Способ и установка для удаления воды из природного газа или промышленных газов с использованием физических растворителей

Авторы патента:

 


Владельцы патента RU 2536511:

ТюссенКрупп Уде ГмбХ (DE)

Изобретение относится к способу сушки природного газа или промышленного газа, содержащего кислые газообразные компоненты, в котором после сушки газа осуществляют удаление кислых газообразных компонентов из осушенного газа. Один и тот же физический растворитель используют для обеих стадий способа, как для сушки газа, так и для удаления кислых газов. Осушаемый газ приводят в контакт с физическим растворителем, поглощающим большую часть воды, содержащейся в газе. Физический растворитель, который при этом обогащается водой, направляют в устройство для регенерации растворителя, в котором растворитель нагревают. В устройстве для регенерации растворителя воду, содержащуюся в растворителе, отделяют от растворителя в противотоке с помощью части потока кислого газа, извлекаемого из осушенного полезного газа в ходе поглощения кислого газа, причем кислый газ снова высвобождают в устройстве для регенерации растворителя от кислых газов, отделяя от растворителя, и выпускают из устройства для регенерации растворителя. Изобретение также относится к установке, с помощью которой можно осуществить указанный способ. Изобретение обеспечивает эффективную осушку газа. 2 н. и 18 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к способу удаления воды из природного газа или промышленных газов с использованием физических растворителей, причем из газа удаляют как воду, так и захваченные кислые газы, и обработанный промышленный газ имеет значительно пониженное содержание воды, поэтому дополнительная сушка промышленного газа перед последующим использованием не требуется. Изобретение также относится к установке, посредством которой можно осуществлять данный способ, причем указанная установка состоит по меньшей мере из двух абсорбционных колонн и одной регенерационной колонны или устройств подобного типа и соответствующих сепараторов для растворителя.

Природный газ необходимо осушать перед использованием; если его подавать по системе трубопроводов без предварительной сушки, это приведет к ее коррозии. Также необходимо обеспечить, чтобы удаление воды не вызывало льдообразования в условиях низких температур окружающей среды. В качестве поглотителей для удаления воды часто используют соединения гликоля, причем кислые газы, содержащиеся в природном газе, частично также поглощаются, так что после поглощения получают содержащий воду растворитель, обогащенный кислыми газами.

Для поглощения кислых газов из природного газа или промышленных газов предпочтительно осушать сырьевой газ перед его подачей в скруббер для очистки от кислых газов, поскольку иначе вода из сырьевого газа повышает содержание воды в растворителе, и способность к поглощению кислых газов обогащенным водой растворителем снижается. Требуемое удаление воды из сырьевого газа можно осуществлять, например, с помощью предварительного процесса сушки с использованием водопоглощающего поглотителя, такого как, например, соединение гликоля или молекулярное сито.

В US 6299671 В1 описан способ регенерации содержащего воду триэтиленкгликоля, который используют в качестве растворителя для поглощения воды и кислых газов из промышленных газов и который, с целью регенерации, сначала подают в регенерационную колонну, при этом газ и воду выпускают из головной части колонны, а регенерированный растворитель можно подавать в отпарную колонну для дополнительной регенерации, причем отпарной газ подают в регенерационную колонну в противотоке относительно регенерируемого растворителя, что значительно ускоряет процесс сушки, и газ, используемый в качестве отпарного газа, представляет собой газ, выпускаемый из головной части колонны при регенерации растворителя. Однако, способ можно использовать только в случае, когда обрабатываемый газ не содержит большое количество кислого газа.

В WO 2007/000217 А2 описан способ поглощения сжатых природных газов, содержащих кислые газы, с использованием физически активных поглотителей, где природный газ сначала подают в абсорбционную колонну и часть обогащенного промывающего агента подают в сепаратор для растворителя, на котором непосредственно сверху установлена абсорбционная колонна, в которой получают отпарной газ, обеденный кислым газом, и обогащенный растворитель, и обогащенный растворитель подают в дополнительный сепаратор для растворителя и отпарную колонну, и через отпарную колонну пропускают отпарной газ, обеденный кислым газом, в результате чего получают регенерированный растворитель, который разделяют на две части потока, и первую часть потока подают в первую абсорбционную колонну, а вторую часть потока подают в абсорбционную колонну, установленную непосредственно сверху, и кислый газ получают из второго сепаратора и обработанный природный газ получают из первого сепаратора. Способ можно использовать только в том случае, когда содержание воды в обрабатываемом природном газе снижено до такой степени, что избегают сильного обогащения водой растворителя.

Что касается установки в целом, желательно растворитель, используемый для удаления кислых газов, также использовать для расположенной выше по потоку сушки газа. Таким образом, не требуется никаких вспомогательных приспособлений, таких как емкости для хранения, сборники или другие устройства.

Большинство физических растворителей, используемых в качестве поглотителей для удаления кислых газов, подвержены разложению при температурах приблизительно 200°С процесса регенерации гликоля. Следовательно, особенным преимуществом является выполнение регенерации физического растворителя, используемого в процессе сушки, при значительно более низких температурах, до 150°С.

