Способ регенерации насыщенного раствора диэтиленгликоля

 

Изобретение касается гликолей ,в частности, способа регенерации насыщенного раствора диэтиленгликоля, содержащего метанол и воду, который может быть использован на установках низкотемпературной сепарации и осушки природного нефтяного газа. Цель - снижение энергозатрат и потерь диэтиленгликоля. Процесс ведут выделением ректификацией в первой колонне в качестве дистиллята водометанольной смеси, которую отводят во вторую колонну при 75-110°С. Во второй колонне выделяют из смеси в качестве дистиллята метанол, а кубовый продукт после охлаждения подают как орошение на верхнюю тарелку первой колонны. Способ позволяет снизить потери диэтиленгликоля с 3 до 0,2-1,4 мас.%, затраты тепла на 3850-8868 млн ккал в год, расход холода в 1,5-2 раза и удельную металлоемкость установки в схеме отсутствует третья колонна. 1 ил., 4 табл.

СОЮЗ СО8ЕТСКИХ. социАлистичесиих

РЕСПУБЛИК (50 4 С 07 С 31/20 29/80

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОсудАРст8енный Комитет по изоБРетениям и отнРытиям пРи Гннт сссР

1 -(21) 4321914/23-04 (22) 07.09.87 (46) 07.08.89. Бюл, - 29 (7 1) Всесоюзный научно-исследовательский институт природных гадов и Государственный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт

"ЮжНИИгипрогаз" (72) Т.М.Бекиров, П.Ф.Буракевич, А.Л.Хадиф, Е.Й.Туревский, В.И.Мурин, M,Ô.×è÷àåâ,Â.È.Åëèñòðàòîâ,Ë.Ã.×èêàëîва и Е.Я.Кац (53) 547.422.2.07(088.8) (56) Полов В.И. и др ° Схемы подготовки газа к транспорту на подземном хранилище. -Транспорт и хранение газа.

M., 1980, Р6, с. 18-24 °

Новые технические решения в технологии осушки природных газов:

Обз.инф. Сер. Подготовка и переработка газа и газового конденсата. — M., ВНИИЭгазпром, 1982, с. 28. (54)СПОСОБ РЕГЕНЕРАЦИИ НАСЫЩЕННОГО

РАСТВОРА ЛИЭТИЛЕНГЛИКОЛЯ

Изобретение относится к усовершенствованному способу регенерации насыщенного раствора диэтиленгликоля, содержащего метанол и воду, который образуется при осушке природного и нефтяного газов гликолями, и может быть использовано на объектах, где в схемах сбора и подготовки газа используется два реаганта, например водные растворы метанола и гликоля,и на установках, где в качестве осушителя используются водные растворы

„„SU„„1498753 А 1

2 (57) Изобретение касается гликолей, в частности способа регенерации насыщенного раствора диэтиленгликоля, содержащего метанол и воду, который может быть использован на установках низкотемпературной сепарации и осушки природного нефтяного газа. Цель— снижение энергозатрат и потерь диэтилгнгликоля, Процесс ведут. выделением ректификацией в первой колонне в качестве дистиллята водометанольной смеси, которую отводят во вторую колонну при 75-110 С. Во второй колоно не выделяют из смеси в качестве дистиллята метанол, а кубовый продукт после охлаждения подают как орошение на верхнюю тарелку первой колонны.

Способ позволяет снизить потери диэтиленгликоля с 3 до 0,2-1,4мас.7., затраты тепла на 3850-8868 млн ккал в год, расход холода в 1,5-2 раза и удельную металлоемкость установки в схеме (отсутствует третья колонна) .

1 ил., 4 табл. гликолей низкой концентрации, в частности на установках низкотемпературной сепарации и осушки газа.

Цель изобретения — снижение энергозатрат и потерь диэтиленгликоля.

На чертеже представлена технологическая схема предлагаемого способа.

