Способ выделения одноступенчатой ректификацией инертных газов из хвостовых газов и устройство для его осуществления


 


Владельцы патента RU 2528792:

Открытое акционерное общество "Газпром" (RU)

Изобретение относится к области газохимии, предназначено для получения инертных газов. Способ выделения инертных газов из газов, содержащих в своем составе как минимум аргон, ксенон, криптон, азот и водород, включает охлаждение исходного потока газа, ожижение и разделение посредством одноступенчатой ректификации. Указанная ректификация происходит с получением жидких продуктов разделения: аргона и криптоноксеноновой смеси, и газообразных продуктов разделения: азота, смеси окиси углерода-азот и азотоводородной смеси. Перед ректификацией большую часть потока газов после охлаждения конденсируют, сепарируют и переохлаждают, а меньшую часть перед охлаждением подвергают сжатию. При этом смесь окиси углерод-азот подвергают каталитическому окислению окиси углерода с получением на выходе двуокиси углерода, азота и воды, а из азотоводородной смеси выделяют водород. Описано устройство для выделения инертных газов. Технический результат: снижение вредных выбросов и извлечение из хвостовых газов ценных компонентов - инертных газов. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 табл.

 

Изобретение относится к области газохимии, предназначено для получения инертных газов и может быть использовано для выделения инертных газов из хвостовых газов установок получения газовой серы.

Известен способ получения криптоноксенонового концентрата, включающий сжатие исходного потока газа, его очистку и охлаждение с образованием основного потока и детандерного потока, очистку детандерного потока, разделение основного потока и детандерного потока с образованием потока кубовой жидкости, циркуляционного потока кислорода и потока криптоноксенонового концентрата, очистку потока кубовой жидкости, очистку циркуляционного потока, очистку циркуляционного потока кислорода и извлечение жидких продуктов разделения - аргона и криптоноксенонового концентрата и газообразного продукта разделения - азота (RU 2146552, 2000).

Известный способ сводится к получению криптоноксенонового концентрата очисткой и разделением воздуха, однако он не может быть реализован при использовании хвостовых газов, например, отходящих газов установки Сульфрин в качестве исходного потока газа.

Известно устройство для получения криптоноксенонового концентрата, содержащее линию подачи входного потока воздуха с размещенным на ней устройством сжатия воздуха, линию сжатого входного потока воздуха, входом соединенную с устройством сжатия воздуха, а выходом - с входным узлом очистки и охлаждения воздуха, линию детандерного потока с размещенным на ней адсорбционным узлом очистки детандерного потока, входом соединенную с входным узлом очистки и охлаждения воздуха, а выходом - с узлом разделения, линию основного потока воздуха, входом соединенную с входным узлом очистки и охлаждения воздуха, а выходом - с узлом разделения, включающем линию потока кубовой жидкости с размещенным на ней адсорбционным узлом очистки потока кубовой жидкости, линию циркуляционного потока кислорода с размещенным на ней адсорбционным узлом очистки циркуляционного потока кислорода и линию потока криптоноксенонового концентрата, при этом, по крайней мере, один из адсорбционных узлов очистки детандерного потока, и/или потока кубовой жидкости, и/или циркуляционного потока кислорода снабжен дополнительной линией перерабатываемого выходного регенерирующего потока соответствующего адсорбционного узла очистки, причем, по крайней мере, одна из дополнительных линий перерабатываемых выходных регенерирующих потоков адсорбционного узла очистки детандерного потока, и/или адсорбционного узла очистки потока кубовой жидкости, и/или адсорбционного узла очистки циркуляционного потока кислорода входом соединена с соответствующим узлом очистки, а выходом - с линией подачи входного потока воздуха с размещенным на ней устройством сжатия воздуха (RU 2146552, 2000).

Недостатком известных способа и устройства является ограниченность условий их применения, поскольку они предназначены для получения инертных газов из воздуха и не позволяют использовать в качестве исходного газа, например, хвостовые газы установки Сульфрин.

Техническим результатом предложенной группы изобретений, связанных единым изобретательским замыслом, является снижение вредных выбросов и возможность извлечения из хвостовых газов ценных компонентов - инертных газов.