Согласно изобретению, этого достигают путем пропускания обрабатываемого газа сначала через абсорбционную колонну, в которой этот газ приводят в контакт с физическим растворителем и в которой поглощается вода, содержащаяся в обрабатываемом газе и часть кислого газа, и растворитель, выходящий из нижней части поглотителя и обогащенный как водой, так и кислым газом, направляют в устройство для регенерации растворителя, а газ, освобожденный от воды и частично от кислых газов, перемещают во вторую абсорбционную колонну ниже по потоку, предназначенную для фактического удаления кислых газов, в которой получают полностью или почти полностью очищенный газ и растворитель, обогащенный оставшимися кислыми газами. Согласно изобретению, растворитель, полученный в этой колонне и обогащенный оставшимися кислыми газами, подвергают мгновенному испарению в устройстве для регенерации растворителя от кислых газов, при этом получают очищенный растворитель, и кислый газ, согласно изобретению, разделяют на две части потока, первую часть потока кислого газа выпускают или подают для применения вне установки, а вторую часть потока направляют в устройство для регенерации растворителя или в нижнюю часть ребойлера устройства для регенерации растворителя.

Часть потока кислого газа, подаваемая в нижнюю часть ребойлера, проходит через регенерационную колонну в противотоке относительно растворителя, обогащенного водой. Регенерируемый растворитель, в соответствии с требованиями соответствующей сушки газа, почти не содержит воды, и затем его возвращают в абсорбционную колонну, предназначенную для сушки. Здесь используют такое свойство физических растворителей, что их способность к поглощению воды обычно больше, чем способность к поглощению кислых газов. Дополнительная отпарка кислым газом позволяет осуществлять процесс регенерации в регенерационной колонне при температуре ниже 150°С.

Таким образом, изобретение, в частности, обеспечивает способ удаления воды или паров воды из промышленных газов путем поглощения с использованием физического растворителя, где

- промышленный газ содержит пары воды и кислые газообразные компоненты, и

- осушаемый промышленный газ, содержащий кислый газ и воду, приводят в контакт с физическим растворителем, в результате чего получают промышленный газ, почти не содержащий воды и содержащий кислый газ, а также поток содержащего воду растворителя, и

- полученный таким образом поток содержащего воду растворителя подают в устройство для регенерации растворителя, в результате чего получают растворитель с пониженным содержанием воды, который затем возвращают для поглощения воды из промышленного газа и снова приводят в контакт с промышленным газом, и

- поток промышленного газа, осушенный после поглощения воды из промышленного газа, направляют в устройство для удаления кислых газов, расположенное ниже по потоку, и тот же растворитель, уже использованный при сушке газа, используют для удаления кислых газов, и получают промышленный газ, по существу, не содержащий кислых газообразных компонентов, и растворитель, содержащий кислые газы, и

- растворитель, обогащенный кислыми газообразными компонентами, направляют в устройство для регенерации растворителя от кислых газов, в котором получают регенерированный растворитель и кислый газ, удаленный из раствора,

отличающийся тем, что

- поток кислого газа, полученного в устройстве для регенерации растворителя от кислых газов, разделяют на две части, причем первую часть потока направляют на дальнейшее применение или утилизацию, и

- вторую часть потока кислого газа подают в устройство для регенерации растворителя, относящееся к процессу сушки, в котором воду, содержащуюся в растворителе, удаляют из растворителя с помощью второй части потока кислого газа, и удаленная вода выходит из устройства для регенерации растворителя в виде водяного пара, вместе с кислым газом.

Поглощающий растворитель предпочтительно приводят в контакт с очищаемым природным газом в абсорбционной колонне. Устройство для регенерации растворителя предпочтительно представляет собой регенерационную колонну, которая может быть снабжена ребойлером. Устройство для удаления кислых газов также предпочтительно представляет собой абсорбционную колонну. Устройство для регенерации растворителя от кислых газов предпочтительно состоит из одного или нескольких сосудов мгновенного испарения. Вторую часть потока кислого газа можно подавать в устройство для регенерации растворителя в любой точке. В приведенном в качестве примера варианте изобретения данный поток можно подавать в ребойлер устройства для регенерации растворителя.

Устройство для регенерации растворителя может работать таким образом, что вторую часть потока кислого газа из устройства для регенерации растворителя от кислых газов, направляют в нижнюю часть устройства для регенерации растворителя, при этом кислый газ, подаваемый в нижнюю часть устройства для регенерации растворителя, удаляет воду, содержащуюся в растворителе и поступающую из растворителя, протекающего вниз в противотоке, и удаленная вода выходит из головной части устройства для регенерации растворителя в виде водяного пара, вместе с кислым газом.

Устройство для регенерации растворителя также может работать таким образом, что вторую часть потока кислого газа подают в нижнюю часть ребойлера, соединенного с устройством для регенерации растворителя, при этом кислый газ, подаваемый в нижнюю часть ребойлера, удаляет воду, содержащуюся в растворителе, и удаленную воду подают в нижнюю часть устройства для регенерации растворителя в виде водяного пара, вместе с кислым газом, и в этом устройстве также удаляют воду из потока растворителя, протекающего вниз в противотоке, в виде водяного пара, вместе с кислым газом.

