Способ разделения газа

Изобретение относится к нефтеперерабатывающей и газоперерабатывающей промышленности и может быть использовано при разделении газа. Способ разделения газа включает ввод газа в абсорбер, на верх которого подают охлажденный абсорбент, с отбором с верха абсорбера сухого газа и выводом насыщенного абсорбента с низа абсорбера в ректификационную колонну, с верха которой отбирают пропан-бутановую фракцию, которую также используют в качестве флегмы, боковым погоном через отпарную секцию выводят газовый бензин и с низа колонны выводят абсорбент, который после охлаждения возвращают на верх абсорбера, с подачей в низ абсорбера, ректификационной колонны и отпарной секции тепла. Жидкость с нижних тарелок абсорбера нагревают остатком ректификационной колонны, предварительно нагретым в кипятильнике, и подают в низ абсорбера. Технический результат - снижение энергозатрат. 2 ил., 2 табл.

 

Изобретение относится к способам разделения газа и может быть использовано в нефтеперерабатывающей и газоперерабатывающей промышленности.

Известен способ разделения газа в двух ректификационных колоннах (И.А. Александров. «Перегонка и ректификация в нефтепереработке». М.: Химия, 1981, с.283, рис.V-10a).

Недостатком данного способа является использование искусственного холода в качестве хладагента.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является способ разделения газа, включающий ввод газа в абсорбер, на верх которого подают охлажденный абсорбент, с отбором с верха абсорбера сухого газа и выводом насыщенного абсорбента с низа абсорбера в ректификационную колонну, с верха которой отбирают пропан-бутановую фракцию, которую также используют в качестве флегмы, боковым погоном через отпарную секцию выводят газовый бензин и с низа колонны выводят абсорбент, который после охлаждения возвращают на верх абсорбера, с подачей в низ абсорбера, ректификационной колонны и отпарной секции тепла (A.M. Чуракаев. «Переработка нефтяных газов». М.: Недра, 1983, с.116, рис.33).

Недостатком известного способа являются высокие энергозатраты в связи со значительным подводом тепла в низ абсорбера.

Задачей настоящего изобретения является снижение энергозатрат.

Указанная задача решается тем, что в способе разделения газа, включающем ввод газа в абсорбер, на верх которого подают охлажденный абсорбент, с отбором с верха абсорбера сухого газа и выводом насыщенного абсорбента с низа абсорбера в ректификационную колонну, с верха которой отбирают пропан-бутановую фракцию, которую также используют в качестве флегмы, боковым погоном через отпарную секцию выводят газовый бензин и с низа колонны выводят абсорбент, который после охлаждения возвращают на верх абсорбера, с подачей в низ абсорбера, ректификационной колонны и отпарной секции тепла, согласно изобретению жидкость с нижних тарелок абсорбера нагревают остатком ректификационной колонны, предварительно нагретым в кипятильнике, и подают в низ абсорбера.

За счет нагрева жидкости с нижних тарелок абсорбера остатком ректификационной колонны и подачи в низ абсорбера удается снизить количество тепла, подаваемого в низ абсорбера, и это решение позволяет снизить энергозатраты.

На фиг.1 представлена схема осуществления предлагаемого способа по варианту 1.

