Способ подготовки природных или нефтяных газов к транспорту

 

Союз Советскнк

Социалнстическмк

Республнк

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОУСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ (1)859420 (61) Дополммтельмое к ввт. свмд-ву— (22) Заявлемо 2905.79 (21) 2771224/23-04 с присоединением эаявкм Но (23) Приоритет .—

Опубликовано 300881. Бюллетень М 32

Дата опубликования описания 300881 (51)М. Кл З

С 10 G 5/02

Государственный комитет

СССР по делам нзобретеннй н открытнй (53) УДК 54 7.183. .26(088.8) П.М. Пак, A.Ì. Цыбулевский, В.В. Веселов,;А.Л, — Клячко, Б.A. Липкннд и И.В. Мишин

Ф (72) Авторы изобретения

Я

1 к

Всесоюзный научно-исследовательский н пр ктный институт по переработке газов (71) Заявмтель (54) СПОСОБ ПОДГОТОВКИ ПРИРОДНЫХ

ИЛИ НЕФТЯНЫХ ГАЗОВ К ТРАНСПОРТУ

Изобретение относится к способу подготовки нефтяных или природных газов к транспорту и может быть при-менено на нефте-и газодобывающих предприятиях и газоперерабатывающих заводах.

Природные и нефтяные raэы содержат от 100 г/м, а в отдельных случаях до 500 г/м > углеводородов С

В связи с этим газы беэ соответствующей подготовки не могут транспортироваться на дальние расстояния, так как во время транспорта газов из них выделяются и конденсируются высшие гомологи метана, что приводит 15 к образованию жидкостных пробок, которые снижают пропускную способность газопроводов, а в отдельных случаях полностью его закупоривают.

B настоящее время подготовку газа 20 к транспорту осуществляют выделением из него высших гомологов метана путем ниэкотемпературной конденсации, абсорбции илн адсорбции и т.д.

Известен способ подготовки нефтя- 25 ных и природных газов к транспорту путем адсорбции из газа тяжелых углеводородов, в соответствии с которым, сырой неподготовленный гаэ подают в адсорбер, находящийся в ЗО режиме адсорбции, иэ адсорбера от водят отбензиненный гаэ пригодный K транспорту, в это время второй адсорбер находится в режиме регенерации, которую осуществляют исходным газом, нагретым в рекуперативном теплообменнике и печи, после чего газ пропускают в качестве десорбирующего агента через насыщенный углеводородами С +в адсорбент. Затем гаэ, насыщенный парами высших углеводородов, охлаждают с целью конденсации этих углеводородов и направляют в сепаратор, где отделяют жидкие углеводороды Сэ от газа, а газ после сепаратора йодают на вход адсорбера, находящегося в режиме адсорбцин (1).

Однако этот способ характеризуется низкой эффективностью, так как требует циркуляции большого количества газа; направления на регенерацию примерно от 10 до 25% от исход" ного количества газа. Это в свою очередь приводит к значительному увеличению размеров адсорберов, повышению эксплуатационных расходов, связанных с компремированнем регенерационного газа.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигае859420 мому результату является способ подготовки природных или нефтяных газов к транспорту путем адсорбции цеолитом, включающий регенерацию адсорбента и каталитическую коннерсию адсорбиронанных конденсирующихся углеводородов С +В с водяным паром при повы" шенных температуре и давлении. В данном способе неподготовленный нефтяной или природный газ под давлением

10-70 кгc/ñM и при 0-40 С направляют н адсорбер, работающий н режиме

10 адсорбции, заполненный активиронанным углем типа АР или молекулярными ситами типа X при этом объемная скорость подачи газа равна 500-2000 ч-, Из адсорбера отводят отбензиненный 15

Газ, подготовленный для транспорта, а в другой адсорбер, находящийся в режиме десорбции, подают для адсорбента сырой (исходный) газ,который предварительно подогревают в 20 рекуператинном теплообменнике за счет газов конверсии. С низа адсорбера отводят газ с давлением 1-2 кгс/см, насыщенный углеводородами С „в,ком-. премируют erо до давления 1070 кгс/см, смешивают с водяным паром в соотношении газ:водяной пар, ранном 4-6:0,8-1, и подают н печь откуда подогретую смесь гаГ

/ за с водяными парами направляют в реактор с объемной скоростью

500-1500 ч при давлении 1070 кгс/см, где происходит н присутствии никель-хромового (или никель-кизельгуроного) катализатора при

350-450 С конверсия углеводородов 35

С +В н метан ° Продукты конверсии иэ реактора направляют в рекуперативный теплообменник для подогрева сырого газа, подаваемого на десорбцию, а затем по линии газа выводят с уста- -4р нонки (2) .

