СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ОДОРАНТА Российский патент 1998 года по МПК B01D53/26 C07C319/26 

Изобретение относится к очистке газов, в частности к процессам получения одорантов для природного газа из меркаптансодержащих углеводородов, и может найти свое применение в газовой промышленности, в том числе для регенерации сорбентов.

Известен способ выделения низкокипящих меркаптанов из углеводородов, используемых в качестве одоранта для природного газа, включающий экстракцию меркаптанов 10-30%-ным водным раствором щелочи, десорбцию меркаптанов кипячением меркаптидного щелочного раствора, конденсацию парогазовой смеси и отделение целевого продукта отстаиванием, в котором экстракцию проводят при объемном соотношении углеводороды экстрагент, равном (3-4):1 соответственно, а десорбцию проводят в присутствии воды в количестве 20-50% от объема меркаптидного щелочного раствора.

Процесс десорбции осуществляют при температуре 104-120^oС и давлении 0,3-0,4 атм [1]
Основным недостатком этого способа является наличие в составе одоранта тяжелых меркаптанов при использовании и хранении выпадающих в осадок, что снижает эффективность одоризации.

Наиболее близким к предлагаемому является способ выделения природных меркаптанов из углеводородов, используемых в качестве одоранта для природного газа, включающий экстракцию меркаптанов водным раствором щелочи, десорбцию меркаптанов кипячением меркаптидного щелочного раствора, конденсацию парогазовой смеси и регенерацию щелочного раствора, в котором экстракцию проводят при молярном соотношении меркаптан щелочь, равном 1:(0,6-1,0) соответственно [2]
Основным недостатком этого способа является также высокое содержание влаги в связанном виде в составе одоранта, что снижает эффективность одоризации из-за выпадения в осадок тяжелых меркаптанов при длительном хранении одоранта и снижение интенсивности запаха.

Задачей изобретения является создание способа получения одоранта для природного газа, имеющего высокое качество при длительном хранении.

Поставленная задача решается способом получения одоранта для природного газа, включающим экстракцию меркаптанов из сырья водным раствором щелочи, десорбцию меркаптанов кипячением полученного меркаптидного щелочного раствора, конденсацию парогазовой смеси с выделением одоранта, в котором выделенный одорант подвергают осушке на силикагеле с последующей регенерацией силикагеля путем подачи газа при повышенной температуре и охлаждением силикагеля, причем регенерацию проводят газом регенерации цеолитов в две стадии: первую осуществляют при нагреве силикагеля до 100^oС в течение 1 ч при добавлении в газ от регенерации цеолитов товарного природного газа; вторую стадию осуществляют при 160-170^oС в течение 4 ч с последующим его охлаждением.

После регенерации силикагеля его охлаждают в течение 2 ч газом регенерации с температурой 40-45^oС.

Полученный по предлагаемому способу одорант состоит в основном на 95 мас. из С₂-С₃, что соответствует ТУ 51-81-82.

Дополнительная осушка улучшает качество одоранта, который имеет более интенсивный и стойкий запах. Из-за отсутствия в нем воды снижается коррозия оборудования, снижается также возможность гидратообразования, при этом при длительном хранении одоранта не выпадают в осадок тяжелые фракции, и он сохраняет высокую интенсивность и стойкость запаха.

Пример. Жидкая углеводородная фракция, полученная при очистке от меркаптанов смеси сернистого природного газа и газов регенерации цеолитов, взятых на очистку в объемном соотношении 6.8:1, после смешения с 10%-ным раствором щелочи при мольном соотношении щелочь углеводородная фракция, равном 1:8, поступает в колонну.

Раствор щелочи, насыщенный меркаптидами, имеющий более высокую плотность по сравнению с углеводородной фракцией, отводится с куба колонны в емкость для отстоя, а очищенная жидкая углеводородная фракция с верха колонны выводится на хранение.

