Способ разделения углеводородных газовых смесей

 

Союз Советскик

Социалистических

Республик

O ll И А Н И Е ()921606

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6I ) Дополнительное к авт. свид-ву (22)Заявлено 160580 (21) 2927942/23-26 с присоединением заявки № 2927943/23-26 (51) М. Кл.

В 01 0 53/14

Гоаударственный квинтет (23) Приоритет по делаи нзобретеннй н открытий

Опубликовано 230482, Бктллетерь ¹ 15 (53) УДК 66 071 7 (088.8}

Дата опубликования описания 23,0482

1

Р д М

1 (72) Авторы изобретения

В.И. Фирсов и В,Н ° Косенков (71) Заявитель (541 СПОСОБ РАЗДЕЛЕНИЯ УГЛЕВОДОРОДНЫХ

ГАЗОВЫХ СМЕСЕЙ

Изобретение относится к разделению газов, преимущественно к технике разделения углеводородов методом компримирования, Известен способ разделения углеводородных газовых смесей с помощью многоступенчатого компримирования.

В производстве этилена для сжатияпирогаэа применяют чегырех- или пятиступенчатые компрессоры. После каждой ступени гаэ подвергается охлаждению в теплообменниках, которое сопровождается частичной конденсацией углеводородов. При этом наблюдается, с одной стороны, частичная абсорбция легких газов тяжелыми углеводородами, а с другой стороны, за счет равновесно" го состава фаз, часть относительно тяжелых углеводородов после охлаждения и сепарации остаются в газовой фазе и поступают на следующую сту" пень сжатия. Согласно данному спосо" бу компримирования углеводородных газовых смесей, гаэ после каждой ступени сжатия охлаждается в холодильниках и затем отделяется в сепараторе от охлажденного конденсата, который вновь подают на всас данной ступени сжатия или .ей предшествующие. При этом, за счет понижения давления, из конденсата десорбируют легкие газы 11.

Недостатком известного способа

10 является повышенный расход энергии и полимериэация тяжелых ненасыщенных углеводородов при сжатии газа; при этом полимеры и смолы забивают оборудование (компрессора, холодиль15 ники, сепарирующие устройства и т,д.}, что приводит к снижению производительности узла компрессии.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и дости гаемому результату является способ разделения углеводородных газовых смесей методом многоступенчатого компримиравания с промежуточным охлаждением, q ) 1(ri абсорбции более пе гких у гпе водород-. В контактированием с более тяжепь1ми у гпе водородами, де сорбции нась щенного абсорбента и поспедуощей сепарации десорбированной смеси L2.

Недостатком этого способа явпяется повышенный расход энергии., Цель изобретения — сн-:жение э1-ер= гозатрат, Поставленная цель дос1игается согласно способу раздепения угпсвсдородных газовых смесей, вкпючающе-: му многоступенчатое компоим(лрование с промежуточным охлаждением, абсорбцию более легких углеводородов контактированием с более тяжепь1м - углеводородами, десорбцию насыще;-:,ногс абсорбента и последую.Дую сепаоацию десорбированной смеси, ;-аз поспе компримирования делят !12 два !oToi<2i первый из которых в количестве 8095 вес. от общего Koпичест ва газа, подают на стадию абсорбци и затем на стадию десорбции, à sòopo," — непосредственно на стадию десорбции, осуществпяемых одновременно с охпаж= денлем десорбированного газа холоднь1м абсорбентом., взятым с поспедующей ступени раздепе.-ия, При этом охпаждение осуществпя;от подачей хоподного абсорбента на ;12дию десорбции ипи Впрыскиванием

B газ перед стадией абсороц1и,.

Способ позвопяет уменьшит=, -:а

10- 5 л- энергозаjраты на проц«!Oc попностью избежать поллмери32L(11!n тяжелых нем осыщенны х у гпе водс. родс В.

