Способ очистки газа от кислых компонентов и абсорбер для его осуществления

 

Изобретение относится к газовой газодерерабатывающей и химической промывшенности при проведении абсорбции и тепломассообмена и позволяет увеличить степень очистки природного газа повьшением концентраций предварительно насыщенного абсорбента и уменьшить металлоемкость оборудования за счет уменьшения жидкостных потоков абсорбента. Способ очистки природного газа от кислых компонентов включает противоточное контактирование груборегенерированного абсорбента с исходным кислым газом с последующим противоконтактом частично очищенного газа с то нкорегенерированным абсорбентом, который отводят вьше ввода груборегенерированного абсорбента. При этом предварительную очистку газа производят насыщенным раствором тонкорегенерированного абсорбента и последующим смешением этого раствора с насыщенным груборегенерированным абсорбентом. Абсорбер для осуществления способа включает вертикальные перегородки, размещенные в геижней .секции с установленной на них разделительной тарелкой, образуюпще с корпусом каналы для перетока насьщ1енного груборегенерированного абсорбента. Массообменные тарелки размещены между этими перегородками и сообщены отводом с выходом частично насьщенного тонкогенерированного абсорбента. 2 с.п. 4г-лы, 3 ил., 1 табл о i (Л 00 СП СО 4:: 00 4

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК бо 4 B 01 D 53/18

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н Д BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3866738/23-26 (22) 11.03,85 (46) 23,11.87. Бюп. Р 43 (71) Центральное конструкторское бюро нефтеаппаратуры (72) Н.Г.Гусейнов, Г.К.Зиберт и В.А.Окороков (53) 66.071 ° 7.05 (088.8) (56) Патент ГДР Ф 44364, . кл. В 01 D 53/18, 1966.

t (54) СПОСОБ ОЧИСТКИ ГАЗА ОТ КИСЛЫХ

КОМПОНЕНТОВ И АБСОРБЕР ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к газовой газоперерабатывающей и химической промьш ленности при проведении абсорбции и тепломассообмена н позволяет увеличить степень очистки природного газа повьппением концентраций предварительно насыщенного абсорбента и уменьшить металлоемкость оборудова,ния за счет уменьшения жидкостных потоков абсорбента. Способ очистки природного газа от кислых компонен„„Я0„„1353484 А1 тов включает противоточное контактирование груборегенерированного абсорбента с исходным кислым газом с последующим противоконтактом частично очищенного газа с тонкорегенерированным абаорбентом, который отводят выше ввода груборегенерированного абсорбента. При этом предварительную очистку газа производят насьпценным раствором тонкорегенерированного абсорбента и последующим смешением этого раствора с насьпценным груборегенерированным абсорбентом. Абсорбер для осуществления способа включает вертикальные перегородки, размещенные в нижней, секции с установленной на них разделительной тарелкой, образующие с корпусом каналы для перетока насьпценного груборегенерированного абсорбента, Массообменные тарелки размещены между этими перегородками и сообщены отводом с выходом частично насьпценного тонкогенерированного абсорбента, 2 с.п, ф-лы, 3 ил., 1 табл.

1 13534

Изобретение относится к газовой, гаэоперерабатывающей и нефтехимической промьппленности, в частности к переработке природного и попутного

5 газ а, к аппаратурному оформлению тепломассообменных процессов в системе газ — жидкость, и может быть использовано для очистки газа от кислых компонентов (Н S, СО, RSH) 10 в абсорберах и других тепломассообменных аппаратах.

Цель изобретения — увеличение степени очистки газа повьппением концентрации предварительно насыщенно- 15

ro абсорбента и уменьшение металлоемкости оборудования эа счет уменьшения жидкостных потоков абсорбента.

На фиг.l представлена принципиальная схема для осуществления предла- 20 гаемого способа; на фиг.2 — абсорбер для осуществления способа, на фиг,3— разрез А-А на фиг,2 (нижняя секция абсорбера).

Кислый природный газ по линии 1 25 подают на предварительное противоточное контактирование с частично насьш енным т он корег енериро ванным аб сорбентом (в первую зону монтажа), подводимым к этой зоне по линии 2, Насы- ЗО щенный тонкорегенерированный абсорбент отводится по линии 3, а значительно очищенный от кислых примесей газ направляют во вторую зону на контакт с груборегенерированным абсорбен-З5 том, подаваемым по линии 4, где осуществляют его дальнейшую очистку, насьпценный груборегенерированный абсорбент отводят по линии 5 на смешение с насыщенным тонкорегенериро- 40 ванным абсорбентом, отводимым из первой. зоны контакта по линии 3, а газ подают в третью зону на контакт с тонкорегенерированным абсорбентом, отводимым из первой зоны 45 контакта по линии 3, а газ подают в третью зону на контакт с тонкорегенерированным абсорбентом, подаваемым по линии 6, где его очищают до предельно допустимой концентрации и от- водят по линии 7. Частично насьпценный тонкорегенерированный абсорбент по линии 2 подают в первую зону контакта. Смешанный насьпценный абсорбент по линии 8 отводят на регенерацию.

Абсорбер для осуществления способа включает корпус 9, снабженный штуцерами входа 10 и выхода 11 газа, внутри которого размещены две массообменные секции 12 и 13, разделенные глухой тарелкой 14, с расположенными в них массообменными тарелками 15

17 разного диаметра. Верхняя секция

12 снабжена в верхней части штуцером

18 подвода тонкорегенерированного абсорбента и штуцером 19 отвода частично насьпценного тонкорегенерированного абсорбента, нижняя секция 13— штуцером 20 подвода груборегенерированного абсорбента.. В нижней части нижней секции 13 выполнены вертикальные перегородки 21 с размещенной на них разделительной тарелкой 22, образующие с корпусом 9 байпасирующие сегментные каналы 23 для перетока насьпценного груборегенерированного абсорбента. В пространстве между перегородками 21, сообщенными штуцером 24 с отводом 25 частично насыщенного тонкорегенерированного абсорбента, расположены массобменные тарелки 17. Днище корпуса 9 снабжено штуцером 26 для отвода насьпценного абсорбента.