Примерами кислых газообразных компонентов, очень часто поглощаемых в способе по изобретению, являются сероводород (H2S), диоксид углерода (CO2), карбонилсульфид (COS), меркаптаны или смесь этих газов. Когда вода проходит через кислый газ в противотоке, она полностью или почти полностью удаляется из растворителя. Вода, извлеченная из головной части регенерационной колонны, содержит большое количество кислого газа. В преимущественном воплощении воду, удаленную из растворителя и выходящую из головной части регенерационной колонны в виде водяного пара, вместе с кислыми газообразными компонентами, конденсируют. Извлеченный конденсат, в основном состоящий из воды, возвращают в головную часть регенерационной колонны. Часть потока извлеченного конденсата можно отводить, выпускать из процесса и утилизировать. То количество растворителя, которое все еще присутствует в парах головной части, отмывают обратным потоком конденсата, так что пары кислого газа, выходящие из верхнего конденсатора регенерационной колонны, по существу, не содержат растворителя.

В другом преимущественном воплощении изобретения кислый газ, выходящий из головной части регенерационной колонны и почти полностью освобожденный от растворителя, затем охлаждают таким образом, что оставшиеся захваченные пары воды конденсируются, и воду, содержащуюся в кислом газе, можно полностью удалить из процесса и утилизировать.

Поток кислого газа, выходящий из регенерационной колонны устройства для сушки газа, может быть объединен с потоком кислого газа из устройства для удаления кислых газов после конденсации и отделения конденсата. Альтернативно, поток кислого газа, выходящий из головной части регенерационной колонны устройства для сушки газа также может быть объединен с потоком кислого газа из устройства для удаления кислых газов после отделения конденсата и отделения воды. Это является особенным преимуществом, когда кислый газ не следует выпускать в атмосферу. Примерами нежелательных газообразных выбросов являются серосодержащие компоненты, такие как сульфид водорода (H2S), карбонилсульфид (COS) и меркаптаны.

Поскольку воду удаляют из растворителя благодаря дополнительному отпаривающему действию кислого газа, преимущественно возможно удалять воду из растворителя при температуре от 50 до 180°С, причем предварительный нагрев осуществляют с помощью подогревателя или ребойлера. В особенно преимущественном воплощении воду удаляют из физического растворителя при температуре от 100 до 140°С.

В другом воплощении изобретения растворитель, выходящий из регенерационной колонны устройства для сушки и, по существу, не содержащий воду, охлаждают с помощью холодильника или теплообменника перед повторным приведением его в контакт с очищаемым газом. Если кислый газ, выходящий из устройства для сушки, предполагают объединять с объемом кислого газа, выходящего из устройства для удаления кислых газов, для дополнительной обработки, кислый газ, используемый для отпарки в регенерационной колонне либо сжимают с помощью компрессора или нагнетателя до немного более высокого давления, либо поток кислого газа, полученный при высоком давлении, отводят из устройства для регенерации растворителя от кислых газов. Таким образом возможно избежать выбросов кислых газов в атмосферу.

Физический растворитель, используемый для удаления воды, обычно представляет собой растворитель, широко используемый в технике. В одном воплощении способа по изобретению используют N-формилморфолин или смеси N-формилморфолина с производными морфолина. В другом воплощении способа физический растворитель представляет собой пропиленкарбонат. В другом воплощении способа физический растворитель представляет собой алкилированный полиалкиленгликоль.

Очищаемый промышленный газ предпочтительно представляет собой природный газ. Очищаемые промышленные газы также могут представлять собой, например, нефтезаводские газы, коксовые газы или газы, используемые в химической промышленности.

Давление в способе по изобретению можно регулировать согласно требованиям. Например, давление от 5 до 10 МПа (50 до 100 бар) устанавливают в первой абсорбционной колонне. Например, в устройстве для регенерации растворителя устанавливают давление от 0 до 1 МПа (от 0 до 10 бар). Давление от 0,05 до 0,5 МПа (от 0,5 до 5 бар) предпочтительно устанавливают в устройстве для регенерации растворителя. В устройстве для регенерации растворителя кислый газ, например, имеет давление от 0,3 до 0,1 МПа (от 3 до 1 бар).

Изобретении также обеспечивает установку для удаления воды или паров воды из промышленных газов путем поглощения с использованием физического растворителя, состоящую из:

- по меньшей мере одной абсорбционной колонны для сушки газа;

- по меньшей мере одного устройства для регенерации растворителя для содержащего воду растворителя, выходящего из абсорбционной колонны устройства для сушки газа;

- по меньшей мере еще одной абсорбционной колонны для осушенного и содержащего кислые газы промышленного газа;

- по меньшей мере одного устройства для регенерации растворителя от кислых газов,

и отличающуюся тем, что

- поток растворителя из нижней части абсорбционной колонны, предназначенной для сушки газа, можно направлять в головную часть устройства для регенерации растворителя, и

- поток растворителя из нижней части устройства для регенерации растворителя можно направлять обратно в первую абсорбционную колонну, предназначенную для сушки газа, после удаления воды, и

- осушенный газ можно подавать в устройство для удаления кислых газов, в котором удаляют большую часть кислых газообразных компонентов, содержащихся в сырьевом газе с помощью потока регенерированного растворителя, и растворитель, выходящий из нижней части устройства для удаления кислых газов и обогащенный кислыми газами, можно подавать в устройство для регенерации растворителя от кислых газов, и часть потока кислого газа, извлеченного из устройства для регенерации растворителя от кислых газов можно направлять в нижнюю часть устройства для регенерации растворителя, соединенного с абсорбционной колонной, или в нижнюю часть соответствующего ребойлера, и

- поток газа из головной части устройства для регенерации растворителя можно смешивать с потоком кислого газа из устройства для регенерации растворителя от кислых газов или выпускать.

