УСТАНОВКА ПОЛУЧЕНИЯ ТОПЛИВНОГО ГАЗА ДЛЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПЕЧЕЙ Российский патент 2015 года по МПК C10L3/10 B01D53/52 

Описание патента на изобретение RU2560188C1

Изобретение относится к нефте- и газоперерабатывающей промышленности, в частности касается установок получения топливного газа для технологических печей из продуктов нефте- и газопереработки.

Известно устройство для комбинированной очистки природного газа, которое содержит фильтр для очистки потока газа, рекуперативный теплообменник, аппарат для обеспечения контакта очищаемого газа и хемсорбента, насос, теплообменник, сепаратор и блок глубокой адсорбционной очистки и осушки газа. Устройство дополнительно снабжено винтовым компрессором, размещенным после фильтра для очистки потока газа, и фильтром для очистки хемсорбента, магнитным аппаратом, установленным после теплообменника, концевым теплообменником, подключенным после винтового компрессора, и объемным сепаратором, установленным за концевым теплообменником, десорбером и подогревателем, встроенным в него, и размещенным после рекуперативного теплообменника, а также водокольцевым вакуум-насосом, установленным за десорбером с подогревателем, и баком, встроенным между объемным сепаратором и десорбером с подогревателем (патент РФ №2270233, 2006 г.).

Недостатком данного устройства является невозможность переработки низкопотенциальных газов, сложность технологического оборудования и повышенные энергетические затраты.

Также известна установка, используемая в способе утилизации низкопотенциальных газов (патент РФ №2435990, 2011 г.). Установка включает эжекторы для сжатия низкопотенциальных газов потоками высоконапорной жидкости от насосов рециркуляции, трехфазный сепаратор для разделения газожидкостной смеси на газ, углеводородную и водную жидкости, сепарационно-коалесцирующие насадки для сепарации газа от жидкости, а также сепарационно-коалесцирующие насадки для окончательного разделения углеводородной жидкости на углеводородную и водную фазы.

Недостатком данной установки является сложность технологического оборудования, высокие энергетические затраты и невозможность одновременной и полной переработки отходящих газов производства - низкопотенциального и отдувочного водородсодержащего газа (ВСГ).

Задачей изобретения является разработка установки, обеспечивающей возможность получения топливного газа с теплотой сгорания на уровне природного газа путем полной переработки отходящих газов производства, одновременно вовлекая в технологический процесс низкопотенциальные углеводородные газы нефте- и газопереработки и отдувочный ВСГ процесса риформинга, а также использующей простое в техническом исполнении оборудование и малые энергетические затраты.

Поставленная задача решается установкой для получения топливного газа из низкопотенциальных углеводородных газов нефте- и газопереработки и отдувочного ВСГ процесса риформинга, которая включает абсорбционную колонну для очистки углеводородных газов, с подведенной к ней линией подачи водного раствора моноэтаноламина (МЭА), снабженной насосом и теплообменником для охлаждения водного раствора МЭА, сепаратор для осушки очищенных углеводородных газов, два параллельно расположенных газоструйных эжектора с подведенными к ним линиями подачи очищенных и осушенных углеводородных газов и ВСГ, сепаратор для осушки и теплообменник для нагрева полученного топливного газа.

Основным преимуществом предлагаемой установки является использование в ней газоструйного эжектора, в котором происходит выравнивание скоростей потоков рабочей среды - отдувочных ВСГ процесса риформинга, имеющих давление от 0,6 до 1,6 МПа, и эжектируемой - углеводородных газов нефте- и газопереработки, которые, как правило, имеют низкое давление - не более 0,5 МПа, причем повышение давления эжектируемого потока происходит без непосредственной затраты механической энергии, по принципу прямого питания технологических установок.

На чертеже представлена схема установки получения топливного газа для технологических печей, на которой изображены позиции следующих аппаратов:

1 - абсорбционная колонна;

2 - сепаратор для осушки очищенных углеводородных газов;

3 - теплообменник для охлаждения водного раствора МЭА;

4 - насос;

5 - газоструйные эжекторы;

6 - сепаратор для осушки топливного газа;

7 - теплообменник для нагрева топливного газа

На чертеже отмечены следующие потоки:

I - углеводородные газы нефте- и газопереработки;

II - насыщенный сероводородом водный раствор МЭА;

III - очищенный углеводородный газ;

IV - очищенный и осушенный углеводородный газ;

V - газовый конденсат после осушки очищенных углеводородных газов;

VI - отдувочный ВСГ процесса риформинга;

VII - топливный газ;

VIII - осушенный и нагретый топливный газ;

IX - водный раствор МЭА;

X - газовый конденсат после осушки топливного газа.