Отстоявшийся раствор щелочи после подогрева в подогревателе до 90^oС поступает во вторую колонну, где при температуре верха 116^oС и куба 120^oС происходит разложение меркаптидов с выделением одоранта, который в паровой фазе выводится с верха колонны на охлаждение и конденсацию в холодильник-конденсатор, а затем для отстоя от воды в коагулятор-отстойник с отводом сконденсированного одоранта на осушку и возвратом воды во вторую колонну для ее орошения.

Одорант по трубопроводу под давлением до 10 кг/см² подают двумя параллельными потоками на адсорберы, заполненные силикагелем марки ШСМГ. В адсорберах происходит поглощение растворенной в одоранте влаги. Одорант, пройдя слой силикагеля сверху вниз через фильтры, предназначенные для улавливания механических примесей, направляют в емкость накопитель осушенного одоранта.

После появления за слоем адсорбента растворенной в одоранте влаги выше 0,1 мол. адсорберы переключают на регенерацию. При этом следующую пару адсорберов переключают на осушку.

Регенерацию силикагеля проводят газом регенерации цеолитов, подаваемых с установки очистки газа от меркаптанов. Для регулировки температуры газа регенерации, подаваемого на силикагель, между трубопроводом товарного природного газа и трубопроводом газа от регенерации цеолитов установлен клапан-регулятор.

Газ регенерации под давлением до 10 кг/см² по трубопроводу через клапан-регулятор подают в нижнюю часть адсорбера и проводят регенерацию силикагеля в две стадии. На первой стадии в течение 1 ч при открытом клапане, добавляя товарный газ в трубопровод газа регенерации, плавно доводят температуру газа регенерации до 100^oС. Затем путем закрытия упомянутого клапана сокращают подачу товарного газа, при этом производится плавный подъем температуры газа до 160-170^oС, при данной температуре в течение 4 ч проводят вторую стадию регенерации.

По окончании регенерации проводят охлаждение адсорбента холодным газом регенерации с температурой 40-45^oС в течение 2 ч. Температуру газа регулируют путем открывания клапана, позволяющего увеличить расход товарного газа в трубопровод газа регенерации цеолитов.

После регенерации силикагеля газ направляют в аппарат воздушного охлаждения, где он охлаждается до 80^oС. Далее, пройдя межтрубное пространство водяного холодильника, газ охлаждается до 50^oС, поступает в сепаратор, где происходит отделение воды, и по трубопроводу подается в трубопровод газа стабилизации. Отделившаяся в сепараторе вода отводится в емкость рекуперации.

Данные по получению одоранта представлены в таблице.

Использование предлагаемого способа обеспечивает следующие преимущества: высокий выход одоранта с единицы перерабатываемого сырья; высокое качество осушенного одоранта, при содержании меркаптанов более 95% его соответствие ТУ-51-81-82.

Использование: в области очистки газов, в частности процессы получения одорантов для углеводородов, газовая промышленность. Сущность изобретения: способ получения одоранта для природного газа, включающий экстракцию меркаптанов водным раствором щелочи, десорбцию меркаптанов кипячением полученного меркаптидного щелочного раствора, конденсацию парогазовой смеси с выделением одоранта, при этом одорант подвергают адсорбционной осушке с последующей двухстадийной регенерацией силикагеля газом регенерации цеолитов и охлаждением адсорбента. Способ обеспечивает высокое качество при хранении. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.

1. Способ получения одоранта, включающий экстракцию меркаптанов из сырья водным раствором щелочи, десорбцию меркаптанов кипячением полученного меркаптидного щелочного раствора, конденсацию паро-газовой смеси с выделением одоранта, отличающийся тем, что выделенный одорант подвергают осушке на силикагеле с последующей двухстадийной регенерацией силикагеля путем подачи газа при повышенной температуре и охлаждением силикагеля, при этом регенерацию силикагеля проводят газом регенерации цеолитов, причем регенерацию осуществляют в две стадии: первую осуществляют при нагреве силикагеля до температуры 100^oС в течение одного часа при добавлении в газ регенерации цеолитов товарного природного газа, а вторую стадию осуществляют при температуре 160 170^oС в течение 4 ч с последующим охлаждением силикагеля. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что охлаждение силикагеля проводят в течение двух часов газом регенерации с температурой 40 45^oС.