Способ низкотемпературной переработки газа и установка для его осуществления (варианты)



Способ низкотемпературной переработки газа и установка для его осуществления (варианты)
Способ низкотемпературной переработки газа и установка для его осуществления (варианты)
Способ низкотемпературной переработки газа и установка для его осуществления (варианты)
Способ низкотемпературной переработки газа и установка для его осуществления (варианты)
Способ низкотемпературной переработки газа и установка для его осуществления (варианты)

 


Владельцы патента RU 2570540:

Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский и проектный институт по переработке газа" ОАО "НИПИгазпереработка" (RU)

Изобретение относится к технике и технологии низкотемпературной переработки газа и может быть использовано на объектах нефте- и газоперерабатывающей промышленности. Способ и установка включает охлаждение газа, разделение охлажденного и сконденсированного газового потока в одном средстве разделения с получением газовой и жидкой фаз. Расширение газовой фазы и ее подачу в ректификационную колонну. Получение в верхней части ректификационной колонны отбензиненного газа, в средней части - потока паров перегонки и в нижней части - жидкого продукта. Подогрев отбензиненного газа, охлаждение потока паров перегонки и его сепарация с получением газовой фазы, направляемой на теплообмен с потоком газа, и жидкой фазы, направляемой на орошение ректификационной колонны. Полученную в средстве разделения жидкую фазу охлаждают путем теплообмена с потоком отбензиненного газа, дросселируют и направляют на теплообмен с потоком паров перегонки, после чего поток жидкой фазы направляют на теплообмен с потоком газа и затем подают в нижнюю часть ректификационной колонны. Техническим результатом предлагаемого изобретения является увеличение извлечения целевых углеводородов и выработки широкой фракции легких углеводородов, а также снижение капитальных затрат. 3 н. и 7 з.п. ф-лы, 4 ил., 1 табл.

 

Изобретение относится к технике и технологии низкотемпературной переработки газа и может быть использовано на объектах нефте- и газоперерабатывающей промышленности.

Известен способ разделения газового потока (см. евразийский патент №813, С07С 7/00, F25J 3/02, опубл. 24.04.2000), в котором газовый поток обрабатывают в одном или нескольких теплообменниках и/или путем расширения до частичной конденсации с получением первого парового потока и С3-содержащего жидкого потока, которые направляют в дистилляционную колонну для получения второго парового потока, содержащего преобладающее количество метана и С2-компонентов, и относительно менее летучую фракцию, состоящую из большой порции вышеупомянутых С3-компонентов и тяжелых углеводородных компонентов, кроме того, из средней части дистилляционной колонны выводят паровой дистилляционный поток и затем его охлаждают, чтобы сконденсировалась, по крайней мере, его часть с формированием третьего парового потока и потока конденсата, подаваемого в верхнюю часть дистилляционной колонны для ее подпитки, при этом второй паровой поток направляют в теплообменник для взаимодействия с паровым дистилляционным потоком, после чего освобождают, по крайней мере, порцию второго парового потока и третьего парового потока от остаточной газовой фракции.

Общими признаками известного и предлагаемого способов являются:

- охлаждение газового потока;

- разделение охлажденного и сконденсированного газового потока с получением газовой и жидкой фаз;

- расширение газовой фазы и ее подача в ректификационную колонну;

- получение в верхней части ректификационной колонны потока отбензиненного газа, в средней части - потока паров перегонки и в нижней части - жидкого продукта;

- подогрев потока отбензиненного газа;

- охлаждение потока паров перегонки и его сепарация с получением газовой фазы, направляемой на теплообмен с газовым потоком, и жидкой фазы, направляемой на орошение ректификационной колонны.

Недостатком известного способа являются потери целевых углеводородов вследствие недостаточного охлаждения потока паров перегонки при его теплообмене с потоком отбензиненного газа.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ разделения потока газа (см. евразийский патент №8462, F25J 3/00, опубл. 29.06.2007), в котором поток газа охлаждают, разделяют на газовую и жидкую фазы, расширяют полученные потоки до более низкого давления, после чего подают в дистилляционную колонну и фракционируют. При этом из средней части дистилляционной колонны выводят поток паров перегонки и охлаждают его путем теплообмена с верхним потоком дистилляционной колонны до степени, достаточной, чтобы сконденсировать по меньшей мере его часть, в результате чего формируется поток остаточных паров и конденсированный поток, часть которого подают в дистилляционную колонну для орошения.

Общими признаками известного и предлагаемого способа являются:

- охлаждение газового потока;

- разделение охлажденного и сконденсированного газового потока с получением газовой и жидкой фаз;

- расширение газовой фазы и ее подача в ректификационную колонну;

- получение в верхней части ректификационной колонны потока отбензиненного газа, в средней части - потока паров перегонки и в нижней части - жидкого продукта;

- подогрев потока отбензиненного газа;

- охлаждение потока паров перегонки и его сепарация с получением газовой фазы, направляемой на теплообмен с газовым потоком, и жидкой фазы, направляемой на орошение ректификационной колонны.

Недостатком известного способа также являются потери целевых углеводородов вследствие недостаточного охлаждения потока паров перегонки при его теплообмене с потоком отбензиненного газа.

Известна установка разделения газа, содержащего метан, С2-компоненты, С3-компоненты и тяжелые углеводородные компоненты (см. евразийский патент №813, С07С 7/00, F25J 3/02, опубл. 24.04.2000, фиг. 4), включающая одно или более средств для первого теплообмена с получением сконденсированного газового потока, средство разделения сконденсированного газового потока с отводом газовой фазы, соединенным с турбодетандером и далее дистилляционной колонной, и отводом жидкой фазы, соединенным через средство расширения со средством для первого теплообмена и далее с дистилляционной колонной, при этом дистилляционная колонна снабжена в верхней части отводом остаточного газа, в средней части - отводом парового дистилляционного потока и в нижней части - отводом С3-содержащего жидкого потока. Установка также снабжена средством второго теплообмена и средством сепарации с отводом парового потока и отводом конденсата, при этом отвод парового дистилляционного потока соединен через средство второго теплообмена со средством сепарации, отвод остаточного газа соединен через средство второго теплообмена со средством для первого теплообмена, отвод парового потока из средства сепарации соединен с отводом остаточного газа после средства второго теплообмена, а отвод конденсата из средства сепарации соединен с верхней частью дистилляционной колонны.

Общими признаками известной и предлагаемой установок являются:

- одно или более средств охлаждения газового потока;

- средство разделения сконденсированного газового потока с отводом жидкой фазы и отводом газовой фазы, соединенным с турбодетандером и далее с ректификационной колонной;

- ректификационная колонна снабжена в верхней части отводом отбензиненного газа, в средней части - отводом паров перегонки, а в нижней части - отводом жидкого продукта;

- теплообменное средство, соединенное с отводом отбензиненного газа;

- средство сепарации с отводом газовой фазы, соединенным с отводом отбензиненного газа после теплообменного средства, и отводом жидкой фазы, соединенным с верхней частью ректификационной колонны.

