Способ очистки природного газа от сернистых примесей
1. СПОСОБ ОЧИСТКИ ПРИРОДНОГО ГАЗА ОТ СЕРНИСТЫХ ПРИМЕСЕЙ путем обjработки его в реакторе распыленной водой при температуре гидратообразования с последующим удалением частиц образующихсгя газовых гидратов инертной углеводородной жидкостью, отличающийся тем, что, с целью повьшения степени очистки газа и повьшения эффективности путем снижения энергозатрат, расхода воды и потерь путем углеводородной жидкости , воду перед подачей в реактор насыщают диоксидом серы. 2. Способ ПОП.1, отлича9 ющийся тем, что используют диоксид серы, образующийся при обессеривании природного газа.
COOS СОВЕТСНИХ
«««««
РЕСПУБЛИК
3 511 В 0i D 53/14
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР 1
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ «1
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3532633/23-26 (22) 31. 12.82 (46) 23.11.84. Бюл.,й43 (72) Д.Ю.Ступин, Д.В.Плющев, Ю.Ф.Вышеславцев и В.В.Немков .(71) Московский ордена Октябрьской
:Революции и ордена Трудового Красного Знамени институт нефтехимической и газовой промьппленности им. И.М.Губкина
,(53) 66.074.37(088.8) (56) 1. Коуль А.П.Ризенфельд Ф.С. .Очистка газа. М,, "Недра", 1968. . с. 21-25.
2. Авторское свидетельство СССР
М 644515, кл. В 01 D 53/00, 1976 (прототип)., SU„„112 028 А (54)(57) 1. СПОСОБ ОЧИСТКИ ПРИРОДНОГО
ГАЗА ОТ СЕРНИСТЫХ ПРИМЕСЕЙ путем об работки его в реакторе распыленной водой при температуре гидратообразования с последующим удалением частиц образующихся газовых гидратов инертной углеводородной жидкостью, отличающийся тем, что, с целью повьппения степени очистки газа и повьпнения эффективности путем снижения энергозатрат, расхода воды и потерь путем углеводородной жидкости, воду перед подачей в реактор насьпцают диоксидом серы.
2. Способ по п.1, о т л и ч а— ю шийся тем, что используют ди- I оксид серы, образующийся при обессеривании природного газа.
11250
Изобретение относится к технологии очистки газа от сернистых примесей таких как сероводород, меркаптаны, сероуглерод, сероокись углерода, тиофен и может быть использован в газовой, нефтяной и химической отраслях промьппленности.
Иэвестны способы очистки природного газа от сернистых примесей путем применения жидких поглотителей, 10 например, аминоспиртов $1 J, Однако эти способы, широко приме-. няемые в промьипленности, имеют такие крупные технологические недостатки, как необходимость использования доро- 15 гостоящих реагентов и создание цикла регенерации. Кроме того, многие ия этих цроцессов не эффективны при наличии в газе сероуглерода, сероокиси углерода и меркаптанов. 2О
Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ очист ки природного газа от сернистых примесей .путем обработки его в реакто- 25 ре распыленной водой и удаления образующихся- твердых частиц газовых гидратов жидкой пленкой инертной углеводородной жидкости, стекающей по стенкам абсорбента-сепаратора. При 5б этом, сернистые примеси концентрируются в отделяемых от газового потока, кристаллогидратах, а очищенный газ идет на дальнейпгую переработку 2 .
Недостатками способа являются не- 35 высокая степень очистки от меркаптанов 10-15 мг/нм ; при отрицательных температурах вместе с газогидратами образуется лед, при этом, его количество составляет свыше 5103 от ко- 40 личества вводимой в реактор воды; кристаллогидраты захватывают значи" тельное количество (до 60X) молекул углеводородов. Эти технологические недостатки приводят к перерасходу 45 .воды, увеличению размеров реактора,, повьпнению энергетических затрат и по терь углеводородов.
Цель изобретения заключается в порышении степени очистки, повышении эффективности процесса путем снижения энергозатрат, расхода воды и потерь углеводородов.
Поставленная цель достигается тем, что согласно способу очистки газа от сернистых примесей путем обработки его в реакторе распыленной водой при температуре гидратооб28 2 разования с последующим удалением частиц образующихся газовых гидратов инертной углеводородной жидкостью, подаваемую "в реактор воду предварительно насьпцают газообразным гидрооксидом серы (S02).
Причем, используют диоксид серы, который образуется при обессеривании природного гара. Процесс насьпцения воды диоксидом серы предпочтительно вести путем барботажа.
Способ осуществляют следующим г образом.