Основ ным недостатком этого способа янляется сложность технологической схемы его осуществления, заключающаяся 4> в проведении ряда последонательных операций: адсорбции тяжелых углеводородов из газа, десорбции этих углеводородов из адсорбента исходным газом с подогревом последнего перед направлением его на регенерацию адсорбента, охлаждения с целью конденсации тяжелых угленодородон и отделения их от газа регенерации.

Большие капитальные и эксплуатационные затраты этого способа связаны с необходимостью компремирования газов десорбции перед направлением их н реактор метанизации.

Цель изобретения — упрощение технологии процесса, заключающееся 40 н сокращении числа последовательных операций, что в свою очередь приводит к снижению капитальных и эксплуатационных затрат при подготовке природных и нефтяных газов к транспорту.

Поставленная цель достигается тем, что в способе подготовки природных или нефтяных газов к транспорту регенерацию и конверсию проводят совместно при 320-400 С, давлении

20-70 кг/см и подаче водяного пара

2 на адсорбент после адсорбции с использованием в качестве цеолита деалюминиронанного морденита при мольном соотношении Si0:AP

2,5-5 вес.% никеля.

Совместную регенерацию и конверсию проводят при объемной скорости подачи водяного пара 500-1500 ч- (.

На чертеже изображена принципиальная технологическая схема реализации способа.

Природный или нефтяной газ под давлением 10-70 кгс/см и при 0-40 С направляют в один из периодически действующих аппаратов (адсорберреактор) 1 по линии 2, заполненных адсорбентом-катализатором, представ— ляющим собой деалюминированный мор денит при отношении SiO .AC 09, рааном 100-150:1, с нанесенйым на него металлическим никелем в количестве, равном 2,5-5 вес.%. При этом объемная скорость подачи газа равна 5002000 ч-" . Из адсорбера-реактора 1 выводят по линии 3 отбензиненный газ, пригодный для транспорта, В то же время н другой адсорбер-реактор 4 подают по линии 5 через печь 6 водяной пар в соотношении адсорбированные углеводороды С В. водяной пар, 2сЬ равном 0,8-1:4-5 моль, и осуществляют регенерацию адсорбента-катализатора путем каталитической коннерсии адсорбиронанных на нем углеводородов С Вв метан при давлении 2070 кгс/см и 320-400 С, Газы конверсии из адсорбера-реактора 4 направляют по линии 7 на смешение с отбензиненным газом в магистральный газопровод.

Оба адсорбера-реактора мсгут периодически работать в режиме адсорбции и конверсии.

Пример 1 ° В качестве исходного газа взят газ Афипского НГПЪ следующего состава, мол.%: СО 1,64;

Ng 0,5 СН4 7731; CzH6 9,4; Сзнэ

0,17, Испытание адсорбционной способности предлагаемого адсорбента.-катализатора - деалюминированного морденита с отношением S10g. AggOq — — 125 и содержанием металлического Ni 5 нес.% проводят в проточном адсорбере с объемом 1300 см Э при разных условиях (табл, 1). Объемная скорость подачи газа 1500 ч -".

В табл. 1 приведен состан отбензииенного газа после адсорбции.

859420

Т а б л и ц а 1

Содержание компонентов, мол.Ъ

Давлениег кгс/см

Сорбционная емкость, г/100 r

Темпера- . тура, оС

СО Н СН С Н СЗН и ЕС4Н, 1,81 О, 72 86,87 10,63

8,4

30

2,4 7 0,68 84,06 8,35 3,08 0,41

6, 7

Пример 2. Испытание активности предлагаемого адсорбента-катализатора — деалюминированного морденита с отношением SiO: A020 = — 125 2 и содержанием металлического Ni

5 вес,Ъ в реакции метанизации проводят на н-гексане в проточном реакторе с объемом катализатора 50 сМ при

360 и 400ОС, давлении 40 кгс/см

2 объемной скорости подачи жидкого н-гексана 1 ч -", соотношении водяной пар:н-гексан, равном 5:1 моль, При 360 С конверсия н-гексана в метан составляет 79 моль.Ъ, а при

400 С вЂ” 98 моль.Ъ .