Нагретый сырьевой газ по линии 1 подают в абсорбер 2. С верха абсорбера 2 по линии 3 отводят сухой газ. На верх абсорбера 2 по линии 4 подают охлажденный в холодильнике 5 абсорбент. Из абсорбера 2 по линии 6 отводят жидкость, нагревают в теплообменнике 7 горячим абсорбентом, подаваемым по линии 8, и по линии 9 вводят в куб абсорбера 2. Остаток абсорбера 2 по линии 10 подают в кипятильник 11. Пары с верха кипятильника 11 по линии 12 возвращают в низ абсорбера 2. Жидкость с низа кипятильника 11 по линии 13 подают в ректификационную колонну 14. Пары с верха ректификационной колонны 14 конденсируют в конденсаторе 15 и по линии 16 подают в рефлюксную емкость 17. С низа рефлюксной емкости 17 отводят жидкость и по линии 18 возвращают на орошение ректификационной колонны 14. Балансовый избыток фракции C3-C4 по линии 19 отводят с установки. Из ректификационной колонны 14 по линии 20 отводят боковой погон и подают на верх отпарной секции 21. Пары с верха отпарной секции 21 по линии 22 возвращают в ректификационную колонну 14. Жидкость с низа отпарной секции 21 по линии 23 подают в кипятильник 24. Пары с верха кипятильника 24 по линии 25 возвращают в низ отпарной секции 21. Жидкость с низа кипятильника 24 по линии 26 отводят в качестве газового бензина. Жидкость с низа ректификационной колонны 14 по линии 27 подают в кипятильник 28. Пары с верха кипятильника 28 по линии 29 возвращают в низ ректификационной колонны 14. Жидкость с низа кипятильника 28 по линии 8 подают в теплообменник 7, а затем по линии 30 подают в холодильник 5. Туда же по линии 31 подают свежий абсорбент.

Вариант 2 работы схемы по предлагаемому способу, представленный на фиг.2, отличается от варианта 1 подачей жидкости с низа кипятильника 28 по линии 8 на теплообменные тарелки абсорбера 2, выводом ее по линии 9 и подачей в теплообменник 7 для нагрева сырьевого газа, подаваемого в теплообменник 7 по линии 1 и вводимого после нагрева по линии 6 в колонну 2.

Сравнительные показатели работы схем разделения газа по прототипу и предлагаемому способу приведены в прилагаемых таблицах.

Как видно из таблицы 1, предлагаемый способ по сравнению с прототипом позволяет снизить суммарный подвод тепла извне с 6,60 до 4,26-4,30 Гкал/ч, то есть в 1,54 раза, суммарный отвод тепла извне с 6,719 до 3,961-4,369 Гкал/ч, то есть в 1,54-1,70 раза.

Таким образом, предлагаемое изобретение позволяет снизить энергозатраты.

