УСТАНОВКА ОЧИСТКИ ГАЗА ОТ КИСЛЫХ КОМПОНЕНТОВ Российский патент 2003 года по МПК B01D53/52 B01D53/62 B01D53/14 C01B17/04 C01B17/05 

Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности и может быть использовано, в частности для очистки газа от сероводорода жидкими поглотителями с последующим получением серы по методу Клауса.

Известна установка очистки газа от кислых компонентов, включающая установленный на линии сырьевого газа абсорбер и соединенный с ним абсорбер тонкой очистки газа, десорбер, соединенный с адсорбером тонкой очистки газа линиями насыщенного и регенерированного раствора, абсорбер для селективного извлечения сероводорода, дополнительный десорбер, соединенный с узлом получения серы и абсорбером для селективного извлечения сероводорода линией регенерированого раствора, а также с абсорбером, установленным на линии сырьевого газа, линией насыщенного поглотителя (п-т EP 399608, МПК В 01 D 53/14, публ. 28.11.90 г.).

Недостатки известной установки являются:
- недостаточно высокая степень конверсии сероводорода в серу при низкой температуре в термической ступени процесса из-за наличия в кислом газе значительного количества диоксида углерода;
- относительно большое количество образующихся в процессе и частично выбрасываемых в атмосферу органических сернистых соединений;
- ограниченная производительность узла получения серы.

Задачами предлагаемого технического решения являются повышение степени превращения сероводорода в серу, снижение объема вредных выбросов в атмосферу и увеличение производительности узла получения серы.

Поставленные задачи решаются тем, что в установке очистки газов от кислых компонентов, включающей установленный на линии сырьевого газа абсорбер и соединенный с ним абсорбер тонкой очистки газа, десорбер, соединенный с абсорбером тонкой очистки газа линиями насыщенного и регенерированного раствора, абсорбер для селективного извлечения сероводорода, дополнительный десорбер, соединенный с узлом получения серы и с абсорбером для селективного извлечения сероводорода линией регенерированного раствора, а также с абсорбером, установленным на линии сырьевого газа, линией насыщенного поглотителя, согласно изобретению абсорбер для селективного извлечения сероводорода соединен с десорбером линией кислого газа, дополнительный десорбер соединен линией полурегенерированного поглотителя с абсорбером, установленным на линии сырьевого газа, а линия полурегенерованного поглотителя соединена с линией полунасыщенного раствора, выходящей из абсорбера для селективного извлечения сероводорода.

На чертеже представлена технологическая схема установки очистки газа от кислых компонентов.

Установка содержит установленный на линии сырьевого газа абсорбер 1, абсорбер тонкой очистки газа 2 и абсорбер для селективного извлечения сероводорода 3, десорбер 4 и дополнительный десорбер 5, узел получения серы 6, печь 7. Абсорбер 1 соединен с дополнительным десорбером 5 линиями насыщенного 8 и полурегенерированного поглотителя 9. Выходящая из абсорбера 3 линия полунасыщенного раствора 10 соединена с линией полурегенерированного поглотителя 9. Дополнительный десорбер 5 соединен с узлом получения серы 6 линией сероводородного концентрата 11 и с абсорбером 3 линией регенерированного раствора 12. Узел получения серы 6 соединен линией выброса 13 с печью 7. Абсорбер 2 соединен с десорбером 4 линиями насыщенного 15 и регенерированного раствора 16. Десорбер 4 соединен с абсорбером для селективного сероводорода 3 линией кислого газа 17. Выброс недоизвлеченных сернистых соединений в атмосферу производится по линиям выброса 18 и 13 через печь 7.

Установка работает следующим образом.

Сырой углеводородный газ, содержащий сероводород (H₂S) и углекислый газ (CO₂), подается в абсорбер 1, где осуществляется его грубая очистка от H₂S и CO₂ селективным жидким поглотителем. В качестве селективного поглотителя могут быть использованы метилдиэтаноламин, триэталонамин, третичные амины, пространственно затрудненные амины, физические абсорбенты и их комбинации. Давление и температура определяется параметрами сырьевого газа, поступающего на очистку в абсорбер 1. Насыщенный поглотитель из абсорбера 1 по линии насыщенного поглотителя 8 поступает в дополнительный десорбер 5, где при давлении 0,18-0,5 МПа происходит удаление Н₂S и CO₂ из насыщенного поглотителя в результате нагрева поглотителя до температуры 100-150^oС. Из дополнительного десорбера 5 по линии регенерированного раствора 12 жидкий поглотитель направляется в абсорбер 3. Сероводородный концентрат из дополнительного десорбера 5 по линии сероводородного концентрата 11 направляется в узел получения серы 6. Непрореагировавший сероводород выводится по линии выброса 13 и после сжигания в печи 7 выбрасывается в атмосферу. Газ из абсорбера 1 по линии полуочищенного газа 14 направляется в абсорбер 2, где осуществляется тонкая очистка газа жидким неселективным поглотителем до содержания H₂S в очищенном газе 20 мг/м и CO₂ до 0,02 об.%. Из абсорбера 2 насыщенный раствор по линии насыщенного раствора 15 направляется в десорбер 4, где происходит отгонка из раствора H₂S и СO₂.