Технический результат достигается тем, что согласно способу выделения инертных газов из хвостовых газов охлаждают исходный поток газов, ожижают и разделяют посредством одноступенчатой ректификации с получением жидких продуктов разделения: аргона и криптоноксеноновой смеси и газообразных продуктов разделения: азота, смеси окиси углерод-азот и азотоводородной смеси.

Целесообразно перед ректификацией большую часть потока газов после охлаждения конденсировать, сепарировать и переохлаждать, а меньшую часть перед охлаждением подвергать сжатию.

В конкретном случае исходный поток газов имеет состав: азот до 96%, водород до 2%, окись углерода до 1%, ксенон от 0.1 ppm, криптон от 1.5 ppm, аргон от 1%.

В дальнейшем продукт разделения - смесь окиси углерода-азот может быть подвергнут каталитическому окислению окиси углерода с получением на выходе двуокиси углерода, азота и воды, а из другого продукта разделения - азотоводородной смеси может быть отобран водород.

Технический результат достигается также тем, что устройство для выделения инертных газов из хвостовых газов включает средство разделения исходного потока газа, основной теплообменник, переохладитель, основную и криптоновую колонны, конденсатор - испаритель, ожижитель, оборудованный линией слива товарного аргона, сепаратор, связанный своей линией отвода жидкой фракции с переохладителем, и блок подготовки криптоноксеноновой смеси, связанный с криптоновой колонной и оборудованный сливом товарной криптоноксеноновой смеси, при этом средство разделения исходного потока газа связано одной из выходных магистралей, пропущенной через основной теплообменник, - с конденсатором-испарителем, другой из выходных магистралей через дожимной узел - с основной колонной, которая имеет связи с переохладителем, ожижителем и, через конденсатор-испаритель, - с сепаратором и с криптоновой колонной, причем связи основной колонны с переохладителем представлены двумя трубопроводами вывода газообразных фракций из основной колонны в переохладитель и возвратным трубопроводом, связи основной колонны с ожижителем представлены трубопроводом отвода части чистого газообразного аргона из основной колонны в ожижитель и трубопроводом вывода пара из ожижителя в среднюю часть основной колонны, связи основной колонны через конденсатор-испаритель с сепаратором и с криптоновой колонной представлены трубопроводом вывода жидкого аргона из основной колонны в конденсатор-испаритель, трубопроводом подачи газообразного потока из конденсатора-испарителя в основную колонну, трубопроводом отвода жидкой фракции из конденсатора-испарителя в сепаратор и циркуляционным контуром из двух трубопроводов, связывающих конденсатор-испаритель с верхней частью криптоновой колонны, при этом газовый выход сепаратора и трубопроводы, предназначенные для отвода из переохладителя сбросного азота и смеси азота с окисью углерода, пропущены через основной теплообменник, а переохладитель имеет линию связи с ожижителем.

В предпочтительном варианте дожимной узел выполнен в виде турбодетандерного агрегата по схеме «компрессор - турбина», гидравлически связанных между собой через последовательно установленные дополнительный теплообменник и фильтр, причем дополнительный теплообменник выполнен с собственным водяным контуром охлаждения, а связь (линия) между последовательно установленными дополнительным теплообменником и фильтром пропущена через основной теплообменник.

В конкретном примере блок подготовки криптоноксеноновой смеси выполнен в виде испрарителя и двухфазного сепаратора, последовательно связанных по жидкости и параллельно по газу.

В рассматриваемом конкретном примере два входа переохладителя связаны единым трубопроводом с жидкостным выводом сепаратора, а основной теплообменник выполнен пластинчато-ребристым.

Предлагаемый способ может быть использован для выделения тяжелых инертных газов из хвостовых газов установки Сульфрин, после их осушки, извлечения соединений серы и диоксида углерода и имеющих следующий состав: азот до 96%, водород до 2%, окись углерода до 1%, ксенон от 0.1 ppm (0,00001%,), криптон от 1.5 ppm (0,00015%), аргон от 1%.

Технологический процесс газоразделения осуществляется в несколько стадий:

- охлаждение в теплообменном аппарате (основном теплообменнике);

- ожижение и разделение газа на основные компоненты посредством ректификации. Технологическая схема построена по циклу низкого давления с применением турбодетандерного агрегата по схеме «компрессор-турбина».