Устройство для регенерации растворителя может быть снабжено ребойлером. Устройство для регенерации растворителя предпочтительно представляет собой регенерационную колонну. Устройство для регенерации устройства для удаления кислых газов (устройство для регенерации растворителя от кислых газов) предпочтительно состоит из одного или нескольких сосудов мгновенного испарения. Устройство для удаления кислых газов предпочтительно представляет собой абсорбционную колонну. В другом воплощении изобретения установка для удаления воды или паров воды из промышленных газов в соединительном трубопроводе между потоком кислого газа из устройства для регенерации растворителя от кислых газов устройства для удаления кислых газов и регенерационной колонной устройства для сушки снабжена компрессором или нагнетателем, используемым для компенсации падения давления из-за устройства для регенерации растворителя от кислых газов.

Устройство по изобретению снабжено абсорбционными колоннами, облегчающими очистку газа при контакте с растворителем, поглощающим кислые газы. Абсорбционная колонна может относиться к любому типу и предпочтительно снабжена тарелками или насадками, обеспечивающими возможность массопереноса. Насадки могут представлять собой кольца Пола, кольца Рашига, структурированные насадки или седловидные насадки. Сосуды мгновенного испарения также могут быть любого требуемого типа. Устройство по изобретению также включает компрессоры, насосы, вентили, трубопроводы, регулирующие элементы, фильтры и измерительные устройства, в зависимости от конкретных требований. Устройство по изобретению также включает ребойлеры, нагреватели или холодильники. Устройство по изобретению также включает жидкостные сепараторы для отделения жидкостей от газовой фазы, которые могут быть обеспечены в любом количестве.

Способ по изобретению обладает преимуществом как эффективный способ сушки, используемый для промышленных газов и топливных газов, осуществляемый с использованием растворителя, поглощающего кислые газы, причем поглотитель, используемый для удаления кислых газов, также используют для сушки газа. Регенерацию растворителя можно преимущественно осуществлять в устройстве для регенерации растворителя при температуре ниже 150°С, так что традиционные растворители не разлагаются. Удаление воды можно регулировать таким образом, чтобы предотвращать нежелательное обогащение водой в последующем устройстве для удаления кислых газов.

Воплощение установки для обработки углеводородного потока, содержащего кислые газы, подробно представлено на чертеже, причем установка по изобретению и соответствующий способ не ограничены данным воплощением.

Промышленный газ или природный газ (2), из которого удаляют кислые газы и воду, подают в первую абсорбционную колонну (1). Этот газ протекает вверх в колонне, при этом удаляется вода и часть кислых газов. По существу не содержащий воду природный газ (3) извлекают в головной части (1a) колонны. Растворитель (4), обогащенный водой и кислыми газами, получают в нижней части колонны. Этот растворитель подают в головную часть регенерационной колонны (6) через теплообменник (5). Там из него удаляют воду и захваченные кислые газы с помощью потока кислых газов, подаваемого в нижнюю часть (6а), причем указанный поток направляют противотоком относительно подачи растворителя в головной части. Верхний поток (7) газа, извлекаемый из головной части регенерационной колонны (6), охлаждают с помощью холодильника (8), часть охлажденного, содержащего воду конденсата возвращают (8а) и часть его выпускают (8b), и остаточную воду конденсируют (9) в конденсаторе и выпускают (9а). Давление полученного потока кислых газов понижают до наиболее низкого уровня устройства для удаления кислых газов, в этой компоновке до давления последнего сосуда (17с) мгновенного испарения, и сжимают вместе с газом, полученным из данного сосуда (17с) мгновенного испарения, на первой ступени (10) компрессора, и извлекают ниже по потоку на второй ступени (11) компрессора для конечного использования в качестве кислого газа (11 а). Не содержащий воду растворитель возвращают в первую абсорбционную колонну (1) после теплообмена с обогащенным водой раствором (4) в теплообменнике (5), через рециркуляционный насос для сушки (12) газа и холодильник (13).