Пример 3. Испытание активности предлагаемого адсорбента-катализатора проводят в.тех же условиях, что и в примере 2, но при 340 и

360 С и содержании Ni в адсорбентео катализаторе 2,5 вес.Ъ.

При этом степень конверсии н-геко сана в метан составляет при 340 С

42,6 мол.Ъ, а при 360 С 71,6 мол.Ъ.

Пример 4. Нефтяной газ такого же состава как и в примере 1 направляют в адсорбер-реактор емкостью 1300 см Здля адсорбции углеводородов С 2+в. Опыт проводят при различных давлениях (20 и 70 кгс/см) Т а б л и ц а 2

Состав продуктов метанизации

Рабочие условия

Содержание в адсорбентекатализаторе, вес,%

CH С Н

gC Н

С Н

3 8

СО СО

Объемная скорость, ч-"

Температура, оС

Давле-.

2 кгс/см

1000 2, 71 3,83 — 91,36 0,62 1,1 О, 3 7

500 3, 54 3,92 — 90,04 0,6

350

360

2,5

2,4 3,07 Сле- .90,05 3,61 0,89 0,08 ды

2,61 3,52 — 89, 74 2,98 0,93 0,22

1500

350

500

360

2,5

3,72. 5,19 — 82,52 4,91

2,33 1,23

1000

350

2,5 путем адсорбции цеолитом, в ключающий регенерацию адсорбента и каталитиЯ ческую .конверсию адсорбнрованных

Формула изобретения

1. Способ подготовки природных или нефтяных газов к транспорту температурах (350 и 360 C) и объемных .скоростях подачи (500; 1000 и

1500 ч-") на здсорбенте-катализаторе с содержанием металлического Ni

5 вес. Ъ и отношением SiO :A8@O у 125.

После проскока пропана за слоем сорбента адсорбер-реактор переводят в стадию регенерации и проводят подъем температуры в реактор-адсорбере с помощью злектрообогрева до

300 С, затем подают пар в соотношении пар:адсорбированные углеводороды С, равном 5:1 соответственно, При повышении температуры до

350 (360) С устанавливают объемную скорость 500 (1000;1500) ч-< . Объемная скорость подачи принята по скорости выхода продуктов метанизации, образовавшихся в результате углеводородов С2 В.

Результаты опыта сведены в табл.2.

Пример 5. Опыт проводят так же как и в примере 4, при тех же температурах и давлении, на адсорбенте-катализаторе, содержащем металлический Ni в количестве 2,5 вес,Ъ

) с отношением SiO ..АРТРОЗ 125.

Результаты опыта приведены в табл. 2.

Содержание компонентоВ, мол.Ъ

859420

0еМнзиненмий

Составитель Л. Боброва

Редактор В. Петраш Техред A. Ач Корректор О. Билак

Заказ 7469/42

Тираж 548 Подписное

BHMHIIR Государственного комитета СССР. по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, Ул. Проектная, 4 конденсирующихся углеводородов С с водяным паром при повышенных температуре и давлении, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью упрощения технологии процесса, в качестве цеолита используют деалюминированный морденит при мольном отношении

81О .М О 100-150:1, дополнительно содержащий 2,5-5 вес.В никеля, регенерацию и конверсию проводят совместно при 320-400ОС, давлении 2070 кг/см и подаче водяного пара на адсорбент после адсорбции.

2. Способ по п. 1, о т л и ч а юшийся тем, что совместную регенерацию и конверсию проводят при объемной скорости подачи водяного пара 500-1500 ч

5 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Чуракаев А.И, Гавоперерабатывающие заводы. М., Химия, 19 71, с. 140.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке В 24 73605/23-04, кл. С 10 G 5/02, 1974 (прототип),