Разделение смеси осуществляется без применения внешнего холодильного цикла с дополнительным компрессором (дожимным узлом), смесь поступает на разделение под давлением 7 МПа.

Узел ректификации состоит из двух колонн: основной и криптоновой. Основной разделительный аппарат построен по схеме одноступенчатой ректификации. Флегмовое орошение основной ректификационной колонны осуществляется исходной смесью, которая конденсируется в конденсаторе-испарителе этой колонны.

Продуктами разделения являются:

а) аргон жидкий;

б) криптоноксеноновая смесь жидкая высокой чистоты (извлечение не ниже 99%);

в) азотоводородная смесь газообразная:

г) смесь окись углерода - азот газообразная;

д) азот газообразный.

На чертеже приведена принципиальная технологическая схема устройства, предназначенного для осуществления предлагаемого способа.

Устройство для выделения инертных газов включает средство 1 разделения исходного потока газа, основной теплообменник 2, переохладитель 3, основную и криптоновую колонны 4, 5 с тарелками 6, конденсатор-испаритель 7, ожижитель 8, оборудованный линией 9 слива товарного аргона, сепаратор 10, связанный своей линией 11 отвода жидкой фракции с переохладителем 3, и блок 12 подготовки криптоноксеноновой смеси, связанный с криптоновой колонной 5 и оборудованный сливом 13 товарной криптоноксеноновой смеси. Средство 1 разделения исходного потока газа связано одной из выходных магистралей 14, пропущенной через основной теплообменник 2, с конденсатором-испарителем 7, другой из выходных магистралей 15 через дожимной узел 16 - с основной колонной 4. Связи основной колонны 4 с переохладителем 3 представлены двумя трубопроводами 17, 18 вывода газообразных фракций из основной колонны 4 в переохладитель 3 и возвратным трубопроводом 19. Связи основной колонны 4 с ожижителем 8 представлены трубопроводом 20 отвода части чистого газообразного аргона из основной колонны 4 в ожижитель 8 и трубопроводом 21 вывода пара из ожижителя 8 в среднюю часть основной колонны 4. Связи основной колонны 4 через конденсатор-испаритель 7 с сепаратором 10 и с криптоновой колонной 5 представлены трубопроводом 22 вывода жидкого аргона из основной колонны 4 в конденсатор-испаритель 7, трубопроводом 23 подачи газообразного потока из конденсатора-испарителя 7 в основную колонну 4, трубопроводом 24 отвода жидкой фракции из конденсатора-испарителя 7 в сепаратор 10, и циркуляционным контуром из двух трубопроводов 25, 26, связывающих конденсатор-испаритель 7 с верхней частью криптоновой колонны 5. Газовый выход 27 сепаратора 10 и трубопроводы 28а, 28б, предназначенные для отвода сбросного азота и смеси азота с окисью углерода, соответственно, из переохладителя 3, пропущены через основной теплообменник 2. Переохладитель 3 имеет линию 29 связи с ожижителем 8. Дожимной узел 16 выполнен в виде турбодетандерного агрегата по схеме «компрессор 30-турбина 31», гидравлически связанных между собой через последовательно установленные дополнительный теплообменник 32 и фильтр 33. Дополнительный теплообменник 32 выполнен с собственным водяным контуром 34 охлаждения. Связь (линия) между последовательно установленными дополнительным теплообменником 32 и фильтром 33 пропущена через основной теплообменник 2.

Блок 12 подготовки криптоноксеноновой смеси выполнен в виде испарителя 35 и двухфазного сепаратора 36, последовательно связанных по жидкости и параллельно по газу. Испаритель 35 оборудован контуром активной текучей среды с подводящим и отводящим трубопроводами 37, 38.

Из источника информации (Российская газовая энциклопедия./Под ред. Р.И.Вяхирева. М., Большая Российская энциклопедия, 2004, с.433) известно, что в качестве испарителей используются различные модификации кожухотрубных теплообменников. Характерной особенностью испарителей является наличие зоны сепарации жидкости и пара, образуемой, например, с помощью увеличения свободного объема межтрубного пространства.

Сепаратор 10 замкнут своей линией 11 отвода жидкой фракции на переохладитель 3 таким образом, что два входа переохладителя 3 связаны единым трубопроводом (линией 11) с жидкостным выводом сепаратора 10.