По существу не содержащий воду природный газ (3), который извлекают из головной части (1а) первой абсорбционной колонны (1) и из которого следует удалить кислые газообразные компоненты, подают во вторую абсорбционную колонну (14). Там, по существу, не содержащий воду природный газ (3) освобождают от кислых газов, так что осушенный полученный газ, не содержащий кислые газы (15), получают в головной части (14а) абсорбционной колонны. Растворитель (16), обогащенный кислыми газами, получают в нижней части (14b) второй абсорбционной колонны. Этот растворитель подвергают мгновенному испарению в сосуде (17а) мгновенного испарения, совместно поглощенный ценный газ извлекают и возвращают во вторую абсорбционную колонну (14) с помощью компрессора (19). Теплообменник или холодильник (18) рассеивают теплоту сжатия рециркулируемого газа. Часть потока (23) кислых газов, полученного в ходе дальнейшего снижения давления в сосуде (17b) мгновенного испарения, возвращают в нижнюю часть ребойлера (24) регенерационной колонны (6). Растворитель подвергают мгновенному испарению в еще одном сосуде (17с) мгновенного испарения, причем кислые газы, полученные при низком уровне давления, сжимают до давления сосуда (17b) мгновенного испарения посредством первой ступени (10) компрессора. Регенерированный растворитель возвращают во вторую абсорбционную колонну (14), предназначенную для поглощения кислых газов, с помощью рециркуляционного насоса (21) для растворителя.

Список обозначений

1. Первая абсорбционная колонна

1а. Головная часть первой абсорбционной колонны

2. Очищаемый природный газ

3. По существу не содержащий воду природный газ

4. Растворитель, обогащенный водой и кислыми газами

5. Теплообменник

6. Регенерационная колонна (устройство для регенерации растворителя)

6a. Нижняя часть регенерационной колонны

7. Верхний поток газа регенерационной колонны

8. Холодильник или конденсатор

8a. Возращаемый, охлажденный, содержащий воду конденсат

8b. Выпускаемый конденсат

9. Холодильник или конденсатор

9а. Выпускаемая вода

10. Первая ступень компрессора

11. Вторая ступень компрессора

11а. Выпускаемый кислый газ

12. Рециркуляционный насос для сушки газа

13. Теплообменник или холодильник

14. Вторая абсорбционная колонна (устройство для удаления кислых газов)

14а. Головная часть второй абсорбционной колонны

14b. Нижняя часть второй абсорбционной колонны

15. Осушенный конечный газ, не содержащий кислые газы

16. Растворитель, обогащенный кислыми газами и ценными компонентами

17a, 17b, 17с. Сосуд мгновенного испарения (устройство для регенерации растворителя от кислых газов)

18. Теплообменник или холодильник

19. Компрессор

20. Кислый газ из сосуда мгновенного испарения

21. Рециркуляционный насос для растворителя

22. Регенерированный растворитель

23. Поток кислых газов

24. Ребойлер

1. Способ удаления воды или паров воды из промышленных газов (2) путем поглощения с использованием физического растворителя, в котором
- промышленный газ (2) содержит пары воды и кислые газообразные компоненты, и
- осушаемый промышленный газ, содержащий кислый газ и воду, приводят в контакт с физическим растворителем, в результате чего получают промышленный газ (3), по существу, не содержащий воду и содержащий кислый газ, а также поток содержащего воду растворителя (4), и
- таким образом полученный поток растворителя (4), содержащего воду, подают в устройство (6) для регенерации растворителя, в результате чего получают растворитель (16) с пониженным содержанием воды, который затем возвращают для поглощения воды из промышленного газа (2) и снова приводят в контакт с промышленным газом (2), и
- поток промышленного газа (3), осушенного после поглощения воды из промышленного газа, направляют в устройство (14) для удаления кислых газов, расположенное ниже по потоку, и тот же растворитель, уже использованный при сушке (1) газа, используют для удаления кислых газов, и получают промышленный газ (15), по существу, не содержащий кислых газообразных компонентов, и растворитель (16), содержащий кислые газы, и
- растворитель (16), обогащенный кислыми газообразными компонентами, направляют в устройство (17a, 17b, 17c) для регенерации растворителя от кислых газов, в котором получают регенерированный растворитель (22) и кислый газ (11а), удаленный из раствора,
отличающийся тем, что
- поток кислого газа, полученного в устройстве (17а, 17b, 17с) для регенерации растворителя от кислых газов, разделяют на две части (20, 23) потока, причем первую часть (20) потока направляют на дальнейшее применение или утилизацию, и
- вторую часть (23) потока кислого газа подают в устройство (6) для регенерации растворителя, относящееся к процессу сушки, в котором воду, содержащуюся в растворителе (4), удаляют из растворителя с помощью второй части (23) потока кислого газа, и удаленная вода выходит из устройства для регенерации растворителя в виде водяного пара вместе с кислым газом (7).

2. Способ удаления воды или паров воды из промышленных газов (2) путем поглощения с использованием физического растворителя по п.1, отличающийся тем, что вторую часть (23) потока кислого газа направляют в ребойлер (24) устройства (6) для регенерации растворителя.

3. Способ удаления воды или паров воды из промышленных газов (2) путем поглощения с использованием физического растворителя по п.1, отличающийся тем, что вторую часть (23) потока кислого газа из устройства (17а, 17b, 17с) для регенерации растворителя от кислых газов направляют в нижнюю часть устройства (6) для регенерации растворителя, при этом кислый газ (23), подаваемый в нижнюю часть устройства (6) для регенерации растворителя, удаляет воду, содержащуюся в растворителе и поступающую из растворителя, протекающего вниз в противотоке, и удаленная вода выходит из головной части устройства (6) для регенерации растворителя в виде водяного пара, вместе с кислым газом (7).