Таблица 1
Основные показатели работы колонн
Показатели Вариант 0 (прототип) Вариант 1 (предлагаемый способ) Вариант 2 предлагаемый способ)
1 2 3 4
Расход, т/ч
- сырьевого газа 7,60 7,60 7,60
- абсорбента 35,00 35,00 35,00
- сухого газа 3,46 3,46 3,46
- фр. C3-C4 2,73 2,73 2,73
- газового бензина 1,41 1,41 1,38
- остатка K-2 из T-4 35,00 35,00 35,03
- паров с верха K-1 3,46 3,46 3,46
- орошения K-1 35,00 35,00 35,00
- жидкости с низа K-1 56,64 54,76 42,30
- жидкости с низа T-1 39,14 42,41 47,53
- паров из T-1 17,50 12,35 3,21
- жидкости с низа T-2 - 39,14 39,14
- паров из T-2 - 3,27 3,16
- жидкости с низа T-3 - - 42,30
- паров из T-3 - - 5,24
- паров в низ K-1 17,50 15,62 3,16
- питания K-2 39,14 39,14 39,14
- паров с верха K-2 31,18 31,18 31,17
- острого орошения K-2 28,45 28,45 28,44
- бокового погона в K-3 3,62 3,62 3,62
- паров с верха K-3 2,21 2,21 2,24
- жидкости с низа K-3 в T-5 4,44 4,44 4,42
- паров в низ K-3 3,03 3,03 3,04
- жидкости с низа K-2 в T-4 89,53 89,53 89,54
- паров в низ K-2 54,53 54,53 54,51
Температура, °C
- ввода сырьевого газа 40 40 100
- ввода абсорбента 30 30 30
- ввода орошения K-1 30 30 30
- верха K-1 34 34 34
- низа K-1 118 107 164
- в T-1 186 164 126
- в T-2 - 187 186
- в T-3 - - 164
- ввода орошения в K-2 40 40 40
- верха K-2 51 51 51
- вывода бокового погона в К-3 99 99 100
- низа К-2 241 241 241
- в Т-4 246 246 246
- верха К-3 105 105 106
- низа К-3 147 147 147
- в Т-5 157 157 156
- абсорбента из Т-1 210 135 150
- абсорбента из Т-3 - - 190
Давление, ата
- верха К-1 14,00 14,00 14,00
- низа К-1 14,46 14,46 14,46
- в Т-1 14,56 14,56 14,43
- в Т-2 - 14,66 14,66
- в Т-3 - - 14,45
- в Е-2 10,80 10,80 10,80
- верха К-2 11,00 11,00 11,00
- низа К-2 11,60 11,60 11,60
- в Т-4 11,90 11,90 11,90
- верха К-3 11,38 11,38 11,38
- низа К-3 11,57 11,57 11,57
- в Т-5 11,88 11,88 11,88
Тепло, Гкал/ч
- вводимое с сырьевым газом
- вводимое с абсорбентом 0,699 0,699 1,005
- отводимое в Х-1 0,493 0,493 0,493
- подводимое в Т-1 4,336 1,986 1,578
- подводимое в Т-2 3,300 2,530 0,886
- подводимое в Т-3 - 0,800 0,760
- отводимое в Х-2 - - 1,348
- подводимое в Т-4 2,383 2,383 2,383
- подводимое в Т-5 3,300 3,300 3,300
- суммарный подвод тепла извне в Т-1 (прототип), Т-2, Т-4, Т-5 (варианты 1 и 2) 0,200 0,200 0,200
- суммарный отвод тепла извне в Х-1 и Х-2 6,600 4,300 4,260
6,719 4,369 3,961
Число теоретических тарелок (двухсливные клапанные)
- в 1 секции К-1
- во 2 (отгонной) секции К-1 14 14 14
- в 1 секции К-2 7 7 7
- во 2 секции К-2 7 7 7
- в 3 (отгонной) секции К-2 9 9 9
- в К-3 9 9 9
14 14 14
Диаметр, м
- K-1 1,2 1,2 1,0
- K-2 2,0 2,0 2,0
- K-3 0,6 0,6 0,6
Расстояние между тарелками, мм
- в K-1 400 400 400
- в K-2 400 400 400
- в K-3 300 300 300
Линейная/максимально-допустимая скорость пара, м/с
- в K-1
- в K-2 0,10-0,18/0,26-0,41 0,10-0,18/0,26-0,41 0,14-0,24/0,24-0,41
- в K-3
0,12-0,19/0,21-0,26 0,12-0,19/0,21-0,26 0,12-0,19/0,21-0,26
0,12-0,15/0,15-0,17 0,12-0,15/0,15-0,17 0,12-0,15/0,15-0,17
Высота подпора слива, мм
- в K-1 28-41 28-41 31-44
- в K-2 17-43 17-43 19-43
- в K-3 12-13 12-13 12-13
Содержание, % масс.
- C3 в сухом газе 0,12 0,10 0,20
- абсорбента в сухом газе 3,31 3,31 3,30
- C2 во фр. C3-C4 0,29 0,29 0,29
- C5 во фр. C3-C4 0,09 0,09 0,11
- C4 в газовом бензине 0,09 0,09 0,06
- фр. >110°C в газовом бензине 2,92 2,92 2,64
- фр. до 100°C в остатке K-2 2,02 2,02 2,08
Таблица 2
Состав сырья и продуктов разделения колонн, % масс.
Компоненты и фракции, °C Сырьевой газ Абсорбент Сухой газ (вариант 0) Фр. C3-C4 варианты 0 и 1) Газовый бензин (варианты 0 и 1) Остаток K-2 (варианты 0 и 1) Сухой газ (вариант 1) Сухой газ (вариант 2) Фр. C3-C4 (вариант 2) Газовый бензин (вариант 2) Остаток K-2 (вариант 2)
C1 27,42 - 60,21 - - - 60,27 60.17 - - -
C2 16,63 - 36,36 0,29 - - 36,32 36,32 0,29 - -
C3 21,73 - 0,12 60,22 - - 0,10 0,20 60,22 - -
iC4 4,14 - - 11,47 - - - - 11,47 - -
nC4 10,04 - - 27,93 0,09 - - - 27,91 0,06 -
iC5 2,21 - - 0,08 11,76 - - - 0,10 12,05 -
nC5 2,67 - - 0,01 14,38 - - - 0,01 14,71 -
40-50 1,00 - - - 5,25 - - - - 5,37 -
50-60 1,77 0,01 - - 9,58 0,01 - - - 9,80 0,01
60-70 2,00 0,04 0,01 - 11,11 0,02 0,01 0,01 - 11,35 0,02
70-80 2,00 0,14 0,03 - 12,20 0,08 0,03 0,03 - 12,40 0,08
80-90 2,00 0,48 0,07 - 14,02 0,34 0,07 0,07 - 13,97 0,36
90-100 3,28 1,41 0,16 - 13,20 1,57 0,16 0,16 - 12,60 1,61
100-110 1,00 4,04 0,32 - 5,49 4,00 0,32 0,32 - 5,05 4,02
110-120 1,00 10,88 0,62 - 2,18 10,95 0,62 0,62 - 1,97 10,95
120-130 1,08 24,04 0,93 - 0,65 24,16 0,93 0,93 - 0,59 24,14
130-140 0,01 26,56 0,69 - 0,08 26,52 0,69 0,69 - 0,07 26,49
140-150 0,01 20,97 0,36 - 0,01 20,93 0,36 0,36 - 0,01 20,91
150- 160 0,01 8,99 0,10 - - 8,98 0,10 0,10 - - 8,97
160-170 - 1,99 0,02 - - 1,99 0,02 0,02 - - 1,99
170-180 - 0,38 - - - 0,38 - - - - 0,38
180-190 - 0,06 - - - 0,06 - - - - 0,06
190-200 - 0,01 - - - 0,01 - - - - 0,01
Z 100,00 100,00 100,00 100,00 100,00 100,00 100,00 100,00 100.00 100,00 100,00