Кислый газ из десорбера 4 по линии кислого газа 17 направляется в абсорбер 3 для селективного извлечения H₂S из смеси с СO₂ жидким поглотителем, выходящем из дополнительного десорбера 5 и подаваемым в абсорбер 3 по линии регенерированного раствора 12. Полунасыщенный поглотитель из абсорбера 3 по линии полунасыщенного раствора 10 вливается в поток полурегенерированного поглотителя 9. Смешанный поглотитель подается в абсорбер 1 для более полного извлечения сероводорода из сырьевого газа.

Концентрат углекислоты со следами сероводорода выводится из абсорбера 3 по линии выброса 18 и после сжигания в печи 7 выбрасывается в атмосферу. Он может быть использован также для производства технической углекислоты (после доочистки от H₂S) или для закачки в нефтяные пласты с целью повышения нефтеотдачи.

Повышение степени конверсии сероводорода в серу в узле получения серы до 99,2-99,3 % в предлагаемой установке достигается за счет увеличения в 1,3-1,4 раза концентрации H₂S в сероводородном концентрате, поступающем в узел получения серы по методу Клауса, в результате проведения предварительной селективной очистки газа от Н₂S в установленном на линии сырьевого газа абсорбере 1 (извлечение СO₂ при этом составляет 30-40% от потенциала). За счет уменьшения объема балластной примеси CO₂ в сероводородном концентрате производительность узла получения серы увеличивается в 1,2-1,3 раза.

Снижение количества вредных выбрасов в атмосферу достигается как за счет увеличения степени конверсии сероводорода в серу, так и за счет уменьшения удельного (на 1 т серы) объема газовых выбросов в атмосферу.

Предлагаемое изобретение направлено на повышение эффективности получения серы и снижения вредных выбросов в атмосферу. Это достигается за счет проведения селективного извлечения сероводорода из сырьевого и кислого газов. В результате этого возрастает содержание сероводорода в кислом газе, поступающем на установку получения серы, и, как следствие этого, повышается степень конверсии сероводорода в серу на установке Клауса, и снижается объем выбрасываемых сернистых соединений в атмосферу.

Изобретение может быть использовано в нефтяной и газовой промышленности. Сущность изобретения: установка очистки газа от кислых компонентов включает установленный на линии сырьевого газа абсорбер и соединенный в ним абсорбер тонкой очистки газа, десорбер, соединенный с абсорбером тонкой очистки газа линиями насыщенного и регенерированного раствора, абсорбер для селективного извлечения сероводорода, дополнительный десорбер, соединенный с узлом получения серы и с абсорбером для селективного извлечения сероводорода линией регенерированного раствора, а также с абсорбером, установленным на линии сырьевого газа, линией насыщенного поглотителя. Абсорбер для селективного извлечения сероводорода соединен с десорбером линией кислого газа, дополнительный десорбер соединен линией полурегенерированного поглотителя с абсорбером, установленным на линии сырьевого газа, а линия полурегенерированного поглотителя соединена с линией полунасыщенного раствора, выходящей из абсорбера для селективного извлечения сероводорода. Изобретение позволяет повысить степень превращения сероводорода в серу и снизить объем вредных выбросов в атмосферу. 1 ил.

Установка очистки газа от кислых компонентов, включающая установленный на линии сырьевого газа абсорбер и соединенный с ним абсорбер тонкой очистки газа, десорбер, соединенный с абсорбером тонкой очистки газа линиями насыщенного и регенерированного раствора, абсорбер для селективного извлечения сероводорода, дополнительный десорбер, соединенный с узлом получения серы и с абсорбером для селективного извлечения сероводорода линией регенерированного раствора, а также с абсорбером, установленным на линии сырьевого газа, линией насыщенного поглотителя, отличающаяся тем, что абсорбер для селективного извлечения сероводорода соединен с десорбером линией кислого газа, дополнительный десорбер соединен линией полурегенерированного поглотителя с абсорбером, установленным на линии сырьевого газа, а линия полурегенерированного поглотителя соединена с линией полунасыщенного раствора, выходящей из абсорбера для селективного извлечения сероводорода.