Изобретение относится к абсорбционной очистке углеводородных газов от кислых компонентов и может быть использовано в газовой, нефтяной и нефтеперерабатывающей промышленности.
Известны различные способы абсорбционной очистки углеводородного газа от кислых компонентов, включающие абсорбцию кислых компонентов из исходного углеводородного газа в абсорбере регенерированным абсорбентом при повышенном давлении и регенерацию отработанного абсорбента в десорбере при низком давлении и повышенной температуре (авторские свидетельства SU 345716 и SU 1279658, патент на изобретение RU 2087181, патенты US 2177068, US 3161461 и US 4085192). Общими недостатками этих способов являются высокая коррозионная активность отработанного абсорбента и постепенное загрязнение циркулирующего абсорбента образующимися в результате протекания побочных реакций продуктами. Это приводит к коррозии и накоплению отложений в оборудовании, в первую очередь, установленного на линии отработанного абсорбента: теплообменниках, ребойлере и десорбере. Соответственно ухудшаются условия регенерации абсорбента и увеличиваются затраты, вызванные дополнительным расходом тепла, очисткой, ремонтом и заменой оборудования (Семенова Т.А. и др. Очистка технологических газов. М.: «Химия», 1977, с. 204).
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявляемому изобретению является способ абсорбционной очистки углеводородных газов от кислых компонентов, включающий абсорбцию кислых компонентов в абсорбере регенерированным абсорбентом при повышенном давлении, фильтрацию отработанного абсорбента в горизонтально установленных параллельно работающих фильтрах, один из которых может находиться на стадии регенерации фильтрующего элемента, при этом регенерация фильтрующего элемента проводится в четыре стадии, регенерацию отработанного абсорбента в десорбере при низком давлении и повышенной температуре, фильтрацию регенерированного абсорбента (Jacobs R. Clean-In-Place Filtration Technology Can Make Refineries Safer, More Productive and More Environmentally Sustainable // Filtration news. 2014. Vol. 33 (1). P. 6-10).
Основными недостатками данного способа являются:
- усложнение технологического процесса из-за проведения регенерации фильтрующих элементов горизонтально установленных параллельно работающих фильтров отработанного абсорбента в четыре стадии: прямоточной продувки фильтрующего элемента азотом для вытеснения отработанного абсорбента из фильтра в сепаратор отработанного абсорбента, противоточной промывки водой для смыва собранных примесей с поверхности фильтрующих элементов в систему очистки сточных вод, вытеснения азотом из фильтра оставшейся после противоточной промывки воды в систему очистки сточных вод и заполнения фильтра отработанным абсорбентом с вытеснением азота в факельную систему;
- горизонтальная установка фильтров, приводящая на стадии вытеснения азотом из фильтра отработанного абсорбента оставшейся после противоточной промывки воды в систему очистки сточных вод к нарушению гидродинамического режима вытеснения с одновременным перерасходом азота, затраченного на вытеснение воды;
- использование дополнительных вспомогательных потоков воды и азота, что требует формирования дополнительных трубопроводных систем в процессе и приводит к увеличению как капитальных, так и эксплуатационных затрат;
- усложнение и удорожание систем регулирования четырехстадийной регенерации фильтрующих элементов горизонтально установленных параллельно работающих фильтров отработанного абсорбента;
- применение для противоточной промывки фильтрующих элементов горизонтально установленных параллельно работающих фильтров отработанного абсорбента предварительно глубоко отфильтрованной воды, чтобы исключить их засорение;
- образование трех потоков различных отходов при регенерации фильтрующих элементов горизонтально установленных параллельно работающих фильтров: отработанного, насыщенного кислыми компонентами абсорбента, содержащих отработанный абсорбент и смытый осадок сточных вод и использованного азота, каждый из которых необходимо в герметичных системах собрать, очистить, использовать повторно или утилизировать;
- возможность возникновения гидроударов в горизонтально установленных параллельно работающих фильтрах отработанного абсорбента из-за смены гидродинамических режимов работы при прямоточной продувке и переходе с жидкой на газообразную среду и наоборот, что может привести к разрушению фильтрующего элемента горизонтально установленных параллельно работающих фильтров отработанного абсорбента.
Задача, на решение которой направлено заявленное техническое решение, заключается в создании простого и надежного способа абсорбционной очистки углеводородного газа от кислых компонентов, позволяющего исключить отложение в тепло- и массообменной аппаратуре примесных компонентов.
