Установка получения топливного газа для технологических печей

Авторы патента:

Дубенский Александр Александрович (RU)

Попов Александр Владимирович (RU)

C10L3/10 - обработка природного или синтетического природного газа

B01D53/52 - сероводород

Владельцы патента RU 2560188:

Общество с ограниченной ответственностью "ЛУКОЙЛ-Волгограднефтепереработка" (ООО "ЛУКОЙЛ-Волгограднефтепереработка") (RU)

Изобретение описывает установку для получения топливного газа из низкопотенциальных углеводородных газов нефте- и газопереработки и отдувочного ВСГ процесса риформинга, которая включает абсорбционную колонну для очистки углеводородных газов, с подведенной к ней линией подачи водного раствора моноэтаноламина (МЭА), снабженной насосом и теплообменником для охлаждения водного раствора МЭА, сепаратор для осушки очищенных углеводородных газов, два параллельно расположенных газоструйных эжектора с подведенными к ним линиями подачи очищенных и осушенных углеводородных газов и ВСГ, сепаратор для осушки и теплообменник для нагрева полученного топливного газа. Данная установка, сочетающая стадии очистки и смешения газовых потоков, позволяет с минимальными энергетическими затратами по принципу прямого питания вовлекать в технологический процесс низкопотенциальные углеводородные газы и отдувочный водородсодержащий газ, ранее сжигаемые на факельных установках, т.е. обеспечивает возможность полной переработки отходящих газов производства, позволяя получать топливный газ с теплотой сгорания на уровне природного газа, эффективно использовать сырьевые ресурсы и поднять уровень глубины переработки нефти. Процесс осуществляют, используя простое в техническом исполнении оборудование. 1 ил., 2 табл.

Изобретение относится к нефте- и газоперерабатывающей промышленности, в частности касается установок получения топливного газа для технологических печей из продуктов нефте- и газопереработки.

Известно устройство для комбинированной очистки природного газа, которое содержит фильтр для очистки потока газа, рекуперативный теплообменник, аппарат для обеспечения контакта очищаемого газа и хемсорбента, насос, теплообменник, сепаратор и блок глубокой адсорбционной очистки и осушки газа. Устройство дополнительно снабжено винтовым компрессором, размещенным после фильтра для очистки потока газа, и фильтром для очистки хемсорбента, магнитным аппаратом, установленным после теплообменника, концевым теплообменником, подключенным после винтового компрессора, и объемным сепаратором, установленным за концевым теплообменником, десорбером и подогревателем, встроенным в него, и размещенным после рекуперативного теплообменника, а также водокольцевым вакуум-насосом, установленным за десорбером с подогревателем, и баком, встроенным между объемным сепаратором и десорбером с подогревателем (патент РФ №2270233, 2006 г.).

Недостатком данного устройства является невозможность переработки низкопотенциальных газов, сложность технологического оборудования и повышенные энергетические затраты.

Также известна установка, используемая в способе утилизации низкопотенциальных газов (патент РФ №2435990, 2011 г.). Установка включает эжекторы для сжатия низкопотенциальных газов потоками высоконапорной жидкости от насосов рециркуляции, трехфазный сепаратор для разделения газожидкостной смеси на газ, углеводородную и водную жидкости, сепарационно-коалесцирующие насадки для сепарации газа от жидкости, а также сепарационно-коалесцирующие насадки для окончательного разделения углеводородной жидкости на углеводородную и водную фазы.

Недостатком данной установки является сложность технологического оборудования, высокие энергетические затраты и невозможность одновременной и полной переработки отходящих газов производства - низкопотенциального и отдувочного водородсодержащего газа (ВСГ).

Задачей изобретения является разработка установки, обеспечивающей возможность получения топливного газа с теплотой сгорания на уровне природного газа путем полной переработки отходящих газов производства, одновременно вовлекая в технологический процесс низкопотенциальные углеводородные газы нефте- и газопереработки и отдувочный ВСГ процесса риформинга, а также использующей простое в техническом исполнении оборудование и малые энергетические затраты.

Поставленная задача решается установкой для получения топливного газа из низкопотенциальных углеводородных газов нефте- и газопереработки и отдувочного ВСГ процесса риформинга, которая включает абсорбционную колонну для очистки углеводородных газов, с подведенной к ней линией подачи водного раствора моноэтаноламина (МЭА), снабженной насосом и теплообменником для охлаждения водного раствора МЭА, сепаратор для осушки очищенных углеводородных газов, два параллельно расположенных газоструйных эжектора с подведенными к ним линиями подачи очищенных и осушенных углеводородных газов и ВСГ, сепаратор для осушки и теплообменник для нагрева полученного топливного газа.