Пример 1, П Ipo . 23, IIO. ivf-!OI-I ный в результате термического pàçïîже ни я у гпеводородно го cblp ь я,. -о cпе охлаждения и первичного фракцйон рования, поступает при 2 " C да Впении 0,35 ати на Вс2с Первой с;упе ни сжатия ком рессора. Сжатый до давпения 3-3,5 ати пирогаз проходит узел смешения, в который впрыскивается после холодильника холодный абсорбент, делят на два потока первый (90 вес. !) посту.-ает B сред нюю абсорбционну1о част ь Верт капьно

-o аппарата (скруббера), выпспня1ощ" го функции десорбера (нижняя часть) абсорбера (средняя часть) и сепаратора (верхняя часть) Холодный абсорбент, введенный впрыском в нагре тый, в реЗупьTàTå кo÷ïðlìèpoBания, до 95 С пирогаз, охлаждает его до

30 С и абсорбирует из газовой смеси!

1е1 к . . "I . Свсдср(.ды.,чсс()рбц!1я

Допоп,1и)епb 2ÿ 2С c<)ðá;и я ocущес T EIJIR

10(ся -" Вер i Яка/)ььом апп .р ITB cooò ве ic Tвенно в ниж:- ей и средней части

2ilË2i)2; 2, В КОТОРОМ ИСПОП3 3 Ю: CA контактнь е ус1ро с ва -- насадка

Г12Гр В, (ОНДЕНСВТВ, НВКВГ ПI BBI()LfiÐ ГОСЯ

B Нижн и -,=-стvi а"парата,. осуществпяется частью нагретof о пирогаза, отб(.раемо о 3 общего потока сжатого га .>а

Допопни-:åëüíîå

ОЕНТВ Д) Я ДОИ ЗВПСЧЕНИЯ ОСТВВШИХСЯ

В потoi

:.1з I-! 1(ней - ас " Яп(121: —,т; ОтРОДит ся xiг;-.еводородн.1й :<Онденсат, cocTQR

4! If В ссно — I f

НИ32ЦИО

CP.«с3Р/DОВ2Н Ы . ПО O < 233 ° ВЬ1" хсдящ 1- и РPpху ап(2:.)Вта (жим- (= ji - Я - а

ВТОРО.;-Т, ПЕНИ КОМПС ЕССО ;2 "С ДВВПЕ1-ИЯ (-о ати, -.;.;.-ре Ва()т ся qo 5 Г и -1остуПав В; =;== СМЕШ(:НИЯ . КУД2 ВП1),CI<«I

: 4 2 "- -"- - -О- 1Р ХОПОДИ П1Ь вЂ” Ê2 i

Поспе эlого г23овb ° -сток прсхсд

T ciди i !, с сОрб Llй и 2() сорсций и с» па

O2LИ 1 B СО BB1 ВУЮЩЛХ Ч21» ЯХ ВП па-с та, a:затем пос -упз:=-т, Со T b О и С вЂ”.;.,;-, И !(Q, ;, 1P2C,i СР 2

;-- - .- РС, -;, =, ыа - т и (1--1 = — -1. а

Вп.яс-,ся частb!< (1i;p )газа

С вЂ” !:,3)i 2 ".,2(32TB Отвсд!iTCF, уг.-:BBG

Дсрсдна 1 ф)са кои Я ... С,-. -<О,;) 2Я по ступает па -.Ос:- еду.,щее разделение н-, фракц и .,де(1ропаниза: ию) . Часть

,ОДИП-:;:..:КЕ .-С-ОПЬЗУЕ)СЯ В К2:-ЕСТВЕ х;подно(о абсоро(--: †:2 В с,<руббере

ПРРДЬ1ДУЩ !.1 (1 УПСН 1 1<ОМП О(:.С СИИ .