Способ осуществляется следующим образом. Поток исходного газа, например, с давлением 7 атм и температурой 450°C поступает на вход установки в виде исходного потока газа и средством 1 разделяется на два потока (две части): одна (большая) часть поступает на охлаждение в основной пластинчато-ребристый теплообменник (Т-01) 2, другая (меньшая) часть в виде детандерного потока поступает в дожимной узел (ТДК-01) 16. Поток после дожимного (дожимающего) компрессора 30 охлаждается водой в дополнительном теплообменнике 32 и поступает в основной теплообменник (Т-01) 2, где он охлаждается обратными потоками азотоводородной смеси, сбросного (отбросного) азота и фракции CO-N2 (смесь азота с окисью водорода) и выводится из средней части теплообменника 2. Далее дожатый газ направляется через фильтр (Ф-01) 33 в турбину турбодетандерного агрегата (ТДК-01) 16, где, расширяясь, охлаждается и поступает в середину основной (насадочной) колонны (К-01) 4.

После охлаждения основной поток газа (1-1) направляется в конденсатор-испаритель (КИ-01) 7, где частично конденсируется (1-12). Далее парожидкостная смесь поступает в сепаратор 10, где разделяется на пар (1-3) и жидкость (1-4). Поток 27 пара (1-3) выводится обратным потоком через основной теплообменник (Т-01) 2 из установки в виде обогащенной водородом азотоводородной смеси. Поток жидкости 11 (1-4) делится на два потока - (1-5) и (1-4-1). Расход потока (1-5) существенно меньше расхода потока (1-4-1). Потоки (1-5) и (1-4-1) проходят через переохладитель (ПЕ-01) 3.

Поток (1-5) переохлаждается за счет нагрева газообразных потоков азота (1-14) и фракции CO-N2 (1-13), выходящих из основной колонны (К-01) 4 с давлением 1.3 бар, и дросселируется (1-6) в верхнюю часть этой колонны (К-01) 4. Стекая вниз по колонне 4, жидкость обогащается аргоном за счет процессов тепломассообмена с парами, поднимающимися по колонне 4 из конденсатора-испарителя 7. Из куба основной колонны 4 отбирается жидкий аргон (1-7), который направляется в конденсатор-испаритель (КИ-01) 7, где частично испаряется за счет обмена теплом с конденсирующимся газом.

Газообразный поток (1-8) из конденсатора-испарителя (КИ-01) 7 направляется обратно в основную колонну (К-01) 4. Пары аргона, поднимаясь по колонне 4, проходят пять тарелок и отмываются от криптона и ксенона. Часть чистого газообразного аргона (1-9) выводится из основной колонны (К-01) 4 и подается в ожижитель (ОЖ-01) 8. Туда же из переохладителя (ПЕ-01) 3 подается переохлажденный поток (1-10), при испарении которого часть потока (1-9) конденсируется. Товарный жидкий аргон через линию 9 слива товарного аргона направляется из ожижителя (ОЖ-01) 8 в криогенную емкость продуктового аргона (не показана). Поток пара (1-11) из ожижителя (ОЖ-01) 8 отводится в среднюю часть основной колонны (К-01) 4.

Поток жидкости (1-2) из конденсатора-испарителя (КИ-01) 7 подается в верхнюю часть криптоновой колонны (К-02) 5, связанной в нижней части с блоком 12 подготовки криптоноксеноновой смеси. Из испарителя (И-01) 35 жидкая фаза поступает в двухфазный сепаратор 36, из которого отбирается чистая криптоноксеноновая смесь в жидком виде через слив 13 товарной криптоноксеноновой смеси. Газовая фаза из блока 12 подготовки криптоноксеноновой смеси возвращается в куб основной колонны (К-01) 4.

Пример

На установку выделения тяжелых инертных газов из хвостовых газов установки Сульфрин поступает газ следующего состава: (в мольных долях) 0.017 H2, 0.961 N2, 0.012 Ar, 0.010 СО, 0.01 ppm Хе, 1.5 ppm Kr. Давление потока составляет 7 бар, температура - 228 К, объемный расход газовой смеси - 1.13*105 нм/ч.

Состав и характеристика продуктов газоразделения представлены в таблице.