4. Способ удаления воды или паров воды из промышленных газов (2) путем поглощения с использованием физического растворителя по п.1, отличающийся тем, что вторую часть (23) потока кислого газа направляют в нижнюю часть ребойлера (6а), соединенного с устройством (6) для регенерации растворителя, при этом кислый газ (23), подаваемый в нижнюю часть (6а) ребойлера, удаляет воду, содержащуюся в растворителе (4), и удаленную воду подают в нижнюю часть устройства (6) для регенерации растворителя в виде водяного пара, вместе с кислым газом (7), и в этом устройстве также удаляют воду из потока растворителя, протекающего вниз в противотоке, в виде водяного пара, вместе с кислым газом.

5. Способ удаления воды или паров воды из промышленных газов (2) путем поглощения с использованием физического растворителя по п.1, отличающийся тем, что кислые газообразные компоненты представляют собой сульфид водорода (H2S), диоксид углерода (CO2), карбонилсульфид (COS), меркаптаны или смесь этих веществ.

6. Способ удаления воды или паров воды из промышленных газов (2) путем поглощения с использованием физического растворителя по п.1, отличающийся тем, что кислый газ (7), выходящий из головной части устройства (6) для регенерации растворителя, охлаждают (8) и охлажденный конденсат (8а) возвращают в головную часть устройства (6) для регенерации растворителя.

7. Способ удаления воды или паров воды из промышленных газов (2) путем поглощения с использованием физического растворителя по п.1, отличающийся тем, что кислый газ (7), выходящий из головной части устройства (6) для регенерации растворителя, охлаждают (8) и часть (8b) охлажденного конденсата выпускают.

8. Способ удаления воды или паров воды из промышленных газов (2) путем поглощения с использованием физического растворителя по п.7, отличающийся тем, что кислый газ (7), выходящий из головной части устройства (6) для регенерации растворителя дополнительно охлаждают (9) после первой конденсации (8), так что остаточные пары воды конденсируют и полученную таким образом сконденсированную воду (9а) выпускают.

9. Способ удаления воды или паров воды из промышленных газов (2) путем поглощения с использованием физического растворителя по любому из пп.6-8, отличающийся тем, что поток кислого газа (7), выходящего из устройства (6) для регенерации растворителя объединяют с потоком кислого газа (20) из устройства (17с) для регенерации растворителя от кислых газов, после удаления сконденсированных паров воды (9а).

10. Способ удаления воды или паров воды из промышленных газов (2) путем поглощения с использованием физического растворителя по п.1, отличающийся тем, что физический растворитель (4) для удаления воды в устройстве (6) для регенерации растворителя доводят до температуры от 50 до 180°С путем предварительного нагрева (5) или с помощью ребойлера (6а), и устройство (6) для регенерации растворителя работает при давлении от 0 до 1 МПа (от 0 до 10 бар).

11. Способ удаления воды или паров воды из промышленных газов (2) путем поглощения с использованием физического растворителя по п.1, отличающийся тем, что физический растворитель (4) для удаления воды в устройстве (6) для регенерации растворителя доводят до температуры от 100 до 140°С путем предварительного нагрева (5) или с помощью ребойлера (6а), и устройство (6) для регенерации растворителя работает при давлении от 0,05 до 0,5 МПа (от 0,5 до 5 бар).

12. Способ удаления воды или паров воды из промышленных газов (2) путем поглощения с использованием физического растворителя по п.1, отличающийся тем, что растворитель, выходящий из устройства (6) для регенерации растворителя, по существу, не содержащий воду, охлаждают с помощью камеры охлаждения или теплообменника (13) перед повторным приведением его в контакт с очищаемым газом (2).

13. Способ удаления воды или паров воды из промышленных газов (2) путем поглощения с использованием физического растворителя по п.1, отличающийся тем, что поток кислого газа (7), выходящего из устройства (6) для регенерации растворителя, объединяют с дополнительным потоком кислого газа из устройства (17с) для регенерации растворителя кислого газа, причем давление потока кислого газа из устройства (6) для регенерации растворителя устанавливают немного выше величины давления дополнительного потока кислого газа.

14. Способ удаления воды или паров воды из промышленных газов (2) путем поглощения с использованием физического растворителя по п.1, отличающийся тем, что физический растворитель для удаления воды представляет собой N-формилморфолин или смесь N-формилморфолина с производными морфолина.

15. Способ удаления воды или паров воды из промышленных газов (2) путем поглощения с использованием физического растворителя по п.1, отличающийся тем, что физический растворитель для удаления воды представляет собой пропиленкарбонат.

16. Способ удаления воды или паров воды из промышленных газов (2) путем поглощения с использованием физического растворителя по п.1, отличающийся тем, что физический растворитель для удаления воды представляет собой алкилированный полиалкиленгликоль.

