Способ осушки углеводородного газа

 

1. СПОСОБ ОСУШКИ УГЛЕВОДОРОДНОГО ГАЗА, включающий контактирование его под давлением с силикагелем и регенерацию силикагеля нагретым газом, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности процесса за счет снижения энергозатрат, контактирование с силикагелем осуществляют под давлением 18- 25 МП а. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что регенерацию силикагеля ведут после его насыщения водой до 3-4 мае. % при температуре газа регенерации 40-100°С.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК,„Яу„„1139483

4(51) В 01 D 53/26

E

ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPGH0IVlV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

llO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3550400/23-26 (22) 08.02.83 (46) 15.02.85. Бюл. № 6 (72) 3. А. Набутовский, В. И. Попов, Г. В. Вялкина, В. И. Елистратов, В. А. Маковский, А. Г. Сиротин, Е. Н. Туревский, А. Л. Халиф, 1О. И. Шумяцкий и М. Ф. Чичаев (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт природных газов (53) 66.074.31 (088.8) (56) 1. Жданова H. В. и др. Осушка природных газов. М., «Недра», 1975, с. 109—

110.

2. Кулиев А. М. и др. Технология и моделирование процессов подготовки природного газа. М., «Недра», 1978, с. 74, фиг. 42.

3. Там же, с. 82, рис. 47 (прототип) . (54) (57) 1. СПОСОБ ОСУШКИ УГЛЕВОДОРОДНОГО ГАЗА, включающий контактирование его под давлением с силикагелем и регенерацию силикагеля нагретым газом, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности процесса за счет снижения энергозатрат, контактирование с силикагелем осуществляют под давлением 18—

25 МПа.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что регенерацию силикагеля ведут после его насыщения водой до 3 — 4 мас. % при температуре газа регенерации 40 — 100 С.!

139483

4,0

З,1

1,2

0,05

Следы

6,0

6,1

6,6

7,0

7,2

7,6

1 0,0

l 5,0

18,0

86,0

Изобретение относится к адсорбционной осушке газа и может найти применение в газовой и нефтехимической промышленности.

Известен способ осушки углеводородного газа силикагелем в колонном аппарате при давлении 2 МПа. Регенерируют адсорбент осушенным газом, нагретым до 180 С (1).

Известен также способ короткоцикловой осушки углеводородного газа силикагелем при давлении 7 МПа. Регенерацию адсорбента ведут осушенным газом при 315 С (2).

Недостатком известных способов являются высокие энергозатраты на регенерацию, так как наряду с влагой адсорбируются углеводороды, десорбция которых происходит при высоких температурах.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ осушки углеводородного газа, включающий контактирование его при давлении 7,6 МПа с силикагелем до степени насыщения последнего водой

6 мас. /о и углеводородами 4 мас. /о, регенерацию насыщенного адсорбента ведут осущенным газом с давлением 7,3 МПа и температурой 210 — 230 С (3).

Основным недостатком данного способа являются высокие затраты энергии на регенерацию адсорбента от поглощенных углеводородов (С +в). Кроме того, обедняется углеводородный состав газа.

Цель изобретения — повышение эффективности процесса за счет снижения затрат энергии.

Поставленная цель достигается тем, что согл асио способу осушки углеводородного газа, включающему контактирование его под давлением с силикагелем и регенерацию силикагеля подогретым газом, контактирование с силикагелем осуществляют под давлением 18 — 25 МПа.

Регенерацию силикагеля ведут после насыщения его водой до 3 — 4 мас. o/o npu температуре газа регенерации 40 — 100 С.

Предлагаемый способ основывается на экспериментально установленном факте, что проведение процесса адсорбции при давлении 18 — 35 МПа практически исключает извлечение углеводородов С + в, но обеспечивает требуемую глубину осушки газа.

В таблице приведена зависимость количества адсорбированных компонентов от давления газа.

Из данных таблицы видно, что предлагаемый интервал давлений газа при адсорбции 18=25 МПа рационален, так как явления резкого снижения адсорбции углеводородов не наблюдается при Р 18 МПа, а увеличение давления выше 25 МПа нецелесообразно, поскольку уже при этом давлении углеводороды практически не адсорбируются.

Необходимость насыщения силикагеля водой до 3 — 4 мас. о/o обусловлена тем, что повышение этого параметра требует резкого увеличения количества газа регенерации, а снижение вызывает необходимость частого переключения аппаратов с адсорбции на регенерацию и ведет к повышенному расходу адсорбента.

Отсутствие в силикагеле углеводородов, достигнутое за счет проведения процесса адсорбции при давлении 18,0 — 35,0 МПа, позволяет значительно снизить температуру регенерации с 210 — 230 С (прототип) до 40-100 С. При температуре менее 40 С резко возрастает требуемое количество газа регенерации, а увеличение температуры более

100 С нецелесообразно по экономическим соображениям, так как не обеспечивает существенного понижения количества газа регенерации.

Пример 1. Природный газ состава, мол. /о. Ci 90; С 4; Сз 1,5; С4 1; С5+ЪО,З;

СОа 1; N 2,2, с давлением 1,25 МПа, температурой 40 С в количестве 4000 нм з/ч подвергают компримированию в 4-х ступенях компрессора до давлений соответственно

2,6; 5,5; 11,5 и 25 МПа. После каждой ступени газ охлаждают и сепарируют. Температура газа после цилиндра 4-ой ступени

130 С, после холодильника 30 — 40 С, влагосодержание 0,3 г/нм . Этот газ через влагомаслоотделитель направляют в адсорбер, заполненный силикагелем KCM. После прохождения слоя сорбента влагосодержание осушенного газа составляет 0,009 г/нмз.

Цикл адсорбции (одновременно регенерации) составляет 4 ч. Осушенный газ (5О/р объема) после дросселирования подогревают в теплообменнике встречным потоком неосушенного газа до 40 — 50 С и используют для регенерации силикагеля со степенью насыщения водой 3 мас. o/p. Газ регенерации направляют в 1-ю ступень сжатия и возвращают в цикл компрессии.

Углеводородный состав газа после адсорбции не изменяется. В продуктах десорбции жидкие углеводороды не обнаруживаются.

Пример 2. Состав, количество и параметры исходного газа, а также его подготовка и осушка в адсорбере аналогичны примеру 1.

Для регенерации используют сжатый газ из цилиндра 4-й ступени сжатия (20—

100 /е). Этот газ с давлением 25,4 МПа и температурой 130 С через маслоотделитель

1139483

Составитель Л.. Быховер

Техред И. Верес Корректор Л. Пилипенко

Тираж 659 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и от крытий

I 13035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент». г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Редактор Т. Парфенова

Заказ 20/6 направляют для десорбции силикагеля. На входе в адсорбер газ имеет температуру

100 С. Газ десорбции с давлением 25,2 МПа возвращают в технологический процесс компрессии и осушки газа. При регенерации, для охлаждения силикагеля используют осушенный газ высокого давления. Показатели процесса (глубина осушки, степень регенерации сорбента, продукты десорбции и др.) аналогичны примеру 1.

Таким образом, в предлагаемом способе десорбцию водяных паров из силикагеля осуществляют за счет теплообмена осушенного газа, регенерации с компримированным неосушенным газом (пример 1) или используют в качестве газа регенерации непосредственно весь или часть компримированного неосушенного газа с возвратом его в цикл компрессии без применения дорогостоящего подогрева (пример 2).

Применение предлагаемого способа осушки углеводородного газа обеспечивает технико-экономический эффект за счет экономии энергозатрат.