Способ разделения газа, включающий ввод газа в абсорбер, на верх которого подают охлажденный абсорбент, с отбором с верха абсорбера сухого газа и выводом насыщенного абсорбента с низа абсорбера в ректификационную колонну, с верха которой отбирают пропан-бутановую фракцию, которую также используют в качестве флегмы, боковым погоном через отпарную секцию выводят газовый бензин и с низа колонны выводят абсорбент, который после охлаждения возвращают на верх абсорбера, с подачей в низ абсорбера, ректификационной колонны и отпарной секции тепла, отличающийся тем, что жидкость с нижних тарелок абсорбера нагревают остатком ректификационной колонны, предварительно нагретым в кипятильнике, и подают в низ абсорбера.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к технологии подготовки и переработки природного или попутного нефтяного газов в сжиженный газ, представляющий собой пропан-бутановую фракцию.

Изобретение относится к способам компримирования газа и может быть использовано в нефтегазовой, нефтеперерабатывающей, химической, нефтехимической и других отраслях промышленности для компримирования многокомпонентных газов.

Изобретение относится к летательным аппаратам (ЛА) и может быть использовано в двигателях ЛА для разделения компонентов газовых смесей. Аэродинамическая сжижающая установка для ЛА содержит корпус, воздухозаборник с устройством для сдавливания охлаждения и закручивания входящего воздушного потока, сверхзвуковое сопло с каналом охлаждения, перфорированными стенками и кольцевым щелевым каналом для отвода жидкой фазы.