Недостатком известной установки являются потери целевых углеводородов вследствие того, что отвод паров перегонки из средней части ректификационной колонны соединен с теплообменным средством, которое по второму теплоносителю соединено с отводом отбензиненного газа с верхней части ректификационной колонны. Это приводит к недостаточному охлаждению потока паров перегонки при теплообмене с потоком отбензиненного газа и, как следствие, к потерям целевых углеводородов.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату является установка для разделения потока газа, содержащего метан, С2-компоненты, С3-компоненты и более тяжелые углеводородные компоненты (см. евразийский патент №8462, F25J 3/00, опубл. 29.06.2007, фиг. 5), включающая первое средство охлаждения, средство деления с отводом газовой фазы, соединенным со вторым средством охлаждения и турбодетандером и далее с дистилляционной колонной, и отводом жидкой фазы, соединенным через расширительное устройство с дистилляционной колонной и отводом газовой фазы перед вторым средством охлаждения, при этом дистилляционная колонна снабжена в верхней части отводом остаточного газа, в средней части - отводом паров перегонки, а в нижней части - отводом жидкого продукта. Установка также снабжена теплообменным средством и средством разделения с отводом потока остаточных паров и отводом конденсированного потока, при этом отвод паров перегонки соединен через теплообменное средство со средством разделения, отвод остаточного газа соединен через теплообменное средство со средствами охлаждения, отвод потока остаточных паров из средства разделения соединен с отводом остаточного газа перед теплообменным средством, а отвод конденсированного потока из средства разделения соединен с верхней частью дистилляционной колонны.

Общими признаками известной и предлагаемой установок являются:

- по крайней мере одно средство охлаждения газового потока;

- средство разделения с отводом жидкой фазы и отводом газовой фазы, соединенным с турбодетандером и далее с ректификационной колонной;

- ректификационная колонна снабжена отводом в верхней части отбензиненного газа, в средней части - отводом паров перегонки, а в нижней части - отводом жидкого продукта;

- теплообменное средство, соединенное с отводом отбензиненного газа,

- средство сепарации с отводом газовой фазы, соединенным с отводом отбензиненного газа, и отводом жидкой фазы, соединенным с верхней частью ректификационной колонны.

Недостатком известной установки являются потери целевых углеводородов вследствие того, что отвод паров перегонки из средней части ректификационной колонны соединен с теплообменным средством, которое по второму теплоносителю соединено с отводом отбензиненного газа с верхней части ректификационной колонны. Это приводит к недостаточному охлаждению потока паров перегонки при теплообмене с потоком отбензиненного газа и, как следствие, к потерям целевых углеводородов. Кроме того, недостатком известной установки являются высокие капитальные и эксплуатационные затраты ввиду того, что для охлаждения поступающего на установку газового потока применяется пропановая холодильная установка.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является увеличение извлечения целевых углеводородов С3+выше и выработки широкой фракции легких углеводородов (ШФЛУ), а также снижение капитальных затрат.

Указанный технический результат достигается за счет того, что в способе низкотемпературной переработки газа, включающем охлаждение газа, разделение охлажденного и сконденсированного газового потока в, по крайней мере, одном средстве разделения с получением газовой и жидкой фаз, расширение газовой фазы и ее подачу в ректификационную колонну, получение в верхней части ректификационной колонны отбензиненного газа, в средней части - потока паров перегонки и в нижней части - жидкого продукта, подогрев отбензиненного газа, охлаждение потока паров перегонки и его сепарация с получением газовой фазы, направляемой на теплообмен с потоком газа, и жидкой фазы, направляемой на орошение ректификационной колонны, согласно изобретению полученную в средстве разделения жидкую фазу охлаждают путем теплообмена с потоком отбензиненного газа, дросселируют и направляют на теплообмен с потоком паров перегонки, после чего поток жидкой фазы направляют на теплообмен с потоком газа и затем подают в нижнюю часть ректификационной колонны.

Охлаждение полученной в средстве разделения жидкой фазы путем теплообмена с потоком отбензиненного газа из ректификационной колонны и ее последующее дросселирование позволяют осуществить глубокое охлаждение жидкой фазы и получить более низкую температуру жидкой фазы, чем температура отбензиненного газа, выходящего из верхней части ректификационной колонны. Последующий теплообмен глубоко охлажденного потока жидкой фазы с потоком паров перегонки из средней части ректификационной колонны позволяет охладить поток паров перегонки до более низкой температуры, чем при теплообмене потока паров перегонки с потоком отбензиненного газа в известных способах, и при его дальнейшей сепарации получить из него большее количество жидкости для орошения ректификационной колонны, что позволяет исключить потери целевых углеводородов, тем самым увеличив их извлечение и выработку ШФЛУ.

Указанный технический результат достигается также за счет того, что в установке низкотемпературной переработки газа по первому варианту, включающей по крайней мере одно средство охлаждения, по крайней мере одно средство разделения с отводом жидкой фазы и отводом газовой фазы, соединенным с турбодетандером и далее с ректификационной колонной, снабженной в верхней части отводом отбензиненного газа, в средней части - отводом паров перегонки и в нижней части - отводом жидкого продукта, теплообменное средство, соединенное с отводом отбензиненного газа и средством охлаждения, и средство сепарации с отводом газовой фазы, соединенным с отводом отбензиненного газа после теплообменного средства, и отводом жидкой фазы, соединенным с верхней частью ректификационной колонны, согласно изобретению отвод жидкой фазы из средства разделения соединен с теплообменным средством и далее с дополнительно установленным расширительным устройством, кроме того, установка снабжена дополнительным теплообменным средством, при этом отвод паров перегонки из ректификационной колонны соединен с дополнительным теплообменным средством по одному из теплообменных пространств и далее со средством сепарации, а по другому теплообменному пространству дополнительное теплообменное средство соединено с расширительным устройством и средством охлаждения.