17. Установка для удаления воды или паров воды из промышленных газов (2) путем поглощения с использованием физического растворителя, с помощью способа по любому из пп.1-16, включающая:
- по меньшей мере одну абсорбционную колонну (1) для сушки газа;
- по меньшей мере одно устройство (6) для регенерации растворителя, предназначенное для содержащего воду растворителя, выходящего из абсорбционной колонны устройства (1) для сушки газа;
- по меньшей мере еще одну абсорбционную колонну (14) для осушенного и содержащего кислые газы промышленного газа;
- по меньшей мере одно устройство (17а-с) для регенерации растворителя от кислых газов,
отличающаяся тем, что
- поток растворителя (4) из нижней части абсорбционной колонны (1), предназначенный для сушки газа, можно направлять в головную часть устройства (6) для регенерации растворителя, и
- поток растворителя из нижней части устройства (6) для регенерации растворителя можно направлять обратно в первую абсорбционную колонну (1), предназначенную для сушки газа, после удаления воды, и
- осушенный газ (3) можно подавать в устройство (14) для удаления кислого газа, в котором извлекают большую часть кислых газообразных компонентов, содержащихся в сырьевом газе (2), посредством потока регенерированного растворителя, и растворитель (16), выходящий из нижней части устройства (14) для удаления кислых газов и обогащенный кислыми газами, можно подавать в устройство (17a-c) для регенерации растворителя от кислых газов, и часть (23) потока кислого газа, извлеченного из устройства (17a-c) для регенерации растворителя от кислых газов, можно направлять в нижнюю часть устройства (6) для регенерации растворителя, относящегося к абсорбционной колонне, или в нижнюю часть соответствующего ребойлера (6a), и
- верхний поток газа (7) из устройства (6) для регенерации растворителя можно смешивать с потоком кислого газа из устройства (17с) для регенерации растворителя от кислых газов или утилизировать.

18. Установка для удаления воды или паров воды из промышленных газов (2) путем поглощения с использованием физического растворителя по п.17, отличающаяся тем, что устройство (6) для регенерации растворителя представляет собой колонну.

19. Установка для удаления воды или паров воды из промышленных газов (2) путем поглощением с использованием физического растворителя по п.17, отличающаяся тем, что устройство (17a-c) для регенерации растворителя от кислых газов состоит из одного или нескольких сосудов мгновенного испарения.

20. Установка для удаления воды или паров воды из промышленных газов (2) путем поглощением с использованием физического растворителя по любому из пп.17-19, отличающаяся тем, что компрессор (10) установлен на соединительной линии (23) между вторым потоком кислого газа из устройства (17 с) для регенерации растворителя от кислых газов и нижним входом в устройство (6) для регенерации растворителя.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к нефтегазовой отрасли и может быть использовано при технологических операциях в процессе добычи и транспортирования природного и нефтяного газов.

Изобретение относится к нефтегазовой отрасли и может быть использовано при технологических операциях в процессе добычи и транспортирования природного и нефтяного газов.

Изобретение относится к способу обработки осушенного загрузочного природного газа, включающему введение загрузочного потока (54) в первый разделительный резервуар (22), динамическое расширение газового потока (56), выходящего из резервуара (22), в турбине (24), затем его введение в первую колонну (26) очистки.
Изобретение относится к способу получения горючего газа для газовых двигателей из образующегося при добыче нефти попутного газа, который содержит метан, этан, пропан, углеводороды с более чем тремя атомами углерода и по обстоятельствам пропен, причем получаются газообразная фракция и жидкостная фракция путем частичной конденсации попутного газа, причем процесс конденсации проводится при таких соотношениях давления и температуры, что жидкостная фаза по существу не содержит метана, этана, пропана и по обстоятельствам пропена и что газообразная фаза по существу свободна от н-бутана и изобутана.

Изобретение относится к комплексу для доставки природного газа потребителю, включающему средство его трансформирования в газогидрат. Средство содержит реактор, сообщенный с источником газа и воды, средство охлаждения смеси воды и газа и средство поддержания давления в реакторе не ниже равновесного, необходимого для гидратообразования, средство отгрузки газогидрата в транспортное средство снабженное грузовыми помещениями, выполненными с возможностью поддержания термодинамического равновесия, исключающего диссоциацию газогидрата, и средство разложения газогидрата с получением газа.

Изобретение относится к технологиям малотоннажной утилизации непромышленных газов в газовой промышленности. Изобретение касается малотоннажной установки по утилизации ресурсов малых месторождений природного газа, состоящей из последовательно соединенных очистительного модуля, теплообменника предварительного нагрева, теплообменника-рекуператора для тепловой обработки сырья, реактора плазмохимического синтеза для образования водородно-сажевой смеси, теплообменника-рекуператора для закалки, теплообменника-охладителя для охлаждения смеси, циклона для выделения и подачи в рукавный фильтр для сбора с последующей подачей в гранулятор и конденсатор, гранулятора для гранулирования частиц сажи при увлажнении водой из конденсатора и последующей подачи в сушильный барабан, конденсатора для подачи воды в гранулятор и конденсации воды с подачей водородной смеси в компрессор, сушильного барабана для осушки и выделения, компрессора для сжатия водорода и подачи в мембранный блок для обогащения и последующего выделения.