Таблица
Состав и характеристика продуктов газоразделения
Название потока Азот Фракц. СО Kr+Xe жидк. АРГ жидк. Фракц. H2
1 2 3 4 5 6
Температура, K 227.5 225 125.1 89.75 225
Давление, bar 1.25 1.25 1.4 1.3 6.85
Объемный расход, нм3/ч (для газа) 1.09Е+05 150 0.175 0.175 0.175
Состав, моль. доля
Водород 0.0114 0.0012 0 0 0.3508
Азот 0.9757 0.2377 0 0 0.6411
Аргон 0.0048 0.0188 0 1 0.0038
Криптон 0 0 0.9363 0 0
Ксенон 0 0 0.0637 0 0
Монооксид углерода 0.0081 0.7424 0 0 0.0043

1. Способ выделения инертных газов из газов, содержащих в своем составе как минимум аргон, ксенон, криптон, азот и водород, включающий охлаждение исходного потока газа, ожижение и разделение посредством одноступенчатой ректификации с получением жидких продуктов разделения: аргона и криптоноксеноновой смеси, и газообразных продуктов разделения: азота, смеси окиси углерода-азот и азотоводородной смеси, отличающийся тем, что перед ректификацией большую часть потока газов после охлаждения конденсируют, сепарируют и переохлаждают, а меньшую часть перед охлаждением подвергают сжатию, при этом смесь окиси углерод-азот подвергают каталитическому окислению окиси углерода с получением на выходе двуокиси углерода, азота и воды, а из азотоводородной смеси выделяют водород.

2. Способ по п.1, в котором используют исходный поток газов, имеющий состав: азот до 96%, водород до 2%, окись углерода до 1%, ксенон от 0.1 ppm, криптон от 1.5 ppm, аргон от 1%.

3. Устройство для выделения инертных газов, включающее средство разделения исходного потока газа, основной теплообменник, переохладитель, основную и криптоновую колонны, конденсатор-испаритель, ожижитель, оборудованный линией слива товарного аргона, сепаратор, замкнутый своей линией отвода жидкой фракции на переохладитель, и блок подготовки криптоноксеноновой смеси, связанный с криптоновой колонной и оборудованный сливом товарной криптоноксеноновой смеси, при этом средство разделения исходного потока газа связано одной из выходных магистралей, пропущенной через основной теплообменник, с конденсатором-испарителем, другой из выходных магистралей через дожимной узел с основной колонной, которая имеет связи с переохладителем, ожижителем и через конденсатор-испаритель с сепаратором и с криптоновой колонной, причем связи основной колонны с переохладителем представлены двумя трубопроводами вывода газообразных фракций из основной колонны в переохладитель и возвратным трубопроводом, связи основной колонны с ожижителем представлены трубопроводом отвода части чистого газообразного аргона из основной колонны в ожижитель и трубопроводом вывода пара из ожижителя в среднюю часть основной колонны, связи основной колонны через конденсатор-испаритель с сепаратором и с криптоновой колонной представлены трубопроводом вывода жидкого аргона из основной колонны в конденсатор-испаритель, трубопроводом подачи газообразного потока из конденсатора-испарителя в основную колонну, трубопроводом отвода жидкой фракции из конденсатора-испарителя в сепаратор и циркуляционным контуром из двух трубопроводов, связывающих конденсатор-испаритель с верхней частью криптоновой колонны, при этом газовый выход сепаратора и трубопроводы, предназначенные для отвода из переохладителя сбросного азота и смеси азота с окисью углерода, пропущены через основной теплообменник, а переохладитель имеет линию связи с ожижителем.

4. Устройство по п.3, в котором дожимной узел выполнен в виде турбодетандерного агрегата.

5. Устройство по п.4, в котором турбодетандерный агрегат выполнен по схеме «компрессор-турбина», гидравлически связанных между собой через последовательно установленные дополнительный теплообменник и фильтр.

6. Устройство по п.5, в котором дополнительный теплообменник выполнен с собственным водяным контуром охлаждения.

7. Устройство по одному из пп.4-6, в котором связь между последовательно установленными дополнительным теплообменником и фильтром пропущена через основной теплообменник.

8. Устройство по п.3, в котором блок подготовки криптоноксеноновой смеси выполнен в виде испарителя и двухфазного сепаратора, последовательно связанных по жидкости и параллельно по газу.

