2000 кг/ч. Выходящий с . низа десорбционной колонны. высококонцентрированный ДЭГ охлаждают в холодильнике до 25 С и в качестве о. основного потока направляют на верхнюю контактную тарелку абсорбера.

Выходящие из верха десорбционной колонны пары углеводородов с темпе-. .ратурой 120 С направляют в ректификационную колонну.

G p и м е р 2. В среднюю часть абсорбера, представляющего собой высокоскоростную массообменную колонну для осушки 1 млн. м /ч газа подают 7,458 кг/ч вспомогательного регенерированного диэтиленгликоля (ДЭГa) с концентрацией 98%. На верхнюю контактную тарелку этой же колонны подают 2412 кг/ч основного регенерированного ДЭГа с концентрацией 99,95Ъ. В ниэ колонны направляют противотоком осушаемый-газ при давлении 5;0 ИПа и температур

20ОС. Выходящий иэ низа колонны насыщенный ДЭГ с концентрацией

94Ъ после подогрева направляют в среднюю часть ректификацнонной колонны, где осуществляют десорбцию воды, поддерживая в нижней части колонны теМПературу 160 С. Регенерированный ДЭГ с концентрацией 98% делят на два потока в соотношении

3:10. Основной (меньший3 поток в количестве 256" кг/ч (30%) с температурой 98 С подают на верх десорбционной колонны, а вспомогательный (больший ) в количестве 748 кг/ч (70%) с температурой 20 С подают в абсорбер. Пары воды и жидких углеводородов, выходящие из ректификационной колонны, конденсируют .и продукты, состоящие из 5800 кг/ч углеводородов и 388 кг/ч воды, направляют в разделитель. Выходящая иэ разделителя вода частично подается на промывку .остатка жидких углеводородов. Жидкие углеводороды, выходящие из разделителя, подают .в осушитель на контакт со 100 кг/ч

ДЭГа с концентрацией 99.,95%. После .осушителя жидкие углеводороды и

ДЭГ подвергаются разделению в разделителе. Иэ разделителя ДЭГ поступает в емкость, а углеводороды подают в испаритель, где их нагревают до 98 С и затем направляют в сепае .ратор. Выделившиеся в сепараторе щие из верха десорбционной колонны пары углеводородов с температурой

120 С направляют в низ ректификационной колонны.

Предлагаемый способ позволяет за счет исключения из цикла регенерации цйклических стадий pereнерации и нагрева твердого сорбента и заменой его непрерывным процессом абсорбции жидкими углеводородами упростить процесс регенерации, при. этом степень регенерации гликоля

30 повышается с 98 Ъ до 99, 95%.

35 Применение предлагаемого способа исключает возможные осложнения в работе газопроводов Крайнего Севера, связанные с образованием на трассе газопроводов кристаллогидра40 тов и льда в зимний период прежде всего на участках, проложенных над поверхностью земли, причем понижаются требования к теплоизоляции магистральных газопроводов, в част-. ности понижается глубина траншей. или исключается обваловка газопро- . водов, шире практикуется на земную и надземную прокладка магистральных газопроводов, где это позволяют экологические условия и техника безопасности. При этом во многих случаях можно исключить подачу в газовый поток метанола (или других подобных ингибиторов гидратообраэования1 при глубокой переработке природного газа методом низкотемпе-: . .ратурной абсорбции (HTA) или низко-: температурной конденсации (НТК) гомологов метана, что позволяет значи" тельно снизить расход этих реаген60 тов. Если принять, что необходимое количество метанола для всех целей составляет 0,5 кг/1000 мЗ газа (в реальных условиях эта велйчина эиа" чительно выше), то .при стоимости

65 110 руб. за 1 т метанола экономия жидкие продукты, состоящие из тяжелых углеводородов, ДЭГа и небольшого . количества воды, смешивают с водой таким образом, чтобы содержание

ДЭГа в воде не превышало 50% и подают в разделитель. Промытые жидкие углеводороды выводят из системы, а водный раствор ДЭГа направляют на верх ректификационной колонны.

Пары углеводородов в количестве

10 5800 кг/ч направляют в перегреватель паров, где повышают их температуру до 165 C. Затем они поступают в низ десорбционной колонны на контакт с 2561 кг/ч ДЭГа. Выходящий из ни-!

5 за десорбционной колонны высококон центрированный ДЭГ охлаждают до .

20 С и собирают в емкости, из которой регенерированный высококонцентрированный ДЭГ в качестве основного потока направляют на верхнюю контактную тарелку абсорбера. Выходя106499б на метаноле составляет 55 руб. на 1 млн. м3 газа.

Составитель E.Êîðíèåíêo

Редактор М.Келемеш Техред Ж.Кастелевич Корректор.Г.Решетник

Тираж б87 Подписное

ВНИИПИ. Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 10921/7

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

Кроме того, в районах Крайнего

Севера в зимний период после установок НТА и НТК есть воэможность подавать гаэ в магистральный гаэопровод с более низкой температурой, что позволяет .повысить производительность газопроводов из-эа снижения объема и вязкости транспортируемого газа в период максимального

5 потребления газа народным хозяйством.