Указанный технический результат достигается также за счет того, что в установке низкотемпературной переработки газа по второму варианту, включающей по крайней мере одно средство охлаждения, по крайней мере одно средство разделения с отводом жидкой фазы и отводом газовой фазы, соединенным с турбодетандером и далее с ректификационной колонной, снабженной в верхней части отводом отбензиненного газа, в средней части - отводом паров перегонки и в нижней части - отводом жидкого продукта, теплообменное средство, соединенное с отводом отбензиненного газа и средством охлаждения, и средство сепарации с отводом газовой фазы, соединенным с отводом отбензиненного газа после теплообменного средства, и отводом жидкой фазы, соединенным с верхней частью ректификационной колонны, согласно изобретению отвод жидкой фазы из средства разделения соединен с теплообменным средством и далее с дополнительно установленным расширительным устройством, кроме того установка снабжена дополнительным теплообменным средством и дополнительным узлом разделения паров перегонки с отводом газовой фазы и отводом жидкой фазы, при этом отвод паров перегонки из ректификационной колонны соединен с узлом разделения паров перегонки, отвод газовой фазы из узла разделения паров перегонки соединен с дополнительным теплообменным средством по одному из теплообменных пространств и далее со средством сепарации, а по другому теплообменному пространству дополнительное теплообменное средство соединено с расширительным устройством и через узел разделения паров перегонки со средством охлаждения, кроме того отвод жидкой фазы из узла разделения паров перегонки соединен с ректификационной колонной или со средством охлаждения.

Кроме того, по обоим вариантам предлагаемой установки средство разделения может быть снабжено теплообменной секцией, при этом теплообменное средство может быть соединено со средством охлаждения через теплообменную секцию средства разделения.

Кроме того, по обоим вариантам предлагаемой установки средство охлаждения может быть установлено в средстве разделения.

Кроме этого, по второму варианту предлагаемой установки узел разделения паров перегонки может быть выполнен в виде последовательно установленных рекуперативного теплообменника и сепаратора или в виде ректификационной колонны со встроенным конденсатором, или в виде испарителя.

Соединение отвода жидкой фазы из средства разделения с теплообменным средством и далее с дополнительно установленным расширительным устройством по обоим вариантам предлагаемой установки позволяет за счет теплообмена жидкой фазы с потоком отбензиненного газа и последующего дросселирования жидкой фазы осуществить глубокое охлаждение потока жидкой фазы и получить более низкую температуру жидкой фазы, чем температура отбензиненного газа, выходящего с верхней части ректификационной колонны, или любого другого потока на установке.

Снабжение установки по первому варианту дополнительным теплообменным средством, которое по одному из теплообменных пространств соединено с отводом паров перегонки из ректификационной колонны и средством сепарации, а по другому теплообменному пространству - с расширительным устройством и средством охлаждения, позволяет осуществить теплообмен глубоко охлажденного потока жидкой фазы с потоком паров перегонки и за счет этого охладить поток паров перегонки до более низкой температуры, чем при теплообмене потока паров перегонки с потоком отбензиненного газа в известных установках. Это позволяет в средстве сепарации получить большее количество жидкой фазы, направляемой в верхнюю часть ректификационной колонны в качестве орошения, тем самым, исключив потери целевых углеводородов С3+выше и за счет этого увеличить их извлечение и выработку ШФЛУ.

Снабжение установки по второму варианту дополнительным узлом разделения паров перегонки позволяет перед теплообменом с потоком глубоко охлажденной жидкой фазы осуществить предварительное разделение паров перегонки на газовую и жидкую фазы. Снабжение установки дополнительным теплообменным средством, которое по одному из теплообменных пространств соединено с отводом газовой фазы из узла разделения паров перегонки и средством сепарации, а по другому теплообменному пространству - с расширительным устройством и через узел разделения паров перегонки со средством охлаждения, позволяет за счет теплообмена глубоко охлажденного потока жидкой фазы с потоком паров перегонки охладить поток паров перегонки до более низкой температуры, чем при теплообмене потока паров перегонки с потоком отбензиненного газа в известных установках. Это позволяет получить в узле разделения паров перегонки большее количество жидкой фазы, направляемой в среднюю часть ректификационной колонны или вместе с потоком жидкой фазы поступающей в нижнюю часть ректификационной колонны, тем самым увеличив извлечение целевых углеводородов С3+выше и выработку ШФЛУ.

Выполнение узла разделения паров перегонки по второму варианту предлагаемой установки в виде последовательно установленных рекуперативного теплообменника и сепаратора или в виде ректификационной колонны со встроенным конденсатором позволяет увеличить надежность работы установки.

Выполнение узла разделения паров перегонки по второму варианту предлагаемой установки в виде испарителя позволяет сократить капитальные затраты на теплообменное оборудование.

Соединение отвода жидкой фазы из узла разделения паров перегонки с ректификационной колонной по второму варианту предлагаемой установки позволяет сократить содержание целевых углеводородов в потоке паров перегонки из средней части ректификационной колонны, что приводит к увеличению извлечения целевых углеводородов из газа и выработки ШФЛУ.

Соединение отвода жидкой фазы из узла разделения паров перегонки со средством охлаждения по второму варианту предлагаемой установки позволяет снизить температуру газового потока на выходе из средства охлаждения, тем самым снизив температуру в средстве разделения и ректификационной колонне, что приведет к увеличению извлечения целевых углеводородов и выработки ШФЛУ.

Снабжение средства разделения теплообменной секцией по обоим вариантам предлагаемой установки позволяет за счет снижения металлоемкости сократить капитальные затраты на оборудование.

Соединение теплообменного средства со средством охлаждения через теплообменную секцию средства разделения по обоим вариантам предлагаемой установки позволяет сократить капитальные затраты на сепарационное оборудование.

Установка средства охлаждения в средстве разделения по обоим вариантам предлагаемой установки позволяет сократить капитальные затраты на сепарационное оборудование.

Предлагаемый способ осуществляется следующим образом.

Поток осушенного газа охлаждают за счет теплообмена с потоком отбензиненного газа и потоком жидкой фазы, после чего охлажденный и сконденсированный газовый поток разделяют на газовую и жидкую фазу (низкотемпературный конденсат). Полученную газовую фазу расширяют и подают в ректификационную колонну.

В ректификационной колонне в качестве верхнего продукта получают отбензиненный газ, из средней части ректификационной колонны отводят поток паров перегонки, а в качестве нижнего продукта получают жидкий продукт - ШФЛУ.

Жидкую фазу, полученную при разделении охлажденного и сконденсированного газового потока, направляют на теплообмен с потоком отбензиненного газа, после чего охлажденную жидкую фазу дросселируют и подают на теплообмен с потоком паров перегонки и далее с потоком осушенного газа, поступающим на установку. Нагретый поток жидкой фазы подают в нижнюю часть ректификационной колонны.

Отбензиненный газ после теплообмена с потоком жидкой фазы подают на теплообмен с потоком осушенного газа, поступающим на установку, и затем направляют на дальнейшую переработку.

Поток паров перегонки после теплообмена с потоком сдросселированной жидкой фазы подают на сепарацию, в результате которой получают газовую и жидкую фазы. Полученную газовую фазу направляют в поток отбензиненного газа после его теплообмена с потоком жидкой фазы и затем объединенный поток подают на теплообмен с потоком осушенного газа. Жидкую фазу, полученную в результате сепарации потока паров перегонки, подают на орошение ректификационной колонны.