9. Устройство по п.3, в котором два входа переохладителя связаны единым трубопроводом с жидкостным выводом сепаратора.

10. Устройство по п.3, в котором основной теплообменник выполнен пластинчато-ребристым.



 

Похожие патенты:

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.

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 способу сжижения обогащенной углеводородами, содержащей азот исходной фракции, предпочтительно природного газа. Способ содержит стадии: a) сырьевую фракцию (1) сжижают (E1, E2), b) разделяют ректификацией (T1) на обогащенную азотом фракцию (9), содержание метана в которой составляет макс. 1 об.%, и на обогащенную углеводородами, обедненную азотом фракцию (4), c) указанную фракцию (4) переохлаждают (E3) и расширяют (b), d) расширенную обогащенную углеводородами, обедненную азотом фракцию (5) разделяют (D1) на жидкую обогащенную углеводородами фракцию (6), содержание азота в которой составляет макс. 1 об.%, и фракцию (7), обогащенную азотом, и e) обогащенную азотом фракцию (7) добавляют в сырьевую фракцию (1). Способ позволяет отвести весь содержащийся в сырьевой фракции азот, либо с потоком продуктового ЖПГ, либо с высококонцентрированной азотной фракцией. 6 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к криогенной технике, а именно к устройству для сепарации многокомпонентной среды, а также к сопловому каналу для данного устройства, и может быть использовано для сжижения газов, их очистки или выделения из потока многокомпонентной среды одного или нескольких целевых компонентов. Устройство для сепарации включает форкамеру с установленным в ней средством закручивания потока среды, соединенный с форкамерой сопловой канал для сепарации и узел отбора капель и/или твердых частиц. Канал сепарации, содержащий конфузорный, диффузорный и расположенный между ними цилиндрический участки, отличающийся тем, что цилиндрический участок имеет длину образующей больше чем 0,1D, где D - диаметр цилиндрического участка, при этом диффузорный участок выполнен с кольцевым уступом в виде ступени, плоскость которой расположена перпендикулярно оси канала. Технический результат - снижение уровня пульсации в потоке и, как следствие, увеличение эффективности сепарации и уменьшение потерь полного давления потока среды. 2 н. и 6 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к способу подготовки природного и попутного нефтяного газа к транспорту или переработке методом низкотемпературной сепарации и может быть использовано в нефтегазовой промышленности. Способ трехступенчатой низкотемпературной сепарации газа включает сепарацию сырого газа на первой ступени с получением водного и углеводородного конденсатов, а также газа первой ступени сепарации, который подвергают дефлегмации за счет противоточного охлаждения газом и конденсатом третьей ступени сепарации с получением газа и конденсата второй ступени сепарации, а также нагретого конденсата третьей ступени сепарации и товарного газа. Газ второй ступени сепарации дросселируют в условиях эжектирования газа выветривания и сепарируют с получением газа и конденсата третьей ступени сепарации, которые подают в качестве хладагентов на дефлегмацию газа первой ступени сепарации. Нагретый конденсат третьей ступени сепарации совместно с дросселированной смесью углеводородного конденсата и конденсата второй ступени сепарации разделяют с получением газа выветривания, нестабильного конденсата и водного конденсата. При необходимости в линии газа первой и/или второй ступеней сепарации подают ингибитор гидратообразования, а отработанный раствор ингибитора гидратообразования выводят с установки. Технический результат: повышение степени извлечения тяжелых компонентов и снижение температуры точки росы товарного газа. 1 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 пр.

Изобретение относится к способу подготовки природного и попутного нефтяного газа к транспорту или переработке методом низкотемпературной сепарации. Способ включает сепарацию сырого газа на первой ступени с получением водного и углеводородного конденсатов, а также газа первой ступени сепарации, который подвергают дефлегмации за счет противоточного охлаждения газом и конденсатом третьей ступени сепарации с получением газа и конденсата второй ступени сепарации, а также нагретого конденсата третьей ступени сепарации и товарного газа. Газ второй ступени сепарации смешивают с газом выветривания, дросселируют и сепарируют с получением газа и конденсата третьей ступени сепарации, которые подают в качестве хладоагентов на дефлегмацию газа первой ступени сепарации, при этом конденсат третьей ступени сепарации подают с помощью насоса. Нагретый конденсат третьей ступени сепарации совместно с углеводородным конденсатом первой ступени сепарации и конденсатом второй ступени сепарации разделяют при давлении, близком к давлению первой и второй ступеней сепарации, с получением газа выветривания, нестабильного конденсата и водного конденсата. При необходимости в линии газа первой и/или второй ступеней сепарации подают ингибитор гидратообразования, а отработанный раствор ингибитора гидратообразования выводят с установки. Технический результат: увеличение выхода товарного газа, повышение степени извлечения тяжелых компонентов, исключение эжектирования газа выветривания. 1 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 пр.