Ректификацию насыщенного раствора диэтиленгликоля (ЛЭГ) приводят в первой колонне, где в качестве дистиллята выделяют воднометанольную смесь о

У которую при 75-110 С отводят во вто53

В колонне 2 иэ раствора в качестве. дистиллята выделяют воднометанольную смесь, которую с температурой 110 С

3 14987 рую колонну, из которой в качестве дистиллята выделяют метанол, а кубовый продукт после охлаждения подают в качестве орошения на первую тарел5 ку первой колонны.

Наибольший эффект получают при подаче,дистиллята первой колонны на дальнейшую переработку в парообразном состоянии. Для этого первая ко- 10 лонна работает при избыточном давлении, Значение давления определяется в ней с учетом возможности подачи паров с верха колонны во вторую колонну под собственным давлением. Это 15 давление может меняться в пределах до 0,1 ИПа (избыточное).

С учетом состава смеси и избыточного давления в этом случае определяют температуру верха первой колонны. 20

Она изменяется в пределах 75-110 С.

Нижний предел устанавливается, исхо-, дя из температуры кипения дистиллята, при максимальной концентрации в нем метанола и избыточном давлении в ко- 25 лонне 0,01 МПа.

Верхний предел температуры также соответствует температуре кипения дистиллята при избыточном давлении в колонне 0,1 ИПа. В каждом конкрет- 30 ном случае эту температуру определяют путем построения изобарических диаграмм смеси. В зависимости от конкретных условий производства дистиллят первой колонны для дальнейшей пе- 35 реработки может подаваться также в жидком виде. В этом случае колонна работает при атмосферном давлении или под вакуумом. Верхний продукт охлаждают,конденсируют„затем насосом - 40 подают во вторую колонну.

Насыщенный раствор диэтиленгликоля подогревают в рекуперативном теплообменнике 1 и подают в ректификационную колону 2. В последней из, 45 раствора выделяют воднометанольную смесь, которую для дальнейшей переработки подают в колонну 3, где в качестве верхнего продукта получают высококонцентрированный раствор мета50 иола. Кубовый продукт колонны забирают насосом 4, через холодильник 5 подают в качестве орошения на верхнюю тарелку колонны 2. Избыток кубового продукта отводят с установки.

Пример 1. Насыщенный раствор, состоящий из 94 мас,X ДЭГа, 2 мас.7. метанола и 4 мас.i! воды, подают на регенерацию в количестве 100 кг/ч. подают в колонну 3, где разделяют на компоненты. Кубовый продукт колонны

3 после охлаждения до 30 С используют в качестве орошения колонны 2.

Режимы работы колонн 2 и 3 и материальный баланс процесса регенерации по данному примеру представлены в табл 1, Пример 2. Процесс осуществляют аналогично примеру 1. Регенерации подвергают раствор гликоля, состоящий из 88 мас.7. ДЭГа, 4 мас.Ж метанола и 8 мас.7. воды. Воднометанольную смесь (дистиллят колонны 2 после конденсации) в колонну 3 подают насосом при 75"С. Режимы работы колонн 2 и 3 и материальный баланс процесса по данному примеру представлены в табл. 2.

Пример 3-6. Способ осуществляют аналогично примеру 1 согласно схеме. Температура низа колонны 2 составляет 164 С, а колонны

3 105 "С. Флегму колонны 3 охлаждают до 30 С. В колонну 3 йоступает до

8 кг сырья. Из них 1,8-2,5 кг выделяют в качестве дистиллята. Нижний продукт колонны 3 делят на две части:

2-2,5 кг используют в качества флегмы колонны 2, а избыток отводят с установки. Регенерации подвергают насыщенный раствор гликоля различного состава.

В примерах 3 и 4 верхний продукт колонны 2 охлаждают, конденсируют и насосом подают во вторую ректификационную колонну, В примерах 5 и 6 дистиллят колонны 2 подают на дальнейшее разделение в колонну 3 в парообразном состоянии.

Результаты примеров 3-6 приведены в табл, 3 и 4.