Основным преимуществом предлагаемой установки является использование в ней газоструйного эжектора, в котором происходит выравнивание скоростей потоков рабочей среды - отдувочных ВСГ процесса риформинга, имеющих давление от 0,6 до 1,6 МПа, и эжектируемой - углеводородных газов нефте- и газопереработки, которые, как правило, имеют низкое давление - не более 0,5 МПа, причем повышение давления эжектируемого потока происходит без непосредственной затраты механической энергии, по принципу прямого питания технологических установок.

На чертеже представлена схема установки получения топливного газа для технологических печей, на которой изображены позиции следующих аппаратов:

1 - абсорбционная колонна;

2 - сепаратор для осушки очищенных углеводородных газов;

3 - теплообменник для охлаждения водного раствора МЭА;

4 - насос;

5 - газоструйные эжекторы;

6 - сепаратор для осушки топливного газа;

7 - теплообменник для нагрева топливного газа

На чертеже отмечены следующие потоки:

I - углеводородные газы нефте- и газопереработки;

II - насыщенный сероводородом водный раствор МЭА;

III - очищенный углеводородный газ;

IV - очищенный и осушенный углеводородный газ;

V - газовый конденсат после осушки очищенных углеводородных газов;

VI - отдувочный ВСГ процесса риформинга;

VII - топливный газ;

VIII - осушенный и нагретый топливный газ;

IX - водный раствор МЭА;

X - газовый конденсат после осушки топливного газа.

Установка работает следующим образом. Углеводородные газы нефте- и газопереработки, поступающие с технологических установок (I), направляют в нижнюю часть абсорбционной колонны (1), в верхнюю часть колонны (1) насосом (4) через теплообменник (3) подается охлажденный водный раствор МЭА (IX). Противоточный контакт: вниз - водный раствор МЭА, вверх - углеводородные газы, приводит к абсорбции сероводорода водным раствором МЭА.

Насыщенный сероводородом водный раствор МЭА (II) выводят из нижней части абсорбционной колонны (1) и направляют на регенерацию. Очищенный углеводородный газ (III) с верхней части абсорбционной колонны (1) поступает в сепаратор (2) для отделения газового конденсата (V). Далее очищенный и осушенный углеводородный газ (IV) и отдувочный ВСГ процесса риформинга (VI) поступают на узел смешения, состоящий из двух параллельно работающих газоструйных эжекторов (5), где происходит смешение и выравнивание скоростей потоков с разными давлениями. В результате на выходе из эжекторов получают топливный газ (VII), давление которого выше давления углеводородных газов (IV), поступающих в приемную камеру. Далее, пройдя сепаратор (6), где отделяется газовый конденсат (X), и теплообменник (7), где происходит нагрев до 100°C, осушенный и нагретый топливный газ (VIII) поступает на технологические нужды потребителям.

Для иллюстрации заявленного технического решения приведены физико-химические характеристики газов, поступающих на предлагаемую установку (таблица 1). В таблице 2 приведены физико-химические характеристики топливного газа, полученного с использованием предлагаемой установки.

Как видно из представленных таблиц 1 и 2, в топливном газе, который получен с использованием предлагаемой установки, содержание метана ниже 20% об., а содержание углеводородов ряда C₂-C₆, теплота сгорания которых в 10 раз выше чем у метана, позволяет довести теплоту сгорания в топливе до 35-40 МДж/м³, из чего следует, что теплота сгорания полученного топливного газа будет на уровне теплоты сгорания природного газа, равной в среднем 37 МДж/м³.

Таким образом, данная установка, сочетающая стадии очистки и смешения газовых потоков, позволяет с минимальными энергетическими затратами по принципу прямого питания вовлекать в технологический процесс низкопотенциальные углеводородные газы и отдувочный водородсодержащий газ, ранее сжигаемые на факельных установках, т.е. обеспечивает возможность полной переработки отходящих газов производства, позволяя получать топливный газ с теплотой сгорания на уровне природного газа, эффективно использовать сырьевые ресурсы и поднять уровень глубины переработки нефти, причем процесс осуществляют, используя простое в техническом исполнении оборудование.

Установка получения топливного газа для технологических печей из низкопотенциальных углеводородных газов нефте- и газопереработки и отдувочных ВСГ процесса риформинга, включающая абсорбционную колонну для очистки углеводородных газов, с подведенной к ней линией подачи водного раствора моноэтаноламина, снабженной насосом и теплообменником для охлаждения моноэтаноламина, сепаратор для осушки очищенных углеводородных газов, два параллельно расположенных газоструйных эжектора с подведенными к ним линиями подачи очищенных углеводородных газов и ВСГ, сепаратор для осушки и теплообменник для нагрева полученного топливного газа.