Изобретение относится к нефтегазовой промышленности. Изобретение касается способа утилизации газов выветривания, включающего сепарацию и компримирование, сначала газы выветривания сепарируют, после чего жидкую фазу направляют на стабилизацию или хранение, а газовую фазу - на компримирование до давления 0,2 МПа.

Изобретение относится к технологии подготовки и переработки попутного газа в товарную продукцию. Попутный газ, после отделения от него конденсата (нефтяных и бензиновых фракций), представляющий легкие фракции газа, охлаждают в теплообменнике, подвергают сепарации в центробежном сепараторе, в результате которой выделенный конденсат вместе с конденсатом после первичной сепарации поступает на разделение ректификацией на нефть и бензин, а легкие фракции подвергают двухступенчатому компремированию.

Изобретение относится к технологии подготовки и переработки попутного газа в товарную продукцию. Способ заключается в том, что попутный нефтяной газ после охлаждения в рекуперативном теплообменнике сепарируют в многоступенчатом центробежном сепараторе от нефтебензиновых жидких фракций, водного конденсата и механических примесей, которые выводят для дальнейшей переработки на газофракционирующую установку, а газообразную фракцию направляют на двухступенчатое компремирование.

Группа изобретений относится к химической, газовой и нефтяной отраслям промышленности и может быть использована для выделения из природного газа гелиевого концентрата, азота, метана и жидких углеводородов (С2+).

Изобретение относится к установкам для переработки нефтяных газов. Комплекс содержит последовательно расположенные блок адсорбционной осушки и очистки газа, снабженный адсорберами с цеолитом, и блок низкотемпературной конденсации, снабженный устройством охлаждения газа.

Изобретение относится к области обработки углеводородов. Способ обработки пластового флюида, полученного в ходе реализации в подземном пласте процесса тепловой обработки in situ с получением потока жидкости и первого потока газа, включает криогенную обработку первого потока газа с целью получения второго потока газа и третьего потока.

Изобретение относится к способам очистки и разделения гелийсодержащих топливных газов, включая природный и попутный нефтяной газы. .

Изобретение относится к способу регенерации очистительного слоя, находящегося в сосуде, который применяется в процессах полимеризации олефинов, а также к системе регенерации очистительного слоя, находящегося в сосуде при выполнении вышеуказанного процесса.

Изобретение относится к удалению металлов из вакуумного газойля. Изобретение касается способа, включающего контактирование вакуумного газойля, содержащего металлы, с ионной жидкостью, не смешивающейся с ВГО, с получением смеси, содержащей вакуумный газойль и не смешивающуюся с ВГО ионную жидкость, причем не смешивающаяся с ВГО ионная жидкость содержит по меньшей мере одну из ионных жидкостей на основе имидазолия, фосфония или пиридиния; и разделение смеси с получением отходящего потока вакуумного газойля и отходящего потока не смешивающейся с ВГО ионной жидкости, причем отходящий поток не смешивающейся с ВГО ионной жидкости содержит металл.

Группа изобретений относится к химической, газовой и нефтяной отраслям промышленности и может быть использована для выделения из природного газа гелиевого концентрата, азота, метана и жидких углеводородов (С2+).

Изобретение относится к способу подготовки углеводородного газа, включающий ступенчатую сепарацию, охлаждение газа между ступенями сепарации, отделение углеводородного конденсата начальных ступеней сепарации, охлаждение его конденсатом последней низкотемпературной ступени сепарации и использованием в качестве абсорбента.