ШФЛУ, полученную в ректификационной колонне, охлаждают и направляют на дальнейшую переработку.

На фигуре 1 представлена принципиальная технологическая схема предлагаемой установки по первому варианту, на фигуре 2 - схема предлагаемой установки по второму варианту, на фигуре 3 - схема предлагаемой установки в соответствии с пунктами 3 и 4 и 8 и 9 формулы изобретения, на фигуре 4 - схема предлагаемой установки в соответствии с пунктами 5 и 10 формулы изобретения.

Установка по первому варианту включает средство охлаждения 1, которое может быть выполнено в виде одного многопоточного теплообменника (см. фиг. 1) или в виде нескольких отдельно установленных рекуперативных теплообменников (на фигуре не показано).

Выход охлажденного и частично сконденсированного газового потока из средства охлаждения 1 соединен со средством разделения 2, снабженным отводом 3 газовой фазы и отводом 4 жидкой фазы.

Отвод 3 газовой фазы из средства разделения 2 соединен с турбодетандером 5 и далее с ректификационной колонной 6.

Ректификационная колонна 6 снабжена отводом 7 отбензиненного газа, отводом 8 паров перегонки и отводом 9 жидкого продукта (ШФЛУ).

Установка снабжена теплообменным средством 10. Отвод 7 отбензиненного газа из ректификационной колонны 6 соединен с теплообменным средством 10 и далее со средством охлаждения 1.

Установка снабжена средством сепарации 11 с отводом 12 газовой фазы и отводом 13 жидкой фазы. Отвод 12 газовой фазы из средства сепарации 11 соединен с отводом отбензиненного газа после теплообменного средства 10 и далее со средством охлаждения 1. Отвод 13 жидкой фазы из средства сепарации 11 соединен с верхней частью ректификационной колонны 6.

Установка снабжена дополнительным теплообменным средством 14 и расширительным устройством 15.

Отвод 4 жидкой фазы из средства разделения 2 соединен с теплообменным средством 10 и далее с расширительным устройством 15.

Отвод 8 паров перегонки из ректификационной колонны 6 соединен с дополнительным теплообменным средством 14 по одному теплообменному пространству и далее со средством сепарации 11. По другому теплообменному пространству дополнительное теплообменное средство 14 соединено с расширительным устройством 15 и средством охлаждения 1. Выход жидкой фазы из средства охлаждения 1 соединен с нижней частью ректификационной колонны 6.

В нижней части ректификационной колонны 6 установлен рибойлер 16, соединенный с аппаратом воздушного охлаждения 17.

Выход отбензиненного газа из теплообменного средства 10 соединен со средством охлаждения 1 и далее через турбодетандер 5 с воздушным холодильником 18 и затем с дожимной компрессорной станцией (на фигуре не показано).

Установка снабжена узлом приготовления и подачи испаренного метанола. В состав узла входит емкость 19 приготовления испаренного метанола, снабженная входом для подачи жидкого метанола, входом для подачи части потока осушенного газа и выходом паров метанола. Выход паров метанола из емкости 19 соединен с входами газовой фазы в турбодетандер 5 и дополнительное теплообменное средство 14.

Установка также снабжена фильтрами грубой очистки 20-23 и необходимой запорно-регулирующей арматурой.

Установка по второму варианту (см. фиг. 2) отличается от установки по первому варианту тем, что установка снабжена дополнительным узлом разделения паров перегонки 24 (на фиг. 2 показано пунктиром), снабженным отводом 25 газовой фазы и отводом 26 жидкой фазы.

Узел разделения паров перегонки может быть выполнен в виде последовательно установленных рекуперативного теплообменника 27 и сепаратора 28 (см. фиг. 2) или в виде ректификационной колонны со встроенным конденсатором (на фигуре не показано), или в виде испарителя (на фигуре не показано).

Отвод 8 паров перегонки из ректификационной колонны 6 соединен с узлом разделения паров перегонки 24.

Отвод 25 газовой фазы из узла разделения паров перегонки 24 соединен с дополнительным теплообменным средством 14 по одному теплообменному пространству и далее со средством сепарации 11. По другому теплообменному пространству дополнительное теплообменное средство 14 соединено с расширительным устройством 15 и через узел разделения паров перегонки 24 со средством охлаждения 1.

Отвод 26 жидкой фазы из узла разделения паров перегонки может быть соединен с ректификационной колонной 6 (см. фиг. 2) или со средством охлаждения 1 (на фигуре не показано).

В установке по обоим вариантам средство разделения 2 может быть снабжено теплообменной секцией 29 (см. фиг. 3), которая представляет собой встроенный пластинчатый теплообменник. В этом случае теплообменное средство 10 соединено со средством охлаждения 1 через теплообменную секцию 29 средства разделения 2.

Кроме того, в установке по обоим вариантам средство охлаждения 1 может быть установлено в средстве разделения 2 (см. фиг. 4).

Установка по первому варианту работает следующим образом.

Поток осушенного газа (см. фиг. 1) двумя потоками проходит фильтры грубой очистки 20, 21 и поступает в средство охлаждения 1, в котором охлаждается за счет теплообмена с потоком отбензиненного газа из теплообменного средства 10 и потоком жидкой фазы из дополнительного теплообменного средства 14. Охлажденный и частично сконденсированный газовый поток направляется в средство разделения 2, в котором происходит отделение газовой фазы от жидкой фазы (низкотемпературного конденсата).

Газовая фаза выводится из средства разделения 2 через отвод 3 и поступает в турбодетандер 5, после чего направляется в верхнюю часть ректификационной колонны 6.

Жидкая фаза выводится из средства разделения 2 через отвод 4 и поступает в теплообменное средство 10, в котором охлаждается за счет теплообмена с потоком отбензиненного газа, выходящим из ректификационной колонны 6. После теплообменного средства 10 жидкая фаза направляется в расширительное устройство 15, в котором дросселируется, после чего поступает в дополнительное теплообменное средство 14 для теплообмена с потоком паров перегонки, выходящим из ректификационной колонны 6. После дополнительного теплообменного средства 14 жидкая фаза проходит фильтр грубой очистки 22 и далее поступает в средство охлаждения 1 для теплообмена с потоком осушенного газа. Подогретый поток жидкой фазы после средства охлаждения 1 направляется в нижнюю часть ректификационной колонны 6.

В ректификационной колонне 6 происходит разделение отбензиненного газа и жидкого продукта - ШФЛУ, а также из средней части ректификационной колонны 6 отводят поток паров перегонки.