Изобретение относится к газовой и нефтяной промышленности. Способ дополнительной осушки и очистки попутного нефтяного газа с содержанием сероводорода для дальнейшего использования в качестве топлива в газогенераторных установках включает подачу заранее отсепарированного газа под давлением 0,05 МПа в блочную компрессорную станцию (5) для сжатия и охлаждения газа.

Обработка потока жидких углеводородов, содержащего воду // 2553664

Изобретение относится к способу обработки потока жидких углеводородов, содержащего воду, в котором поток жидких углеводородов вводится в первый сепаратор, отделяющий по меньшей мере свободную воду из указанного потока жидких углеводородов.

Способ и установка очистки природного газа от диоксида углерода и сероводорода // 2547021

Изобретение относится к способу и установке очистки природного газа от диоксида углерода и сероводорода и может быть использовано в газоперерабатывающей промышленности.

Способ десульфуризации углеводородов и способ риформинга углеводородного сырья // 2544980

Группа изобретений относится к десульфуризации углеводородов. Способ включает стадии: (i) пропускание смеси углеводорода и водорода через катализатор десульфуризации с превращением сероорганических соединений, присутствующих в указанном углеводороде, в сульфид водорода, (ii) пропускание полученной смеси через сорбент сульфида водорода, содержащий оксид цинка, со снижением содержания сульфида водорода в смеси, и (iii) пропускание газовой смеси, обедненной сульфидом водорода, через дополнительный десульфуризующий материал.

Система обогащения горючего газа // 2542982

Изобретение относится к системе обогащения горючего газа, способной улучшить показатели экономии электроэнергии с учетом срока службы средства всасывания, где система обогащения горючего газа включает адсорбционную установку, наполненную адсорбентом, для селективной адсорбции горючего газа; средство подачи исходного газа, способное подавать исходный газ, содержащий горючий газ, в адсорбционную установку из наружной области; средство всасывания, способное всасывать газ из внутренней части адсорбционной установки, и средство управления для выполнения процесса адсорбции и процесса десорбции, при этом средство управления обеспечивает работу средства всасывания так, что сила всасывания средства всасывания, когда не протекает процесс десорбции, меньше, чем сила всасывания средства всасывания, когда процесс десорбции протекает.

Способ сжижения обогащенной углеводородами, содержащей азот сырьевой фракции, предпочтительно природного газа // 2537486

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.

Способ осушки природного газа путем совместного охлаждения растворителя и природного газа // 2536513

Изобретение относится к способу осушки газов. Способ включает пропускание газа через две или более камеры охлаждения, соединенные последовательно, причем в каждую из камер подают поток растворителя, который удаляет воду из газа, далее подают смешанный поток, состоящий из газа и растворителя, в каждую из этих камер охлаждения и после совместного охлаждения, его разделяют с помощью газожидкостного сепаратора на поток газа с пониженным содержанием воды и поток обогащенного водой растворителя, постепенно снижают содержание воды в газе от первой в направлении потока камеры охлаждения к последней, причем каждый поток растворителя, отделенный и обогащенный водой, либо используют в качестве питающего потока для камеры охлаждения выше по потоку, или возвращают непосредственно в блок регенерации для освобождения от воды.

Способ и установка для удаления воды из природного газа или промышленных газов с использованием физических растворителей // 2536511

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.

Способ осушки газа и блок осушки газа для его реализации // 2534145

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

Способ осушки газа и блок осушки газа для его реализации // 2534141

Способ и установка очистки природного газа от диоксида углерода и сероводорода // 2547021

Способ десульфуризации углеводородов и способ риформинга углеводородного сырья // 2544980

Способ очистки углеводородного газа от h2s и co2 // 2542264

Изобретение относится к нефтегазовой и химической промышленности, а именно к способу очистки от H2S и CO2 углеводородных газов. Способ включает подачу в абсорбер очищаемого газа под давлением 5÷8 МПа, абсорбцию кислых компонентов водным раствором активированного метилдиэтаноламина, выветривание насыщенного кислыми газами раствора метилдиэтаноламина последовательно в две ступени, на первой ступени - при высоком давлении, а на второй ступени - при низком давлении, деление вытекающего со второй ступени груборегенерированного раствора на две части, подачу большей части - в середину абсорбера, а меньшей части - в десорбер для тонкой тепловой регенерации, и подачу вытекающего из десорбера тонкорегенерированного раствора на верх абсорбера.