Изобретение относится к способам низкотемпературного разделения газовых смесей. Способ разделения газовой смеси осуществляют при поточном движении газовой смеси. Выделение компонентов осуществляют из потока газовой смеси путем прямого введения на каждой стадии непосредственно в поток газовой смеси низкотемпературного хладагента. Хладагент представляет собой продукт разделения газовой смеси, полученный на каждой стадии охлаждения смеси и выделения компонентов. При этом часть каждого полученного продукта разделения доохлаждают с использованием внешнего холода, после чего возвращают напрямую на все стадии охлаждения газовой смеси и выделения газовых компонентов. Поток газовой смеси, прошедший все стадии охлаждения и выделения компонентов, доохлаждают с использованием внешнего холода и возвращают напрямую на предыдущие стадии охлаждения смеси и выделения компонентов, образуя многократные циклы движения и охлаждения потока газовой смеси. Использование данного изобретения приводит к сокращению капитальных, эксплуатационных и энергетических затрат с обеспечением высокой степени разделения газовых смесей любого состава. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к газонефтяной промышленности, в частности к обработке углеводородного газа с использованием низкотемпературного процесса, и может быть использовано в процессах промысловой подготовки к транспорту продукции газоконденсатных месторождений. Способ подготовки углеводородного газа к транспорту включает следующие этапы. Подают пластовый газ в сепаратор первой ступени. Компримируют и охлаждают отсепарированный в сепараторе первой ступени газ. Подают отсепарированный в сепараторе первой ступени газ через теплообменник первой ступени охлаждения в сепаратор второй ступени. Подают отсепарированный в сепараторе второй ступени газ через теплообменник второй ступени охлаждения и редуцирующее устройство в сепаратор третьей ступени. Подают жидкость из сепаратора второй ступени в сепаратор третьей ступени. Направляют газ из сепаратора третьей ступени в редуцирующее устройство, чем обеспечивают дополнительное получение холода. Подают газ из редуцирующего устройства в теплообменник второй ступени охлаждения, чем обеспечивают дополнительную рекуперацию холода. Направляют газ из теплообменника второй ступени охлаждения в редуцирующее устройство. Подают газ из редуцирующего устройства в теплообменник первой ступени охлаждения и далее этот газ выводят из установки. Использование изобретения приводит к повышению энергоэффективности процесса подготовки газа с применением многоступенчатой низкотемпературной сепарации газа. 1 ил., 1 табл.

Изобретение относится к способу и соответствующему оборудованию для получения кондиционного синтез-газа для производства аммиака с криогенной очисткой. Способ включает конверсию углеводородного исходного сырья с последующими стадиями конверсии СО, удаления СО2 и метанирования с получением потока сырого кондиционного синтез-газа, содержащего водород и азот, обработку сырого синтез-газа в секции криогенной очистки с получением потока очищенного синтез-газа, подачу жидкого потока, обогащенного азотом, при криогенной температуре в секцию криогенной очистки, обеспечение косвенного теплообмена между синтез-газом и жидким потоком, обогащенным азотом, в криогенной секции, причем поток, обогащенный азотом, частично испаряют для обеспечения охлаждения криогенной секции, и обработку воздушного потока в устройстве разделения воздуха с получением жидкого потока, обогащенного азотом, и потока, обогащенного кислородом. Изобретение обеспечивает рентабельный способ получения синтез-газа для производства аммиака. 3 н. и 9 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к технике тепловой обработки и сепарации газовых и газоконденсатных смесей от влаги и тяжелых углеводородов и может найти применение в установках комплексной подготовки природного газа на газовых промыслах. Блок сепарации газа включает вертикальный цилиндрический сетчатый газосепаратор, кожухотрубный теплообменник, арматурные узлы и силовой каркас. В качестве арматурных узлов использованы трубопроводы, запорная и регулирующая арматура и узлы присоединения контрольно-измерительных приборов. Блок дополнительно снабжен 3S-сепараторами, установленными параллельно на наибольшей высоте размещения элементов блока. Использование изобретения позволяет решить задачу повышения степени очистки сырого природного газа и упростить транспортировку блока сепарации газа по железной дороге. 4 ил.