Сухой отбензиненный газ отводится с верха ректификационной колонны 6 через отвод 7 и поступает в теплообменное средство 10 для теплообмена с потоком жидкой фазы из средства разделения 2. Нагретый поток отбензиненного газа после теплообменного средства 10 проходит фильтр грубой очистки 23 и далее подается в средство охлаждения 1 для теплообмена с потоком осушенного газа, поступающим на установку. Подогретый отбензиненный газ после средства охлаждения 1 компримируется в компрессорной части турбодетандера 5, охлаждается в аппарате воздушного охлаждения 18 и направляется на дожимную компрессорную станцию (на фиг. не показано).

ШФЛУ через отвод 9 выводится из ректификационной колонны 6 и направляется в рибойлер 16. Часть потока ШФЛУ из рибойлера 16 возвращается обратно в ректификационную колонну 6 для подогрева нижней части колонны, а оставшаяся часть потока ШФЛУ направляется в аппарат воздушного охлаждения 17 и затем отводится из установки как товарный продукт.

Поток паров перегонки через отвод 8 ректификационной колонны 6 поступает в дополнительное теплообменное средство 14, где охлаждается и частично конденсируется за счет теплообмена с потоком сдросселированной жидкой фазы из расширительного устройства 15, после чего поступает в средство сепарации 11, в котором разделяется на газовую и жидкую фазы.

Газовая фаза из средства сепарации 11 через отвод 12 выводится из аппарата и подается в поток отбензиненного газа после теплообменного средства 10, вместе с которым поступает в фильтр грубой очистки 23 и затем направляется в средство охлаждения 1.

Жидкая фаза из средства сепарации 11 через отвод 13 выводится из аппарата и направляется в верхнюю часть ректификационной колонны 6 в качестве орошения.

Для обеспечения безгидратного режима работы турбодетандера 5 и дополнительного теплообменного средства 14 на установке предусмотрен узел приготовления и подачи испаренного метанола. В емкость 19 приготовления испаренного метанола подается жидкий метанол и часть потока осушенного газа, необходимого для образования паров метанола. Осушенный газ в емкости 19 барботируется через слой раствора метанола и, таким образом, насыщается парами метанола. Для увеличения содержания метанола в осушенном газе емкость 19 обогревается теплоносителем (на фигурах не показано). Пары метанола с осушенным газом из емкости 19 направляются в потоки газовой фазы на входе в турбодетандер 5 и дополнительное теплообменное средство 14.

При работе установки по второму варианту (см. фиг. 2) поток паров перегонки через отвод 8 ректификационной колонны 6 направляется в рекуперативный теплообменник 27 узла разделения паров перегонки 24 для теплообмена с потоком жидкой фазы из дополнительного теплообменного средства 14, после чего охлажденный и сконденсированный поток поступает в сепаратор 28, в котором разделяется на поток газовой фазы и поток жидкой фазы. Полученный поток газовой фазы через отвод 25 направляется в дополнительное теплообменное средство 14 для теплообмена с потоком жидкой фазы из расширительного устройства 15, после чего охлажденный и сконденсированный поток направляется в средство сепарации 11. Поток жидкой фазы через отвод 26 направляется в ректификационную колонну 6 или (при необходимости) направляется в поток жидкой фазы, поступающий в средство охлаждения 1. Далее установка работает также, как и при работе по первому варианту.

При наличии в средстве разделения 2 теплообменной секции 29 (см. фиг. 3) поток отбензиненного газа, выходящий из теплообменного средства 10, и поток газовой фазы, выходящий из средства сепарации 11, направляются после фильтра грубой очистки 23 в теплообменную секцию 29 средства разделения 2. В теплообменной секции 29 газовый поток подогревается за счет теплообмена с газовым потоком из средства охлаждения 1 после выделения из него жидкой фазы в нижней части средства разделения 2 и затем подогретый газовый поток проходит средство охлаждения 1 и далее направляется на дальнейшую переработку, как и при работе установки по первому варианту.

При установке средства охлаждения 1 в средстве разделения 2 (см. фиг. 4) осушенный газ проходит средство охлаждения 1 и направляется в нижнюю часть средства разделения 2. В нижней части средства разделения 2 из охлажденного и сконденсированного газового потока отделяется сконденсированная часть (жидкая фаза), а несконденсированная часть направляется в средство охлаждения 1 и далее в верхнюю часть средства разделения 2, где также происходит разделение газовой и жидкой фаз. Жидкая фаза самотеком стекает в нижнюю часть средства разделения 2 или выводится из средства разделения 2 (на фиг. 4 показано пунктиром) и смешивается с жидкой фазой из нижней части средства разделения 2 и далее направляется на дальнейшую переработку, как и при работе установки по первому варианту.

Пример.

Поток осушенного газа в количестве 119127,05 кг/ч с температурой 40°С и давлением 7,7 МПа охлаждают в средстве охлаждения до температуры минус 10°С, после чего охлажденный и сконденсированный газовый поток разделяют на газовую и жидкую фазы. Полученную газовую фазу в количестве 78377,45 кг/ч расширяют и затем с температурой минус 75°С и давлением 1,13 МПа подают на разделение в ректификационную колонну. Жидкую фазу в количестве 40594,14 кг/ч с температурой минус 1,14°С и давлением 7,64 МПа направляют на теплообмен с верхним продуктом ректификационной колонны.

В качестве верхнего продукта в ректификационной колонне получают отбензиненный газ в количестве 75532,33 кг/ч, а в качестве нижнего продукта - широкую фракцию легких углеводородов (ШФЛУ) в количестве 56733,11 кг/ч. Кроме того, из средней части ректификационной колонны в качестве бокового продукта отводят поток паров перегонки в количестве 22140 кг/ч.

Полученный отбензиненный газ с температурой минус 78°С и давлением 1,11 МПа направляют на теплообмен с жидкой фазой, полученной при разделении охлажденного и сконденсированного газового потока. В результате этого теплообмена температура отбензиненного газа составила минус 28°С, а температура жидкой фазы - минус 73°С.

Отбензиненный газ после теплообмена с потоком жидкой фазы подают на теплообмен с потоком осушенного газа, охлаждают и с температурой 40°С направляют на дальнейшую переработку.

Жидкую фазу после теплообмена с потоком отбензиненного газа дросселируют и с температурой минус 89°С и давлением 1,21 МПа направляют на теплообмен с боковым продуктом ректификационной колонны - потоком паров перегонки, выходящим из ректификационной колонны с температурой минус 27°С. После чего жидкую фазу с температурой минус 32°С направляют на теплообмен с потоком осушенного газа, поступающим на установку, и затем нагретый поток жидкой фазы в количестве 40594,14 кг/ч с температурой 21°С и давлением 1,12 МПа подают в нижнюю часть ректификационной колонны.