Поставленная задача решается за счет того, что в способе абсорбционной очистки углеводородного газа от кислых компонентов, включающем абсорбцию кислых компонентов из исходного углеводородного газа регенерированным абсорбентом в абсорбере при повышенном давлении, фильтрацию отработанного абсорбента в системе параллельно работающих фильтров отработанного абсорбента, один из которых переводят на регенерацию фильтрующего элемента фильтра отработанного абсорбента во время непрерывной работы остальных фильтров системы параллельно работающих фильтров отработанного абсорбента по очистке отработанного абсорбента, регенерацию отфильтрованного отработанного абсорбента в десорбере при низком давлении и повышенной температуре, фильтрацию регенерированного абсорбента в фильтре регенерированного абсорбента, фильтры отработанного абсорбента устанавливают вертикально, при этом регенерацию фильтрующего элемента фильтра отработанного абсорбента осуществляют отфильтрованным регенерированным абсорбентом в две стадии: на первой стадии прямоточной промывкой отфильтрованным регенерированным абсорбентом отработанный абсорбент вытесняют из фильтра отработанного абсорбента и отводят в десорбер, а на второй стадии противоточной промывкой отфильтрованным регенерированным абсорбентом с поверхности фильтрующего элемента фильтра отработанного абсорбента осадок удаляют и отводят в дополнительный фильтр-накопитель отмытого осадка.
Целесообразно отфильтрованный регенерированный абсорбент после дополнительного фильтра-накопителя отмытого осадка по трубопроводу регенерированного абсорбента направлять в абсорбер: в итоге формируется замкнутый контур циркуляции абсорбента, используемого для абсорбции кислых компонентов и регенерации фильтрующего элемента фильтра отработанного абсорбента.
Целесообразно также отмытый осадок собирать в извлекаемой фильтрующей корзине дополнительного фильтра-накопителя отмытого осадка, что позволит по мере накопления отмытого осадка извлекать ее из дополнительного фильтра-накопителя отмытого осадка и заменять на новую. В зависимости от технологических условий отмытый осадок, собранный в извлекаемой фильтрующей корзине дополнительного фильтра-накопителя отмытого осадка, используют в качестве компонента сырья или топлива для другой технологической установки или утилизируют на площадке отходов или другим способом.
Целесообразно отработанный абсорбент и отфильтрованный регенерированный абсорбент перемещать по системе параллельно работающих фильтров отработанного абсорбента в вертикальном направлении.
Целесообразно также при очистке отработанного абсорбента отработанный абсорбент подавать в низ системы параллельно работающих фильтров отработанного абсорбента и после прохождения сквозь фильтрующий элемент фильтра отработанного абсорбента отводить с верха системы параллельно работающих фильтров отработанного абсорбента, на первой стадии регенерации фильтрующего элемента фильтра отработанного абсорбента отфильтрованный регенерированный абсорбент подавать в низ фильтра отработанного абсорбента для вытеснения прямоточной промывкой отработанного абсорбента и после прохождения сквозь фильтрующий элемент фильтра отработанного абсорбента отводить с верха фильтра отработанного абсорбента, на второй стадии регенерации фильтрующего элемента фильтра отработанного абсорбента отфильтрованный регенерированный абсорбент подавать на верх фильтра отработанного абсорбента для удаления противоточной промывкой с поверхности фильтрующего элемента фильтра отработанного абсорбента осадка и после прохождения сквозь фильтрующий элемент фильтра отработанного абсорбента отводить с низа фильтра отработанного абсорбента. Данная гидродинамическая структура работы системы параллельно работающих фильтров отработанного абсорбента в совокупности с вертикальным расположением их корпусов позволяет работать как на стадии очистки отработанного абсорбента, так и на стадии регенерации фильтрующего элемента фильтра в наиболее оптимальном режиме идеального вытеснения, что исключает возможность создания гидравлических ударов и при смыве осадка отводит его в направлении гравитационного осаждения, снижая концентрацию частиц осадка в зоне смыва.
Целесообразно также, чтобы тонкость фильтрации отработанного абсорбента в системе параллельно работающих фильтров отработанного абсорбента и тонкость фильтрации отработанного абсорбента в дополнительном фильтре-накопителе отмытого осадка была равна или не ниже тонкости фильтрации регенерированного абсорбента в фильтре регенерированного абсорбента, это обеспечивает одинаковую степень очистки регенерируемого абсорбента при регенерации отработанного абсорбента и минимизирует загрязнение аппаратуры, начиная от фильтра отработанного абсорбента и заканчивая абсорбером.