Изобретение относится к технологии переработки нефтяных газов на основе низкотемпературной конденсации. Способ переработки нефтяных газов включает в себя компримирование исходного газа, низкотемпературную сепарацию, деэтанизацию и получение пропановой, бутановой, пентановой фракций. Конденсат, полученный при низкотемпературном разделении, используют в качестве хладагента, образуя холодильный цикл, при этом часть конденсата дросселируют, полученный холод используют для охлаждения сжатого газожидкостного потока, выделившуюся газовую фазу сжимают и смешивают со сжатым газожидкостным потоком, а жидкую фазу, оставшуюся после испарения, смешивают, повышая давление, с другой частью конденсата и низкотемпературную смесь направляют на газофракционирование. Использование изобретения позволит повысить эффективность технологических процессов, обеспечить квалифицированную переработку нефтяного газа в промысловых условиях и получить качественные целевые продукты для конечного применения в производстве. 1 ил., 1 табл.

Изобретение относится к газоперерабатывающему и газохимическому комплексу, включающему газоперерабатывающий сектор, в котором в качестве сырья звена подготовки сырья 1.1 подается природный углеводородный газ с получением очищенного и осушенного газа и кислого газа, направляемых, соответственно, в звено низкотемпературного фракционирования сырья 1.2 и в звено получения элементарной серы при присутствии сероводорода в исходном сырье 1.5, звена получения товарной метановой фракции (товарного газа) 1.3 подается метановая фракция со звена 1.2 с получением азота, гелиевого концентрата, направляемого на звено получения товарного гелия 1.6, и метановой фракции, звена получения суммы сжиженных углеводородных газов (СУГ) и пентан-гексановой фракции 1.4 подается ШФЛУ со звена 1.2 с получением пропановой, бутановой, изобутановой и пентан-гексановой фракции, пропан-бутана технического и автомобильного, сектор по сжижению природных газов, состоящий из звена сжижения товарной метановой фракции (товарного газа) 1.12, соединяющегося потоком метановой фракции из звена 1.3, и звена сжижения этановой фракции 1.13, соединяющегося потоком этановой фракции из звена 1.2 с получением товарного газа, газохимический сектор, в котором в качестве сырья звена получения этилена 1.7 подается со звена 1.2 этановая фракция с получением этилена и водорода, звена получения пропилена 1.8 подается со звена 1.4 пропановая фракция, звена получения синтез-газа, метанола и высших спиртов, аммиака 1.10 подается со звеньев 1.12, 1.1 и 1.7-1.8, соответственно, товарный газ, кислый газ и водород с получением метанола и аммиака, звена получения полимеров, сополимеров 1.9 подается из звеньев 1.8 и 1.7, соответственно, пропилен и частично этилен с получением полиэтилена, сополимера и полипропилена, звена получения этиленгликолей 1.11 подается со звена 1.7 оставшаяся часть этилена с получением моно-, ди- и триэтиленгликолей, сектор подготовки конденсата, в котором в качестве сырья звена стабилизации конденсата 1.14 подается нестабильный газоконденсат, звена получения моторных топлив 1.15 подается стабильный газоконденсат, пентан-гексановая фракция и водород, соответственно, со звеньев 1.14, 1.4 и 1.7-1.8 с получением высокооктанового автобензина, керосиновой и дизельной фракций, при этом отводимые предельные углеводородные газы со звена 1.15 и газ стабилизации со звена 1.14 направляются в звено 1.1, с учетом того, что перемещение технологических потоков между смежными секторами обеспечивается дополнительными перекачивающими станциями. Предлагаемый комплекс позволяет высокоэффективно перерабатывать природные углеводородные газы одного или нескольких месторождений с выработкой максимально разнообразного ассортимента конечной продукции. 45 з.п. ф-лы, 1 пр., 1 табл., 1 ил.
Наверх