Абсорбер работает следующим образом.

Кислый природный газ через штуцер

l0 подают под самую нижнюю массообменную тарелку 17, расположенную между вертикальными перегородками

21. Газ, поднимаясь вверх, вступает в противоконтакт на массообменных тарелках 17 с частично насьпценным тонкорегенерированным абсорбентом, поступающим через штуцер 24 по отводу 25 из верхней секции колонны на массообменные тарелки 17. Гаэ, пройря через отверстие в глухой тарелке

22, установленной на вертикальных перегородках, поступает на противоточное контактирование с груборегенерированным абсорбентом, поступающим в абсорбер через штуцер 20, на массообменных тарелках 16. Насыщенный тонкорегенерированный абсорбент сливается вниз под массообменную сек-. цию, где смешивается с насьпценным груборегенерированным абсорбентом, поступающим туда по байпасирующим каналам 23 с массообменных тарелок

16, Смешанный насыщенный абсорбент отводят из абсорбера через штуцер 26.

Значительно очищенный природный гаэ после контакта с груборегенерирован15

Предлагаеиый способ контакт газа с частично насыщенным тонкореге" нернрованным абсорбентом со смесью с грубореге" нерированным .абсорбентом с тонкорегенерированным абсорбентом.

Рабочее давление, МПа 6,5

6,5

6,5

6,5 6,5

6 5

Рабочая температура, С з 13534 ным абсорбентом проходит через глухую тарелку 14 и на массообменных тарелках 15 вступает в контакт с тонкорегенерированным абсорбентом, ко5 .торый подают в абсорбер через штуцер

18. Очищенный природный газ отводят из абсорбера через штуцер 11, а час тично насыщенный тонкорегене рированный абсорбент через штуцер 19, отвод 25 и штуцер 24 подают на предварительное контактирование с исходным кислым газом.

Предлагаемый способ в сравнении с известным улучшает степень очистки газа, так как на первых.массообменных тарелках при контакте с частично насыщенным тонкорегенерированным 20 абсорбентом поступающий газ почти полностью очищается от кислых компонентов и при дальнейшем контакте с грубогенерированным абсорбентами содержание кислых компонентов уменьшается сначала до сотых долей, затем

1 до тысячных, За счет смешивания насьпценных абсорбентов под массообменной секцией уменьшают нагрузки на массообменные тарелки, а следовательно, уменьшают диаметр 22-х дорогостоящих нержавеющих массообменных тарелок в нижней секции с 4,0 до 3,3 м, а также диаметр корпуса абсорбера. 35

Вертикальные перегородки образуют байпасирующие каналы в виде сегмента (стрелка сегмента 0,36 м), уменьшение диаметра приводит к уме ньшению металлоемкости оборудова ния.

84 4

Формула изобретения

1 . Способ очистки газа от кислых компо н ен то в аб сор бционным ме т одом, включающий предварительную очистку насыщенным абсорбентом, промежуточную — груборегенерированным абсорбентом, окончательную — тонкорегенерированным абсорбентом и .смешение насыщенных тонко- и груборегенерированных потоков, отличающийся тем, что, с целью увеличения степени очистки газа повьппением концентрации предварительно насьпценного абсорбента и уменьшения металлоемкост» обо- рудования за счет уменьшения жидкостных потоков абсорбента, предварительную очистку газа производят насыщенным раствором тонкорегенерированного абсорбента и последующим смешением этого раствора с насыщенным груборегенерированным абсорбентом.

2, Абсорбер очистки природного газа от кислых компонентов, содержащий корпус со штуцерами ввода и вывода газа, штуцерами ввода по секциям массообмена абсорбента, штуцером отвода смешанного насьпценного абсорбента, разделительную тарелку с вертикальными перегородками, между которыми размещена нижняя массообменная секция, отличающийся тем, что, с целью увеличения степени очистки газа повьппением концентрации предварительно насьпценного абсорбента и уменьшения металлоемкости оборудования за счет уменьшения жидкостных потоков абсорбента, вертикальные перегородки выполнены глухими, а разделительная тарелка и перегородки установлены на расстоянии от стенок корпуса, образуя сегментные каналы.

l 353484

Продолжение таблицы

Предлагаемый способ контакт газа

Известный способ контакт газа

Параметры с тонкорегенерированным абсорбентом со смесью жидкости 47

62

62

49

31

49 газа

3!

Объемная произ водительность по газу, м /сут б4,5 10

59,5 10

59 5 10 43 6 10

Объемная производительность по абсорбенту, м /сут

25200

10800

25200

10800

Н 5

2I,53

14,73

21 53

14,73

0,0013

0,0003

0,03

0 005

Содержание кислых компонентов в исходном газе, об.X

Содержание кислых ком .понентов в очищенном газв,об,X

Н 8 с груборегенерированным абсорбентом с тонко» регенерированным абсорбен» том

43,6 10 64,5 10

36000 10800 с грубореге-. нерированным абсорбентом с частнч но насыщенным тонкорегенерированяюм абсорбентом

1353484

Составитель Г.урусова

Техред М.Ходаиич

Редактор А.Козорез

Корректор В.Бутяга

Тираж 657 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 5628/8

Производственно-полиграфическое предприятие, r.Óæãoðîä, ул,Проектная,4