Поток паров перегонки после теплообмена с потоком сдросселированной жидкой фазы подают на сепарацию, в результате которой получают газовую и жидкую фазы. Полученную газовую фазу с температурой минус 84°С подают в поток отбензиненного газа после его теплообмена с потоком жидкой фазы и затем объединенный поток с температурой минус 32°С направляют на теплообмен с потоком осушенного газа. Жидкую фазу, полученную в результате сепарации потока паров перегонки, с температурой минус 83°С и давлением 1,56 МПа направляют на орошение ректификационной колонны.

Полученную в ректификационной колонне ШФЛУ с температурой 37,41°С и давлением 1,14 МПа направляют для подогрева в рибойлер ректификационной колонны, после чего часть потока ШФЛУ в количестве 18139,66 кг/ч возвращают в нижнюю часть ректификационной колонны, а оставшуюся часть ШФЛУ охлаждают до температуры 40°С и в количестве 38593,45 кг/ч направляют на дальнейшую переработку.

В таблице приведены расчетные данные по извлечению целевых углеводородов по предлагаемому способу низкотемпературной переработки газа и известным способам по патентам ЕА №813 (аналог) и №8462 (прототип), выполненные с помощью программы HYSYS.

Как видно из таблицы, заявляемое изобретение позволяет повысить извлечение целевых углеводородов до 99% по сравнению с известными решениями, в которых извлечение целевых углеводородов составляет 97-98%.

1. Способ низкотемпературной переработки газа, включающий охлаждение газа, разделение охлажденного и сконденсированного газового потока в, по крайней мере, одном средстве разделения с получением газовой и жидкой фаз, расширение газовой фазы и ее подачу в ректификационную колонну, получение в верхней части ректификационной колонны отбензиненного газа, в средней части - потока паров перегонки и в нижней части - жидкого продукта, подогрев отбензиненного газа, охлаждение потока паров перегонки и его сепарация с получением газовой фазы, направляемой на теплообмен с потоком газа, и жидкой фазы, направляемой на орошение ректификационной колонны, отличающийся тем, что полученную в средстве разделения жидкую фазу охлаждают путем теплообмена с потоком отбензиненного газа, дросселируют и направляют на теплообмен с потоком паров перегонки, после чего поток жидкой фазы направляют на теплообмен с потоком газа и затем подают в нижнюю часть ректификационной колонны.

2. Установка низкотемпературной переработки газа, включающая по крайней мере одно средство охлаждения, по крайней мере одно средство разделения с отводом жидкой фазы и отводом газовой фазы, соединенным с турбодетандером и далее с ректификационной колонной, снабженной в верхней части отводом отбензиненного газа, в средней части - отводом паров перегонки и в нижней части - отводом жидкого продукта, теплообменное средство, соединенное с отводом отбензиненного газа и средством охлаждения, и средство сепарации с отводом газовой фазы, соединенным с отводом отбензиненного газа после теплообменного средства, и отводом жидкой фазы, соединенным с верхней частью ректификационной колонны, отличающаяся тем, что отвод жидкой фазы из средства разделения соединен с теплообменным средством и далее с дополнительно установленным расширительным устройством, кроме того, установка снабжена дополнительным теплообменным средством, при этом отвод паров перегонки из ректификационной колонны соединен с дополнительным теплообменным средством по одному из теплообменных пространств и далее со средством сепарации, а по другому теплообменному пространству дополнительное теплообменное средство соединено с расширительным устройством и средством охлаждения.

3. Установка низкотемпературной переработки газа по п. 2, отличающаяся тем, что средство разделения снабжено теплообменной секцией.

4. Установка низкотемпературной переработки газа по п. 3, отличающаяся тем, что теплообменное средство соединено со средством охлаждения через теплообменную секцию средства разделения.

5. Установка низкотемпературной переработки газа по п. 2, отличающаяся тем, что средство охлаждения установлено в средстве разделения.

6. Установка низкотемпературной переработки газа, включающая по крайней мере одно средство охлаждения, по крайней мере одно средство разделения с отводом жидкой фазы и отводом газовой фазы, соединенным с турбодетандером и далее с ректификационной колонной, снабженной в верхней части отводом отбензиненного газа, в средней части - отводом паров перегонки и в нижней части - отводом жидкого продукта, теплообменное средство, соединенное с отводом отбензиненного газа и средством охлаждения, и средство сепарации с отводом газовой фазы, соединенным с отводом отбензиненного газа после теплообменного средства, и отводом жидкой фазы, соединенным с верхней частью ректификационной колонны, отличающаяся тем, что отвод жидкой фазы из средства разделения соединен с теплообменным средством и далее с дополнительно установленным расширительным устройством, кроме того, установка снабжена дополнительным теплообменным средством и дополнительным узлом разделения паров перегонки с отводом газовой фазы и отводом жидкой фазы, при этом отвод паров перегонки из ректификационной колонны соединен с узлом разделения паров перегонки, отвод газовой фазы из узла разделения паров перегонки соединен с дополнительным теплообменным средством по одному из теплообменных пространств и далее со средством сепарации, а по другому теплообменному пространству дополнительное теплообменное средство соединено с расширительным устройством и через узел разделения паров перегонки со средством охлаждения, кроме того, отвод жидкой фазы из узла разделения паров перегонки соединен с ректификационной колонной или со средством охлаждения.

7. Установка низкотемпературной переработки газа по п. 6, отличающаяся тем, что узел разделения паров перегонки выполнен в виде последовательно установленных рекуперативного теплообменника и сепаратора или в виде ректификационной колонны со встроенным конденсатором, или в виде испарителя.

8. Установка низкотемпературной переработки газа по п. 6, отличающаяся тем, что средство разделения снабжено теплообменной секцией.

9. Установка низкотемпературной переработки газа по п. 8, отличающаяся тем, что теплообменное средство соединено со средством охлаждения через теплообменную секцию средства разделения.

10. Установка низкотемпературной переработки газа по п. 6, отличающаяся тем, что средство охлаждения установлено в средстве разделения.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к способу сжижения природного газа, в котором: указанный природный газ приводят в контакт с водным раствором, обогащенным растворителем, с получением газовой фазы, обогащенной растворителем, и водной фазы, обедненной растворителем.

Изобретение относится к способу разложения азотосодержащей исходной фракции с высоким содержанием углеводородов, предпочтительно природного газа, при этом: исходную фракцию частично сжижают и методом ректификации разделяют на обогащенную азотом фракцию и обедненную азотом фракцию с высоким содержанием углеводородов.

Изобретение относится к способу производства жидкого СО2 из газообразных продуктов сгорания. Топочный газ сжимают в первом компрессоре, затем охлаждают в первом охладителе и частично конденсируют на двух ступенях разделения.

Группа изобретений относится к способу обработки природного газа, содержащего диоксид углерода. В способе обработки природный газ разделяют посредством криогенного процесса.