Изобретение относится к химической технологии полимеров и мономеров, а именно к процессу переработки жидких продуктов пиролиза на установках, производящих товарные этилен и пропилен.
Изобретение относится к способу отделения и освобождения катализатора в реакции превращения кислородсодержащих соединений в олефины, который включает стадии: (а) превращения кислородсодержащих соединений в олефины во флюидизированной зоне в реакторе в присутствии катализатора типа молекулярных сит, имеющего углеродсодержащие отложения, где указанные кислородсодержащие соединения выбирают из группы, состоящей из метанола, этанола, диметилового эфира или их смеси; (b) отбора из реактора исходящего потока, содержащего олефины, причем исходящий поток захватывает часть катализатора, имеющего углеродсодержащие отложения; (с) отделения части катализатора от исходящего потока путем контактирования исходящего потока с нейтрализованной жидкой средой гашения в колонне гашения, чтобы образовать поток, содержащий катализатор; при этом нейтрализацию среды гашения проводят в отдельной секции после отделения части катализатора; и (d) сжигания в установке для сжигания углеродсодержащих отложений, которые находятся в той части катализатора, которая находится в потоке, содержащем катализатор.

Изобретение относится к акустическим способам воздействия на смеси углеводородов. .

Изобретение относится к способу выделения изобутилена полимеризационной чистоты путем жидкофазного контактирования углеводородной фракции, содержащей изобутилен, с водой в реакционной системе колонного типа в присутствии кислотного гетерогенного катализатора, расположенного в реакционной(ых) зоне(ах) реакционной системы, выводом непрореагировавших углеводородов, выделением образующегося трет-бутанола и направлением его на разложение с выделением изобутилена, и характеризующемуся тем, что при этом углеводородную фракцию перед контактированием с водой смешивают с изобутиленом, полученным разложением метил-трет-бутилового эфира, в весовом соотношении от 10:1 до 1:1,5.

Изобретение относится к области получения углеводородов путем каталитической гидродеоксигенации продуктов быстрого пиролиза биомассы и разработки катализатора для этого процесса.

Изобретение предназначено для стабилизации углеводородных фракций и может найти применение в нефтеперерабатывающей промышленности. Способ включает подачу нагретой нестабильной углеводородной фракции в среднюю часть стабилизационной колонны, верхнюю часть которой охлаждают, а нижнюю часть нагревают, вывод паров стабилизации с верха, а стабильной углеводородной фракции - с низа колонны. В качестве колонны используют фракционирующий аппарат с падающей пленкой, включающий верхний и нижний блоки тепломассообменных элементов и зону питания, расположенную между ними. Тепломассообменные элементы включают профилированные вертикальные поверхности, образующие внутреннее пространство для прохода теплоносителя или хладоагента и наружное пространство для противоточного движения жидкости и пара. Нижнюю часть аппарата нагревают путем подачи в низ внутреннего пространства тепломассообменных элементов нижнего блока в качестве теплоносителя нагретой нестабильной углеводородной фракции, которую выводят из его верха, дросселируют до давления стабилизации и подают в зону питания. Верхнюю часть аппарата охлаждают путем подачи хладоагента в верх внутреннего пространства тепломассообменных элементов верхнего блока, который выводят из его низа. В качестве паров стабилизации с верха фракционирующего аппарата выводят газ стабилизации. Технический результат: снижение металлоемкости, исключение затрат электроэнергии, уменьшение энергозатрат. 1 ил., 1 пр.

Изобретение относится к нефтеперерабатывающей и газоперерабатывающей промышленности и может быть использовано при разделении газа. Способ разделения газа включает ввод газа в абсорбер, на верх которого подают охлажденный абсорбент, с отбором с верха абсорбера сухого газа и выводом насыщенного абсорбента с низа абсорбера в ректификационную колонну, с верха которой отбирают пропан-бутановую фракцию, которую также используют в качестве флегмы, боковым погоном через отпарную секцию выводят газовый бензин и с низа колонны выводят абсорбент, который после охлаждения возвращают на верх абсорбера, с подачей в низ абсорбера, ректификационной колонны и отпарной секции тепла. Жидкость с нижних тарелок абсорбера нагревают остатком ректификационной колонны, предварительно нагретым в кипятильнике, и подают в низ абсорбера. Технический результат - снижение энергозатрат. 2 ил., 2 табл.

Наверх