Способ отделения нецелевых компонентов методом фракционирующей абсорбции
И Е
ИЗОБРЕТЕНИЯ
Союз Советскиа
Социалистических республик (11) 610549
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свнд-ву (22) Заявлено 140576 (21) 2361176/23-26 (51) М. Кл. с присоединением заявки Ph
В 01 Б 53/14 (23) Приоритет (43) Опубликоваио150678, Бюллетень ph 22
Геардаратаеааы! ааватет
Феаета Маааатреа ФФФр аа ааааа еее1рип1 е еткрмтай (53) УДК 66 015 23 (088. 8) (45) Дата опубликования описания 120578 (72) Автор изобретений
В.В.Райко
Всесоюзный научно-исследовательский институт природных газов (ВНИИГАЗ) (7!) Заявитель (54) СПОСОБ ОТДЕЛЕНИЯ НЩЕЛЕВЫХ КОМПОНЕНТОВ метОдОК ФРАкциОниРутОщей АБсОРБции
Изобретение относится к абсорбционным способам разделений газовой смеси,и может быть использовано при отбензинивании, очистке и выделении целевых .омпонентов из природного газа на установке комплексной подготовки газа к дальнему транспорту и на установках стабилизации газового конденсата.
Известны абсорбцнонные способы разделения газовой смеси по полному циклу, включающие извлечение компонентов иэ газа контактированием его с тощим абсорбентом, десорбцию Hs насыщенного абсорбента нецелевых компонентов, извлекаемых из газа вследствие недостаточной селективности абсорбента, и выделение целевых компонентов,иэ частично десорбированного насыщеинОго абсорбента P) .
Известен способ отделения нецелевых компонентов при абсорбциониом разделении газовой смеси, осуществляемый при разных давленияхг абсорбция — при более высоком, десорбция — при более низком. Этот способ металлоемок 12 .
Наиболее близким к описываемому изобретению по технической сущности . и достигаемому результату является
CIIOcO6 T eIIaHIIa HeIIa ea 3COMFEOHOH» тов методом фракционирующей абсорбции с использованием колонны, состоящей иэ абсорбционной и десорбцнонной частей, путем ввода потока тощего абсор5 бента и исходного газа в абсорбциониую часть колонны и десорбции нецелевых компонентов иэ насыщенного абсорбента нике ввода исходного газа(3).
Недостатком этого способа являются
N значительные энергоэатраты и металлоемкость вследствие повьаиенных удельных расходов абсорбента и затрат высокопотенцнального тепла на десорбцию.
Целью изобретения является снике16 ние энергозатрат и металлоемкости. ттоставленная цель достигается тем, что в способе отделения нецелевых компонентов методом фракционирующей абЗтт сорбции с исполВэованием колонны, состоящей иэ абсорбционной и десорбцнонной частей, путем ввода потока то» щего абсорбента н исходного rasa в абсорбционную .часть колонны, вводят эб дополнительные потоки тощего абсорбента на разных уровнях колонны и выводят насъэценный абсорбент несколькими потоками в десорбционную часть колонны, причем очередность вводов потоков
Зр насьацениого абсорбента имеет обратную
610549 последовательность относительно вводов потока тощего абсорбента.
Отличительными признаками способа являются введение дополнительных потоков тощего абсорбента на разных уровнях колонны и выведение насыщенного абсорбента несколькими потоками и десорбционную часть колонны при обратной очередности вводов потоков насыщенного абсорбента и вводов потоков тощего абсорбента.
На чертеже изображена схема осуществления способа °
Сырой гаэ 1 подают в среднее сечение колонны и он последовательно проходит секции 2, 3 и 4 абсорбционной части, которые орошают потоками тощего абсорбента 5, 6 и 7.
В секции 2 при контакте с тощим абсорбентом 5 из сырого газа 1 частично извлекают целевые углеводороды С
При этом в потоке абсорбента 5 растворяется равновесное количество углеводородов С1 и С>, а в гаэ переходит равновесное количество тощего абсорбента.
В секции 3 при контакте с потоком 6 из газа также извлекают целевые углеводороды С, абсорбент 5 и некоторое количество углеводородов С и С .
1.
8 газ переходит равновесное количество тощего абсорбента из потока 6.
B секции 3 равновесное количество углеводородов С и С меньше, а тощего абсорбента — больше, чем н секции 2.
В секции 4 при контакте с потоком 7 из газа извлекают целевые углеводороды С з4, абсорбент 6, сопутствующие углеводороды С1 и С, а в гаэ перехо-40 дит тощий абсорбент потока 7.