Изобретение относится к способу удаления фракции с высоким содержанием азота. Описан способ удаления фракции с высоким содержанием азота из исходной фракции, содержащей в основном азот и углеводороды, при этом исходную фракцию разделяют методом ректификации на фракцию с высоким содержанием азота и фракцию с высоким содержанием метана, и при этом фракцию с высоким содержанием метана с целью получения холода выпаривают и перегревают при возможно наибольшем давлении по отношению к подлежащей охлаждению исходной фракции.

Изобретение относится к способу отделения С2+-углеводородов от содержащей, в основном, азот и углеводороды исходной фракции. Согласно заявленному способу: а) исходная фракция частично конденсируется и ректификаторно разделяется на обогащенную и обедненную С2+-углеводородами фракции; b) обедненная С2+-углеводородами фракция частично конденсируется и разделяется на жидкую фракцию, образующую, по меньшей мере, частично обратный поток для ректификаторного разделения, и обедненную С2+-углеводородами газовую фракцию; c) обедненная С2+-углеводородами газовая фракция разделяется в двухколонном процессе на богатую азотом и богатую метаном фракции.

Разработаны способ и устройство сжижения газообразного потока, который содержит углеводороды и кислые соединения и в котором кислые соединения удаляются в сжиженном состоянии, когда очищенный от кислых соединений газообразный поток постепенно охлаждается до температуры сжижения.

Изобретение относится к области газохимии, предназначено для получения инертных газов. Способ выделения инертных газов из газов, содержащих в своем составе аргон, ксенон, криптон, азот и водород, включает охлаждение исходного потока газа, ожижение и разделение посредством двухступенчатой ректификации с получением жидких продуктов разделения: аргона, криптоноксеноновой смеси, и газообразных продуктов разделения: азота и азото-водородной смеси.

Изобретение относится к способу удаления фракции с высоким содержанием азота из исходной фракции, содержащей в основном азот и углеводороды. Исходная фракция частично конденсируется и ректификационным методом разделяется на фракцию с высоким содержанием азота и фракцию с высоким содержанием метана.

Изобретение относится к криогенной технике, в частности к технологии низкотемпературной ректификации смесей. Способ получения из многокомпонентного раствора криптоноксеноновой смеси и растворителя особой чистоты включает подачу многокомпонентного раствора в линию первичного раствора, предварительную физико-химическую очистку от взрывоопасных и отвердевающих примесей, охлаждение и ректификационное разделение в колоннах.

Изобретение относится к производству этановой фракции, сжиженных углеводородных газов и к подготовке природного и попутного нефтяного газа для производства сжиженного природного газа и может быть реализовано на объектах нефтяной, нефтехимической и газовой промышленности. Способ заключается в том, что в донной части и/или контактных устройствах ректификационной колонны создают ультразвуковое волновое поле с заданными частотой и мощностью с использованием ультразвукового генератора, излучателей волнового ультразвукового поля с магнитострикционными или пьезокерамическими преобразователями и волноводами, разделяют природный или попутный нефтяные газы на метановую фракцию и ШФЛУ при заданных давлении и температуре и разделяют ШФЛУ. Технический результат заявленного изобретения заключается в повышении скорости массообмена в ректификационной колонне, а также интенсивности образования паровой фазы и четкости разделения природного или попутного нефтяного газа, что позволит снизить число ректификационных тарелок и мощность нагревательного оборудования. 5 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к способу сжижения природного газа путем непрерывного изменения состава по меньшей мере одной охлаждающей смеси. На одном этапе охлаждения природный газ охлаждают посредством теплообмена с одной охлаждающей смесью, циркулирующей в закрытом контуре охлаждения. В систему разделения подают одну часть потока природного газа. Также измеряют температуру окружающей среды в зависимости от времени для обнаружения повышения или понижения температуры окружающей среды, и при обнаружении повышения или понижения температуры окружающей среды осуществляют этапы, на которых: из контура охлаждения отбирают одну часть потока охлаждающей смеси; отобранную часть потока охлаждающей смеси подают в систему разделения; в системе разделения часть потока природного газа и отобранную часть потока охлаждающей смеси разделяют с получением двух компонентов; в охлаждающий контур вводят один компонент, полученный на предыдущем этапе разделения, для изменения состава охлаждающей смеси с целью изменения температуры кипения охлаждающей смеси. Технический результат заключается в том, что способ является более экономичным и менее загрязняющим окружающую среду. 15 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к способу получения фракции чистого гелия из исходной фракции, содержащей гелий, метан и азот. Исходную фракцию подвергают разделению N2/CH4 (А). Полученную при разделении N2/CH4 фракцию, содержащую в основном гелий и азот, сжимают (В). Сжатую фракцию подвергают удалению N2 (D), и обогащенную гелием фракцию, полученную при отделении N2, подвергают процессу адсорбционной очистки (E), в котором получают фракцию чистого гелия. Технический результат заключается в том, что благодаря значительному удалению горючих компонентов существенно снижаются требования безопасности (например, защита от взрыва) на следующих технологических этапах. 5 з.п. ф-лы, 2 ил.

Группа изобретений относится к способу и устройству для разделения смеси веществ путем перегонки в системе перегонных колонн, а также к способу получения криптона и ксенона в этих колоннах. Система содержит одну первую перегонную колонну, причем смесь веществ вводится в первую перегонную колонну, головная фракция из первой перегонной колонны конденсируется частично в первом дефлегматоре в результате непрямого теплообмена с газообразной охлаждающей средой. Образованный при этом конденсат частично подается на первую перегонную колонну как флегма. При стационарной работе системы перегонных колонн в газообразную охлаждающую среду, за первым дефлегматором, добавляется жидкая фракция охлаждающей среды, образованная при этом смешанная охлаждающая среда проводится через теплообменник, в котором газообразная охлаждающая среда, выше по потоку первого дефлегматора, охлаждается в результате непрямого теплообмена. Температура охлаждающей среды при входе в первый дефлегматор, регулируется установкой количества добавляемой жидкой фракции. Смешанная охлаждающая среда за теплообменником или не возвращается в первый дефлегматор, или часть смешанной охлаждающей среды за теплообменником возвращается в первый дефлегматор, причем возвращенная охлаждающая среда в контуре расширяется без совершения работы. Благодаря методу регулирования можно быстро ввести в эксплуатацию установку, ее работа будет надежной и безопасной. 5 н. и 6 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к способу разделения азотсодержащей загрузочной фракции с высоким содержанием углеводородов, предпочтительно природного газа. Способ разделения азотсодержащей загрузочной фракции с высоким содержанием углеводородов (1, 1') включает разделение загрузочной фракции (1, 1') путем ректификации (Т1, Т2) на обогащенную азотом фракцию (5) и на фракцию, обедненную азотом, с высоким содержанием углеводородов (10), причем ректификационное разделение осуществляют в ректификационной колонне, состоящей из предварительной разделительной колонны (Т1) и главной разделительной колонны (Т2), при этом из отобранной из предварительной разделительной колонны (Т1) и подведенной в главную разделительную колонну (Т2) фракции (7, 7', 7”) на главной разделительной колонне (Т2) выше места или мест загрузки отбирают жидкую фракцию (6) и как возврат подают на предварительную разделительную колонну (Т1). При этом место отбора и/или объем используемой как возврат для предварительной разделительной колонны (Т1) жидкой фракции (6) выбирают таким образом, что отобранная из куба главной разделительной колонны (Т2) обедненная азотом фракция с высоким содержанием углеводородов (10) содержит долю высших углеводородов в количестве менее 1 части на млн. Изобретение позволяет разделить азотсодержащую загрузочную фракцию, а также удалить высшие углеводороды из кубового продукта главной разделительной колонны без закупорки. 1 ил.