Способ непрерывного удаления сернистого водорода из потока газа // 2527991

Изобретение относится к восстановительно-окислительному способу обработки газа, содержащего сероводород, с применением окислительного аппарата в сочетании с абсорбером.

Способ очистки газа от сероводорода // 2520554

Изобретение может быть использовано в нефтегазовой, нефтеперерабатывающей, химической и нефтехимической промышленности. Способ очистки газа от сероводорода включает предварительное смешивание очищаемого газа с балансовой частью газа сепарации.

Способ и устройство управления потоком для непрерывного многозонового массообмена // 2519726

Изобретение относится к устройству и способу управления последовательным взаимодействием жидкости с различными газами в отдельных зонах массообмена внутри единой емкости, причем зоны массообмена функционально соединены посредством жидкостного соединения друг с другом, что предусматривает непосредственное взаимодействие жидкости с технологическим газом в параллельном потоке в расположенной ниже по потоку зоне массообмена для осуществления массообмена между жидкостью и технологическим газом, и введение жидкости в расположенную выше по потоку зону массообмена со вторым газом, отличающимся от технологического газа, для осуществления массообмена между жидкостью и вторым газом.

Удаление загрязняющих веществ из газовых потоков // 2501595

Изобретение относится к способу удаления загрязняющих веществ из газовых потоков путем контакта с регенерируемым сорбентом. Способ включает а) контактирование потока газа, включающего H2S, с хлорсодержащим соединением для образования смешанного газового потока; b) контактирование смешанного газового потока с сорбентом в зоне сорбции для получения первого продуктового газового потока и насыщенного серой сорбента, где сорбент включает цинк, диоксид кремния и металл-промотор; c) сушку насыщенного серой сорбента, чтобы посредством этого получить высушенный насыщенный серой сорбент; d) контактирование высушенного насыщенного серой сорбента с регенерационным газовым потоком в зоне регенерации для получения регенерированного сорбента, включающего цинксодержащее соединение, силикат и металл-промотор, и отходящего газового потока; е) возврат регенерированного сорбента в зону сорбции для получения обновленного сорбента, включающего цинк, диоксид кремния и металл-промотор; и f) контактирование обновленного сорбента с указанным смешанным газовым потоком в зоне сорбции для образования второго продуктового газового потока и насыщенного серой сорбента.

Способ подготовки сероводород- и меркаптансодержащей нефти // 2501594

Изобретение относится к области химии. Подготовка сероводород- и меркаптансодержащей нефти включает многоступенчатую сепарацию, очистку газов сепарации от сероводорода каталитическим окислением кислородом воздуха с последующим выделением жидких продуктов окисления - серы и сероорганических соединений из реакционных газов, и подачу очищенного газа на отдувку в концевой сепаратор.

Способ удаления серо-, азот- и галогенсодержащих примесей, присутствующих в синтез-газе // 2497575

Изобретение может быть использовано в химической промышленности. Способ удаления серо-, азот- и галогенсодержащих примесей, присутствующих в синтез-газе, таких как H2S, COS, CS2, HCN, NH3, HF, HCl, HBr и HI, содержит: а) этап совместного гидролиза COS и HCN и улавливания галогенированных соединений с использованием катализатора на основе TiO2, содержащего от 10 вес.% до 100 вес.% TiO2 и от 1 вес.% до 30 вес.% по меньшей мере одного сульфата щелочноземельного металла, выбранного из кальция, бария, стронция и магния, b) этап промывки по меньшей мере одним растворителем, с) этап обессеривания на улавливающей массе или адсорбенте.

Способ очистки газа от сероводорода // 2574446

Изобретение относится к способу очистки газа от сероводорода и может быть применено в нефтехимической и нефтеперерабатывающей промышленности. Способ включает разделение потока очищаемого газа на первую и вторую части в соотношении 1 : 2, окисление сероводорода первой части до диоксида серы стехиометрическим количеством кислорода воздуха путем их пропускания снизу вверх через сыпучий инертный материал в реакторе, окисление сероводорода второй части до серы диоксидом серы, полученным в первой части потока, путем его ввода в среду сыпучего инертного материала на заданной высоте реактора и движении снизу вверх в данной среде и извлечение полученной серы из потока очищаемого газа путем периодического или непрерывного перемещения в реакторе сверху вниз сыпучего инертного материала под действием его силы тяжести. Изобретение обеспечивает высокую степень очистки газа от сероводорода, снижение энергоемкости, повышение экологичности, а также расширение диапазона применимости. 5 з.п. ф-лы, 1 ил.