В секции 4 отношение равновесных количеств абсорбированных углеводородов С и С, к количеству тощего абсорбента из потока 7 еще меньше, чем 45 в секции 3. Абсолютное количество тощего абсорбента из потока 7 в газе секции 4 меньше количестна тощего поглотителя из потока 6 в секции 3.
Насыщенный абсорбент 8 поступает н 50 десорбционную секцию 9 непосредственно из абсорбционной секции 2. В секции 9 эа счет тепла паров углеводородон, поступающих иэ десорбционной секции 10, осуществляют отпарку сопутствующих 58 углеводородов С1 и С и, частично, углеводоров С, которые затем вновь абсорбируют в секции 2.
Насыщенный абсорбент 11 из абсорбционной секции 3 направляют в десорбционную секцию 10, где за счет тепла паров угленодородон, поступающих иэ десорбционной секции 12, при температуре более высоКой чем в секции 9, отпаринают сопутствующие углеводороды С и С2 °
Насыщенный абсорбент 13 направляют в десорбционную секцию 12, где при температуре еще более высокой, чем в секции 10, десорбируют углеводороды
С1 и С< эа счет тепла паров углеводородов, отпаренных посредством подвода тепла извне.
Количество потоков тощего абсорбента, используемых по данному способу, может быть различным, но не меньше двух и не больше числа тарелок в абсорбционной части колонны.
Молекулярные веса тощих поглотителей 5, 6 и 7 могут быть одинаковыми или разными, причем, чем меньше номер потока, тем меньше молекулярный вес.
Температуры потоков 5, 6 и 7 могут быть равными или различными: чем меньше порядковый номер потока, тем ниже его температура.
Уменьшение молекулярного веоа поглотителя и снижение его температуры позволяют дополнительно интенсифицировать процесс разделения.за счет повышения селектинности абсорбента и увеличения движущей силы процесса, что обеспечивает дополнительное снижение
-энергозатрат на разделение и металлоемкости аппаратуры.
Для оценки данного способа выполнено моделирование на ЭЦВМ с помощью кинетического метода расчета для условий установки получения широкой фракции на Оренбургском газоперерабатынающем заводе.
Исходная газовая смесь имела следующий состав мол % °
С Н g 0,22.
Состав тощего абсорбента, мол.%:
С нн 0,03у С4Н О 0,10 С4Н,О 0,44;
С Н 2, 72; Су Н 4, 76; С Н 4 24, 06;
С8Н1в 49,92; <. .юН 17,97.
Тощий абсорбент подавали на 1,5 и
8-ю тарелки, насыщенный — на 11, 14 и
17-ю тарелки.
Расчет показал, что при подаче тощего абсорбента тремя потоками в соотношении 2:1:0,5 проектная степень разделения обеспечивается при уменьшении суммарного расхода абсорбента на 12%; снижении расхода тепла в ребойлере на 23%, уменьшении диаметра колонны в десорбционных секциях на 8% по сравнению с соответстнующими проектными показателями.
Формула изобретения
Способ отделения нецелевых компонентов методом фракционирующей абсорбции с использованием колонны, состоящей из абсорбционной и десорбционной частей, путем ввода потока тощего аб1сорбента и исходного газа в абсорбционную часть колонны, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью снижения
610549
Составитель Е. Караваева
Реаакто Л.нмельяаоаа Тек е М. Келемеи Ко актами A.лакана
Заказ 3046/3 Тираж 964 Подписное
11НИИПИ Государственного комитета Совета Министров ССС
СССР .по делам изобретений и открытий
113035 Москва Ж-35 Ра шская наб. . 4 5
Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 энергозатрат и металлоемкости колонны за счет осуществления раздельного и последовательного контактирования потоков абсорбента с газом, вводят дополнительные потоки тощего абсорбента на разных уровнях колонны и выводят насыщенный абсорбент несколькими потоками в десорбционную часть колонны, причем очередность вводов потоков насыщенного абсорбента имеет обратную последовательность относительно вводов потоков тощего абсорбента.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:
1, В.М. Рам. Абсорбция газов . Москва, Химия, 1976, с. 235.
2. A.Ï.Êëèìåíêî. Сжиженные углеводооодные газы, Москва, недра °, 1974, с. 259.
3. Б.Г.Берго .и др. Переработка газа и газового конденсата, реферат тивннй сборник ВНИИЭГАЭПРОМ, 1975,т вып.11. 3-8.