Насыщенный водный раствор SO иэ барботера, где его получают, впрыскивают через форсунку в охлажденный газовый поток от (-5 до -20 С) поступающий на верх реактора. Одновременно в реактор подают углеводо- родный конденсат, который смывает образующиеся кристаллогидраты вниз реактора, выполненного в виде сепаратора. Очищенный от сернистых нримесей нриродный газ иэ реактора идет на последующую переработку. Водоконденсатогидратную эмульсию перекатывают в плавильную емкость, в которой в результате подогрева гидраты разлагаются на газ и воду. Газ дегидра тации,практически состоящий из сер1 нистых соединений, поступает в промывочную башню, в которой SO путем " промывки газа водой переводят в раствор, Из промывочной башни водный раст вор 802 перекачивают в барботер,, а.газообразные соединения подаются на дальнейшую технологическую переработку или сжигаются на факеле.
Вода и конденсат.из плавителя поступают в разделитель, из которого во- да и конденсат возвращаются в цикл.
При распылении насыщенного водного раствора диоксида серы в охлажденном до -5. — -20 С газовым пото0 кв:происходит быстрая кристаллизация жидких капель в гидратную струк- туру, захватывающую сернистые примеси из газа. Частицы кристаллогидратов под действием центробежных сил, создаваемых потоком газа, закрученным завихрителем, который установлен на входе в реактор, прилипает к пленке углеводородной жидкости (конденсата), стекающей по стенке гидратора, Кристаллогидраты вместе с конденсатом выводят из сепаратора, а очищенный от сернистых примесей газ идет на дальнейшую переработку.
3 И 2502
При 41УС предварительно насыща-. ют воду диоксидом серы. Природный газ при давлении 4,0-6,0 МПа и температуре -5 " -20 С, содержащий д
450 мг/нм меркаптанов или 100 мг/нм сероуглерода подают в реактор, в верхней части которого установлен завихрителъ.поступающего газа, фор-. сунка .ддй:.подачг водного.раствора
80ь и устройство для орошения стенок 10 реактора, углеводородной жидкостью,канденсатом,"имеющего состав, выра женный в массовых ХУ.: СН " 0,786; ;:С Н - 2,639, С 8 — 7,70; С„н
15,093, С Н .- 18,989, С Н вЂ” i t5, 20,139; Н,8 - 0,581;. RSH 0,845; сульфидной, дисульфидной и остаточной серы 0,264. После контакта-газа с каплями водного раствора SO об- 20 разовавшиеся кристаллогидраты, содержащие сернистые примеси, выводят из сепаратора. вместе с конденсатои.
Содержание меркаптанов в очищенном
8 4 газе составляет 5-8 мг/нм, а сероуглерода 7 мг/нм, что значительно ниже допускаемого техническими и санитарными нормами содержания сернистых соединений в транспортируемом по трубопроводам природном газе.
Полученные результаты приведены в таблице.
Технико-экономическое преимущество предложенной технологии заключается в том, что наряду с повышением степени очистки газа, предварительное насыцение воды диоксидом серы.: исключает образование льда, так как . раствор сразу кристаллизуется в гидратную структуру и поэтому снижа,ется расход воды.
Исключаются потери легких углеводородов (метана) за счет того, что малые полости в образующихся крис-. таалогидратах заняты молекулами 80 и метан не может их заполнить.
1125028
V g, «n
Ф Х Ф
9 Ф Х>Х Я
Ф kt L 9 g O
Р5о .ОС Х! V
Х Я О О cd ca и и
+ +
Cd n хх «5е о Фее
О 1 Ф
1 Х 1 х В
«Е» Ф О On Ф
v счи 9» Г» х К сса
Фохоо Ф и о
« « О о
«4 ойдо- ю
g (D Х k Г» и о ф
k3z
1 I .! 9» Ф 1
vga
1 l
9;Е Х
9 охе и о о и и б .»!
С3 о
«
I E
СЧ
СЧ
1!
Р»
l о о
«« О о
Щ 00
И
v х х !
Ц
« и
° °
С Ъ х !
»
О х
9»
Ф
И х
9»
cd х х
Г:( о х и
М е ф
Гч о
Гч о х
В о
«« х
9 х хаосе
Ф Г» Х 9, 9 « ок о ми оХооаоо
1I 9, н1,х
I е Ф
1ОМ9,О
19О ОХ !
ОФИГI 9 Ф
1Е чаи
IFаде
1 Е
1 4 Г В х о о
I «cd
1Г-ОХХО !
О е О УМ жбхий
Х И < l! 5 h о Фех е ю х
Цр о о р ю и pl я
9ЕЕ ЮО
ГХЦ9ХГ Е
in an и и
+ + + + о о о о
СЧ CV СЧ СЧ и и. и и
+ + + + о о о и
« « « «
N C»I СЧ СЧ
I л r л о
» » CV
О
С>
1 I а о и и
4 !
СЧ СЧ
С0 И» °
1 1 I I