Благодаря использованию в качестве орошения колонны 2 кубового продукта колонны 3 в предлагаемом способе концентрация гликоля в дистилляте колонны 2 резко снижается (0,2-1,4 мас. против 3 мас.Ж в известном), что сводит к минимуму потери гликоля на установке. Кроме того, подача дистиллята колонны 2 в парообразном виде на дальнейшую переработку снижает расход энергии на процесс.

98753

Т а блица

Компоненты

Сырье на входе в колонну 2 смеси и условия процесса флегму Отвод с установки

94,0

4,0

2,0

100,0

0,274

74,795

24,931

8,022

ДЭГ, мас.7.

Вода, мас.7.

Метанол,мас.%

Масса, кг

Давление потока,MIIa

Температура, С

98, 95

1,05

93,99

0,38

99,62

2,61

0,38

99,62

3,012

16,67

83,33

2,40

0,18

120

0,13

110

0,15

168

О, 13

0,12

105

О, 105

Таблица2

Верхний Нижний продукт . продукт колонны 2, колонны 2

Верхний продукт колонны 3

Сырье колон ны 2

Состав смеси

На Алегму

Отвод с установки и условия процесса

ДЭГ, мас.Ж

Вода, мас.7.

Метанол, мас.%

Масса, кг

Давление, MIIa

Темпера тура, С

88,0

8,0

4,0

100,0

0,18

88, 89

11,11

4,5

О, 103

93, 62

6,38

93,985

0,ОЕ5

0,99

99, 01

3,03

О, 103

0,99

99,01

1,515

О, 13

0 50

55,28

44,22

9, 045

0,012

160

105

120

5 14

При использовании предлагаемого способа по сравнению с известным достигается снижение затрат тепла на

3850-8868 млн. ккал/год на установке производительностью 30 т/ч. Одновременно снижается также расход холода в 1,5-2 раза. Кроме того, ввиду отсутствия в схеме третьей колонны несколько снижается удельная металлоемкость установки.

Формула изобретения

Способ регенерации насыщенного раствора диэтиленгликоля, содержащего воду и метанол, включающий вы— деление ректификацией в первой колонне в качестве дистиллята водомета5 нольной смеси, выделение из нее во второй колонне в качестве дистиллята метанола, отличающийся тем, что,с целью снижения энергозатрат и потерь диэтиленгликоля, дистиллят первой колонны отводят во вторую колонну при температуре 75-110 С, а кубовый продукт второй колонны после охлаждения подают в качестве орошения на верхнюю тарелку первой колон15 ны, ижний продукт ко- Верхний лонны 3 продукт колонны 3

Нижний продукт колонны 3

1498753

Таблица 3

Показатели

8,5

1,5

2,0

88,5

9,5

2,0

2,5

8,5

1,5

2,0

88,5

9,5

2,0

2,5

4,5

5,5

5,5

7,0

4,5

5,5

5,5

7,0

1,4

1,3

1,4

1,0

1,25

1,25

Таблица4

Энергозатраты

Пример

4060

6593

4974

5275

4225

4225

3380

3380

3025

2420

1860

2040

4817

3850

6887, . 8868

5462

1202

962

3800

Состав насьлценного раствора, мас.7.

ДЭГ

Вода

Метанол

Количество флегмы, кг/ч

Количество сырья колонны

3, кг/ч Известный способ

Предлагаемый способ

Концентрация гликоля в дистилляте колонны 2,мас ..7.

Количество сырья, перера.батываемое в дополнительной колонне, кг, ч

:Известный способ

Предлагаемый способ!

Расход тепла, ккал/ч

Известный способ

Предлагаемый способ

Расход холода, ккал/ч

Известный способ

Предлагаемый способ

Снижение расхода тепла на установке регенерации мощностью 30 т/ч, млн.ккал/год

Снижение расхода холода, млн.ккал/год

Значения показателей для примера

3 4 5 6! 498753

Тираж 352

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 10!

Редактор Н.Яцола

Заказ 4512/18

Составитель Н,Капитанова

Техред А.Кравчук Корректор С.Черни