Установка работает следующим образом. Углеводородные газы нефте- и газопереработки, поступающие с технологических установок (I), направляют в нижнюю часть абсорбционной колонны (1), в верхнюю часть колонны (1) насосом (4) через теплообменник (3) подается охлажденный водный раствор МЭА (IX). Противоточный контакт: вниз - водный раствор МЭА, вверх - углеводородные газы, приводит к абсорбции сероводорода водным раствором МЭА.

Насыщенный сероводородом водный раствор МЭА (II) выводят из нижней части абсорбционной колонны (1) и направляют на регенерацию. Очищенный углеводородный газ (III) с верхней части абсорбционной колонны (1) поступает в сепаратор (2) для отделения газового конденсата (V). Далее очищенный и осушенный углеводородный газ (IV) и отдувочный ВСГ процесса риформинга (VI) поступают на узел смешения, состоящий из двух параллельно работающих газоструйных эжекторов (5), где происходит смешение и выравнивание скоростей потоков с разными давлениями. В результате на выходе из эжекторов получают топливный газ (VII), давление которого выше давления углеводородных газов (IV), поступающих в приемную камеру. Далее, пройдя сепаратор (6), где отделяется газовый конденсат (X), и теплообменник (7), где происходит нагрев до 100°C, осушенный и нагретый топливный газ (VIII) поступает на технологические нужды потребителям.

Для иллюстрации заявленного технического решения приведены физико-химические характеристики газов, поступающих на предлагаемую установку (таблица 1). В таблице 2 приведены физико-химические характеристики топливного газа, полученного с использованием предлагаемой установки.

Как видно из представленных таблиц 1 и 2, в топливном газе, который получен с использованием предлагаемой установки, содержание метана ниже 20% об., а содержание углеводородов ряда C2-C6, теплота сгорания которых в 10 раз выше чем у метана, позволяет довести теплоту сгорания в топливе до 35-40 МДж/м3, из чего следует, что теплота сгорания полученного топливного газа будет на уровне теплоты сгорания природного газа, равной в среднем 37 МДж/м3.

Таким образом, данная установка, сочетающая стадии очистки и смешения газовых потоков, позволяет с минимальными энергетическими затратами по принципу прямого питания вовлекать в технологический процесс низкопотенциальные углеводородные газы и отдувочный водородсодержащий газ, ранее сжигаемые на факельных установках, т.е. обеспечивает возможность полной переработки отходящих газов производства, позволяя получать топливный газ с теплотой сгорания на уровне природного газа, эффективно использовать сырьевые ресурсы и поднять уровень глубины переработки нефти, причем процесс осуществляют, используя простое в техническом исполнении оборудование.

Похожие патенты RU2560188C1

название год авторы номер документа
СПОСОБ УТИЛИЗАЦИИ НИЗКОНАПОРНЫХ УГЛЕВОДОРОДНЫХ ГАЗОВ ФАКЕЛЬНЫХ СИСТЕМ 2016
  • Волобоев Сергей Николаевич
  • Ткаченко Алексей Михайлович
  • Иванов Александр Петрович
  • Пашкин Роман Евгеньевич
  • Кислицкий Константин Анатольевич
  • Мухин Алексей Федорович
RU2631186C1
СПОСОБ УТИЛИЗАЦИИ НИЗКОПОТЕНЦИАЛЬНЫХ ГАЗОВ 2009
  • Зиберт Генрих Карлович
  • Валиуллин Илшат Минуллович
  • Зиберт Алексей Генрихович
  • Михайлов Сергей Алексеевич
RU2396106C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ВОДОРОДА МЕТОДОМ КОНВЕРСИИ СВАЛОЧНОГО ГАЗА 2022
  • Киселёв Александр Александрович
RU2781559C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МЕТАНОЛА ИЗ ПРИРОДНОГО ГАЗА И УСТАНОВКА ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ 2022
  • Сумина Рита Семеновна
  • Шевцов Александр Анатольевич
RU2797945C1
Способ очистки природного газа от примесей 2018
  • Мнушкин Игорь Анатольевич
RU2691341C1
СПОСОБ КОМПЛЕКСНОГО ИЗВЛЕЧЕНИЯ ЦЕННЫХ ПРИМЕСЕЙ ИЗ ПРИРОДНОГО ГЕЛИЙСОДЕРЖАЩЕГО УГЛЕВОДОРОДНОГО ГАЗА С ПОВЫШЕННЫМ СОДЕРЖАНИЕМ АЗОТА 2014
  • Мнушкин Игорь Анатольевич
RU2597081C2
СПОСОБ ЭКСПЛУАТАЦИИ ПРОМЫСЛОВОЙ УСТАНОВКИ ПОДГОТОВКИ ГАЗА И ПРОМЫСЛОВАЯ УСТАНОВКА ПОДГОТОВКИ ГАЗА 1990
  • Панасян Г.А.
  • Мартыненко Л.А.
  • Брещенко Е.М.
  • Асылова К.Г.
  • Пашин С.Т.
  • Аитова Н.З.
  • Гордиенко М.А.
RU2011811C1
Способ переработки природного углеводородного газа 2015
  • Мнушкин Игорь Анатольевич
RU2613914C9
Способ очистки природного газа от примесей 2020
  • Мнушкин Игорь Анатольевич
  • Мифтахов Динар Ильдусович
RU2751635C1
СПОСОБ ОЧИСТКИ ПРИРОДНОГО ГАЗА 1994
  • Даг Арне Эймер
  • Грю Андерссон
RU2127146C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 560 188 C1