Изобретение относится к способу подготовки природного газа для транспортирования, включающий получение газовых гидратов путем смешения газа с водой в реакторе непрерывного охлаждения и поддержания требуемых температур полученной смеси с одновременным поддержанием давления не ниже равновесного, необходимого для гидратообразования.

Изобретение относится к способу удаления кислых компонентов из газового потока. Изобретение касается способа производства очищенного углеводородного газа из газового потока, содержащего углеводороды и кислые загрязнители, включающего: (а) охлаждение газового потока до температуры, при которой образуется смесь, содержащая твердые и, возможно, жидкие кислые загрязнители и пар, содержащий газообразные углеводороды; (b) подачу образованной смеси в аппарат и отделение твердых и, возможно, жидких кислых загрязнителей от смеси в этом аппарате, в результате чего получают очищенный углеводородный газ; (с) подачу тепла к по крайней мере части твердых и, возможно, жидких кислых загрязнителей, в результате чего расплавляется по крайней мере часть твердых кислых загрязнителей и образуется нагретый обогащенный загрязнителями поток; (d) отвод нагретого обогащенного загрязнителями потока из аппарата; и при этом способ дополнительно включает: (е) повторный нагрев по крайней мере части нагретого обогащенного загрязнителями потока с образованием повторно нагретого рециркуляционного потока; и (f) рециркуляцию по крайней мере части повторно нагретого обогащенного загрязнителями рециркуляционного потока в аппарат.

Изобретение относится к устройству для подготовки природного газа для транспортирования, включающему реактор, сообщенный с источником газа и воды, средство охлаждения смеси воды и газа и средство поддержания давления в реакторе не ниже равновесного, необходимого для гидратообразования.

Изобретение относится к способу доставки природного газа потребителю. Способ включает получение газовых гидратов, их перемещение потребителю, разложение газогидрата с получением газа и характеризуется тем, что газогидрат получают в виде водогидратной пульпы с содержанием частиц газогидрата около 50% ее объема.

Изобретение относится к нефтегазовой отрасли и может быть использовано при технологических операциях в процессе добычи и транспортирования природного и нефтяного газов.

Изобретение относится к нефтегазовой отрасли и может быть использовано при технологических операциях в процессе добычи и транспортирования природного и нефтяного газов.

Группа изобретений относится к области автомобильного транспорта, в частности к пневматическим тормозным системам транспортных средств. Влагоотделительный патрон содержит пружинную крышку и несущий элемент.

Настоящее изобретение относится к способу промысловой регенерации триэтиленгликоля (ТЭГ) выпариванием воды из основного объема влагосодержащего ТЭГ и удалением попутно накопленных этим ТЭГом примесей и воды из остального, специально изъятого из процесса осушки газа объема ТЭГ, экстрагированием примесей дополнительно добавленной водой при интенсивном перемешивании этой смеси с последующим отстаиванием, сливом отстоявшегося из смеси ТЭГ, фильтрованием и регулируемым дозированным возвращением этого, слитого после отстаивания, ТЭГ в основной объем, подаваемый на выпаривание воды.

Изобретение относится к методу определения доли адсорбированного вещества, которое содержится в формованном теле, грануляте или порошке из цеолита, цеолитного соединения или силикагеля в качестве адсорбирующего материала, а также к соответствующему устройству и применению устройства для определения или мониторинга степени насыщения адсорбирующего материала, заложенного на хранение в емкость.

Изобретение относится к технике подготовки углеводородного газа к переработке или транспорту. Установка подготовки углеводородного газа содержит соединенные трубопроводами компрессорную станцию, холодильник газа и сепаратор отделения газа от жидкости.

Изобретение относится к газовой промышленности и может быть использовано для промысловой регенерации насыщенного раствора триэтиленгликоля, который используют в качестве абсорбента для извлечения водяных паров из газа в установках осушки природных газов.
Адсорбент для осушки газов, содержащий пористую матрицу и в порах матрицы активное влагопоглощающее гигроскопическое вещество из группы гидрофосфатов или дигидрофосфатов натрия или калия с размерами частиц 1-10 нм в количестве 40-100 вес.% в расчете на сухое вещество матрицы.

Способ относится к очистке природного газа с помощью одного или большего числа адсорберов и к регенерации адсорберов. Способ включает прохождение сырья, содержащего природный газ, через первый адсорбер для получения продукта, содержащего очищенный природный газ; регенерацию второго адсорбера на стадии нагревания, и регенерацию второго адсорбера на стадии охлаждения.

Изобретение предназначено для разделения газожидкостных смесей и может быть использовано на объектах газовой, нефтяной и нефтехимической промышленности. Газожидкостный сепаратор содержит корпус с патрубком входа газожидкостной смеси, патрубки выхода газа и выхода жидкости.

Изобретение относится к устройству для регенерации поглотителя сероводорода и углекислого газа. Устройство содержит воздухонепроницаемый контейнер в качестве узла для хранения поглотителя, который хранит часть поглотителя, который поглощает CO2, содержащийся в отходящих газах, и узел нагрева, который нагревает поглотитель, узел распределения поглотителя, узел подачи водяного пара, узел извлечения компонента поглотителя, узел подачи сухого водяного пара, причем газообразную массу приводят в противоточный контакт с распределенным поглотителем.
Наверх