Б сжат 1й на тре;ьей с-угени до

Вав.lв-f =I:-" . : C5 2= и fI. PO --З В-1Р=:CI< -.B2ei ся хспод ;,,,Ié абсорб .I йз хопсдйпь1й ка В "32.1 меш() i-:éя, Поспс В i pbl ка пиз 1,3 проходи ((-Ос) Ве ir ., Вующие с-;;.„-ии десорб;;. абсорбции и cenap2II1!л li поступае" на Всас четвертой ступени., Л 11Я нагрева секции дессрб .И1 И СВОП Ь

Гни"=. с зуе1 (я по ioK пиоО! 2321 круббера Отводится у-пефракц.:я С,-, -С., „которая спользуется В качестве абсорбен.а на предыдущей атия. 2 ОСНОвная ЧВСть E. на псс.1едующее разделениp

3()!-,О РОД Н 2 Я частично и

v() П() О U O 1-O ст;ric ни сж посту Г)ает всас

Нагрев

О мш

--1 .=5 92

После сжатия пирогаза на четвертой ступени до 40 ати пирогаэ аналогично проходит все стадии впрыска, десорбции, абсорбции, сепарации и поступает на дальнейшее гаэоразде.пение. Из холодильника в узел смешения впрыскивается холодный адсорбент для охлаждения пирогаза. Нагретый пирогаз поступает в секцию десорбции

1606

6 для дополнительного нагСтупени комп ессии (IV J V f Vl

Наименование

1. Количество поступающего газа, кг/ч (йроизводительность) 38600 38085,1 35834,6 33241,7 30158,6 26151„7

1500

1500

1500 1500

1500 1500

3. Количество водного у гле водородно го конденсата, отводи- 1р20 ного ° оспе нагне.тания (скруббера), кг/ч вода

76 34 25 15

2992,9 3073,1 ат96 277,7

2250

76

25

1020 330

514,9 фракция С фракция С7

204,5

2046

2592,9 френк ция Сб

3083,1 фракция С., фракция С фракция С

4006,9

271, 7

436,7

1534,9 2580,5 2668,9 3117,1 4Р31 9

Всего:

4. Давление на всасе нагнетании ступеней

P- /P„, кг/см

1 04 1 78 3 35 6,58

2,0Б 3,55 б,9 12,213!

2 13 22 35

22, Ц5 7>Т,О

5. Перепад давления между ступенями

2>Р, КГ/CM

0,3

0,3

0,3. 0,3

0,3 0,3

6. Энергоэатраты, кВт/ч

"R0

950 840

910

980 830

2. Количество абсорбента, подаваемого в скруббер вода фр. Св и (пироконденсат) аппарата рева, Снизу аппарата отводится углеводородная фракция С>,> которая используется в качестве холодного адсорбента на предыдущей ступени сжатия.

В таблице приведены количественные показатели работы узла разделения по предлагаемому способу. о

921606

Формула изобретения

Составитель М. Мурашов

Редактор Т. Киселева Техред A., Ач Коррек1op Н, Ивыдкая

Тираж 733 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 242$/7

Филиал ППП Пате-.т, г, Ужгород, ул Проектная, 4

Ожидаемый годе ой экономический эффект от внедрения изобретения на установке типа ЗП-60-2 произвоДительностью 60 тыс.т в год составит не менее 150-200 тыс.руб. Суммарный экономический эффект при внедрении на 8-10 подобных действующих установках составит примерно 1,51 8 млн.руб. в год.

1, Способ разделения углеводородных газовых смесей, включающий многоступенчатое компримирование с промежуточным охлаждением, абсорбцию более легких углеводородов контактированием с более тяжелыми углеводородами, десорбцию насыщенного абсор- zo бента и последующую сепарацию десорбированной смеси, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью снижения энергозатрат, газ после компримирования делят н» два потока, первый из KOTODHx, составляющий 8095 вес.i от общего количества газа, подают на стадию»бсорбции и затем на стадию десорбции, а второй — непосредственно на стадию десорбции, осуществляемых одновременно с охлаждением десорбиров»нного газа холод" ным абсорбентом, взятым с последующей ступени разделения.

2. Способ по и, 1„ о т л и ч аю шийся тем, что охлаждение осуществляют подачей колодного абсорбента на стадию десорбции или впрыскиванием в г»з перед стадией абсорбции.

Источни ки и нформа ции, принятые во внимание при экспертизе

1. Степанов А, Е. Производство низших олефинов. Киев,. "Наукова думка", 1978, с. 32

2. Hydrokarbon Processing, .1978

М 11, с, 44-47,(прототип).