Реферат патента 2015 года УСТАНОВКА ПОЛУЧЕНИЯ ТОПЛИВНОГО ГАЗА ДЛЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПЕЧЕЙ

Изобретение описывает установку для получения топливного газа из низкопотенциальных углеводородных газов нефте- и газопереработки и отдувочного ВСГ процесса риформинга, которая включает абсорбционную колонну для очистки углеводородных газов, с подведенной к ней линией подачи водного раствора моноэтаноламина (МЭА), снабженной насосом и теплообменником для охлаждения водного раствора МЭА, сепаратор для осушки очищенных углеводородных газов, два параллельно расположенных газоструйных эжектора с подведенными к ним линиями подачи очищенных и осушенных углеводородных газов и ВСГ, сепаратор для осушки и теплообменник для нагрева полученного топливного газа. Данная установка, сочетающая стадии очистки и смешения газовых потоков, позволяет с минимальными энергетическими затратами по принципу прямого питания вовлекать в технологический процесс низкопотенциальные углеводородные газы и отдувочный водородсодержащий газ, ранее сжигаемые на факельных установках, т.е. обеспечивает возможность полной переработки отходящих газов производства, позволяя получать топливный газ с теплотой сгорания на уровне природного газа, эффективно использовать сырьевые ресурсы и поднять уровень глубины переработки нефти. Процесс осуществляют, используя простое в техническом исполнении оборудование. 1 ил., 2 табл.

Формула изобретения RU 2 560 188 C1

Установка получения топливного газа для технологических печей из низкопотенциальных углеводородных газов нефте- и газопереработки и отдувочных ВСГ процесса риформинга, включающая абсорбционную колонну для очистки углеводородных газов, с подведенной к ней линией подачи водного раствора моноэтаноламина, снабженной насосом и теплообменником для охлаждения моноэтаноламина, сепаратор для осушки очищенных углеводородных газов, два параллельно расположенных газоструйных эжектора с подведенными к ним линиями подачи очищенных углеводородных газов и ВСГ, сепаратор для осушки и теплообменник для нагрева полученного топливного газа.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2015 года RU2560188C1

US 6596253 B1 22.07.2003
АБСОРБЕНТ ДЛЯ ОЧИСТКИ ГАЗОВ ОТ СЕРОВОДОРОДА 2003
  • Фахриев А.М.
  • Фахриев Р.А.
  • Мартынец В.Н.
  • Чайка С.Е.
  • Юдин В.Л.
RU2246342C1
СПОСОБ КОМБИНИРОВАННОЙ ОЧИСТКИ ПРИРОДНОГО ГАЗА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ 2004
  • Скородумов Борис Андреевич
  • Герасимов Владимир Евгеньевич
  • Передельский Вячеслав Алексеевич
  • Дарбинян Роберт Врамшабович
RU2270233C1
JP 5061328 B2 31.10.2012
АБСОРБЕНТ, УСТАНОВКА ДЛЯ СНИЖЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ CO ИЛИ HS И СПОСОБ СНИЖЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ CO ИЛИ HS С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ АБСОРБЕНТА 2008
  • Иноуэ Юкихико
  • Йосияма Риюдзи
  • Оиси Цуёси
  • Иидзима Масаки
  • Таноура Масазуми
  • Мимура Томио
  • Яги Ясуюки
RU2446861C2
WO 2012003849 A1 12.01.2012

RU 2 560 188 C1

Авторы

Дубенский Александр Александрович

Попов Александр Владимирович

Даты

2015-08-20Публикация

2014-04-03Подача