Изобретение относится к способу отделения микрокомпонентов от фракции, содержащей азот и гелий, где ее до обогащения гелием частично конденсируют, а затем частично сконденсированную фракцию частично направляют в одну ректификационную колонну и в ней разделяют на обогащенную гелием газообразную фракцию и обогащенную азотом жидкостную фракцию, которая содержит микрокомпоненты. Изобретение представляет собой более эффективный способ отделения и очистки и, кроме того, экономит энергию и затраты. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к технологии извлечения ценных компонентов из природного углеводородного газа и может быть использовано на предприятиях газоперерабатывающей промышленности. Способ переработки природного углеводородного газа включает систему взаимосвязанных между собой первого блока предварительного охлаждения газа, проходящего последовательно установленные теплообменник, пропановый холодильник, сепаратор первой ступени и турбодетандерный агрегат, второго блока конденсации и переохлаждения газа, проходящего теплообменники, сепараторы и отпарные колонны, третьего блока выделения этана и широкой фракции легких углеводородов из подготовленного газа, охлаждаемого в теплообменниках и пропановом испарителе и поступающего в деметанизатор с отводами метано-азотно-гелиевой смеси с верха и кубовой жидкости снизу, которую направляют в деэтанизатор со встроенным дефлегматором, с верха деэтанизатора отводят этановую фракцию, а снизу - кубовую жидкость в виде широкой фракции легких углеводородов, и четвертого блока получения гелиевого концентрата методом криогенного разделения метано-азотно-гелиевой смеси на метановую фракцию и гелиевый концентрат. Полученные потоки метановой фракции отправляют на дополнительный пятый блок компримирования, в котором метановую фракцию компримируют и разделяют на два потока, первый из которых отправляют потребителям в качестве товарного газа, а второй поток направляют в первый блок, где подвергают глубокому охлаждению, и подают в третий блок, полностью используя в качестве орошения в деметанизатор или полностью дросселируя и подавая в качестве хладагента в дефлегматор, встроенный в деэтанизатор, или разделяя на третий и четвертый потоки. Третий поток подают в качестве орошения в деметанизатор, а четвертый дросселируют и подают в качестве хладагента в дефлегматор, встроенный в деэтанизатор. Техническим результатом является увеличение отбора этана из исходного природного газа, сохранение гелия и увеличение энергоэффективности установки. 2 з.п. ф-лы, 1 ил., 3 табл.

Изобретение относится к области технологии разделения стабильных изотопов азота 14N и 15N. Способ концентрирования изотопов азота включает проведение противоточного массообменного процесса с использованием молекулярного азота в качестве рабочего вещества, при этом газообразную смесь изотопов азота приводят в контакт с раствором нитрогенильного комплексного соединения переходного металла, способного к термическому отщеплению молекулярного азота и вступающего с ним в реакцию химического изотопного обмена с накоплением 15N в одной из фаз, a 14N - в другой. Изобретение обеспечивает повышение коэффициента разделения изотопов азота и эффективное и экологически безопасное концентрирование изотопа 15N. 2 з.п. ф-лы, 5 пр.

Изобретение относится к криогенной технике, а именно к способам и устройствам получения компонентов газовых смесей методом ректификации. Способ низкотемпературного разделения газовой смеси заключается в том, что в колонну подают охлажденную разделяемую газовую смесь, подводят тепло к жидкой фракции высококипящего компонента разделяемой газовой смеси в кубе колонны от испарителя и электронагревателя, отводят тепло от разделяемой газовой смеси хладагентом в конденсаторе с образованием флегмы и газообразной фракции низкокипящего компонента и осуществляют контроль температуры по высоте колонны. Затем в колонну дополнительно подают промежуточный компонент, у которого при заданном давлении в колонне температура конденсации выше температуры конденсации низкокипящего компонента разделяемой газовой смеси, но ниже температуры конденсации высококипящего компонента разделяемой газовой смеси. Удерживают промежуточный компонент в укрепляющей части колонны путем регулирования расхода отбираемой газообразной фракции низкокипящего компонента разделяемой газовой смеси по температуре и давлению в укрепляющей части колонны. Подачу промежуточного компонента начинают после охлаждения флегмой как минимум на протяжении 20% высоты укрепляющей части колонны, примыкающей к конденсатору, и заканчивают подачу промежуточного компонента после охлаждения флегмой всей укрепляющей части колонны, а охлаждение отгонной части колонны сопровождают подачей разделяемой газовой смеси с ограничением расхода до 20…30% от полного расхода, который производят после появления в кубе колонны жидкой фракции высококипящего компонента разделяемой газовой смеси. Требуемый технический результат заключается в расширении области применения. 4 з.п. ф-лы, 4 ил., 2 табл.

Изобретение относится к способам подготовки углеводородных газов. Способ подготовки попутного нефтяного газа включает низкотемпературную сепарацию газа за счет его последовательного охлаждения подготовленным газом и сторонним хладоагентом с конденсацией флегмы. Газ предварительно смешивают с газом стабилизации, компримируют с охлаждением компрессата в условиях дефлегмации за счет охлаждения сторонним хладоагентом с получением первого конденсата, затем компримируют в условиях дефлегмации за счет охлаждения сторонним хладоагентом и газом низкотемпературной сепарации с получением второго конденсата, смешивают с газом выветривания, редуцируют и сепарируют с получением газа и конденсата низкотемпературной сепарации. Второй конденсат редуцируют и сепарируют с получением газа выветривания и выветренного конденсата. Выветренный конденсат смешивают с первым конденсатом и нагретым конденсатом низкотемпературной сепарации. Полученную смесь стабилизируют с получением стабильного конденсата и газа стабилизации с использованием в качестве хладоагента конденсата низкотемпературной сепарации, а также внешних хладоагента и теплоносителя. Техническим результатом является повышение выхода подготовленного газа, получение стабильного конденсата и подготовка попутного нефтяного газа низкого давления. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.
Наверх