На фигурах 1 и 2 представлены схемы абсорбционной очистки углеводородного газа от кислых компонентов для реализации прототипа и заявляемого изобретения, соответственно.
Представленные схемы абсорбционной очистки углеводородного газа от кислых компонентов содержат следующие позиции:
1 - абсорбер;
2 - сепаратор отработанного абсорбента;
3 - фильтр системы параллельно работающих фильтров отработанного абсорбента;
4 - теплообменник подогрева отфильтрованного отработанного абсорбента;
5 - десорбер;
6 - фильтр регенерированного абсорбента;
7 - фильтр для воды;
8 - дополнительный фильтр-накопитель отмытого осадка;
9-24 - регулирующие клапаны;
25-52 - трубопроводы.
В прототипе изобретения, реализуемом по схеме на фигуре 1, в нижнюю часть абсорбера 1 по трубопроводу 25 подают исходный углеводородный газ, а в верхнюю часть - по трубопроводу 33 регенерированный абсорбент. Исходный углеводородный газ, контактируя при повышенном давлении с регенерированным абсорбентом, подвергается в абсорбере 1 абсорбционной очистке от кислых компонентов. С верха абсорбера 1 по трубопроводу 26 выводят очищенный углеводородный газ, с низа - по трубопроводу 27 отработанный абсорбент, насыщенный кислыми компонентами и легкими углеводородами. В сепараторе отработанного абсорбента 2 при пониженном давлении происходит отдувка легких углеводородов по трубопроводу 28. Отработанный абсорбент по трубопроводу 29 через регулирующие клапаны 9 и 10-13, которые находятся в открытом положении, поступает в фильтр системы параллельно работающих фильтров отработанного абсорбента 3, состоящий из нескольких горизонтально установленных параллельно работающих корпусов. Фильтрация отработанного абсорбента приводит к накоплению механических примесей на поверхности фильтрующих элементов фильтров отработанного абсорбента. После достижения заданного значения перепада давления на фильтре системы параллельно работающих фильтров отработанного абсорбента 3 закрытием регулирующих клапанов 9 и 14 прекращается подача отработанного абсорбента по трубопроводу 29. Фильтр системы параллельно работающих фильтров отработанного абсорбента 3 переводят на регенерацию фильтрующего элемента фильтра отработанного абсорбента. Для упрощения на схеме не показаны другие фильтры системы параллельно работающих фильтров отработанного абсорбента 3, которые обеспечивают непрерывную работу по очистке отработанного абсорбента.
Вытеснение из горизонтально расположенных параллельных корпусов фильтра системы параллельно работающих фильтров отработанного абсорбента 3 отработанного абсорбента в сепаратор отработанного абсорбента 2 по трубопроводу 35 осуществляют прямоточной продувкой азотом по трубопроводу 34 при открытом положении регулирующих клапанов 15 и 16. При этом регулирующий клапан 10 находится в открытом положении, а регулирующие клапаны 11-13 - в закрытом, обеспечивая вытеснение отработанного абсорбента из первого корпуса фильтра системы параллельно работающих фильтров отработанного абсорбента 3. После истечения заданного промежутка времени регулирующий клапан 10 закрывается, открывается регулирующий клапан 11, обеспечивая вытеснение отработанного абсорбента из второго корпуса фильтра системы параллельно работающих фильтров отработанного абсорбента 3, при этом регулирующие клапаны 12 и 13 находятся в закрытом положении. После истечения заданного промежутка времени регулирующий клапан 11 закрывается, открывается регулирующий клапан 12, обеспечивая вытеснение отработанного абсорбента из третьего корпуса фильтра системы параллельно работающих фильтров отработанного абсорбента 3, при этом регулирующие клапаны 10 и 13 находятся в закрытом положении. После истечения заданного промежутка времени регулирующий клапан 12 закрывается, открывается регулирующий клапан 13, обеспечивая вытеснение отработанного абсорбента из четвертого корпуса фильтра системы параллельно работающих фильтров отработанного абсорбента 3, при этом регулирующие клапаны 10 и 11 находятся в закрытом положении. Таким образом, поочередно производится вытеснение отработанного абсорбента из всех корпусов фильтра системы параллельно работающих фильтров отработанного абсорбента 3 по трубопроводу 35 в сепаратор отработанного абсорбента 2, после чего регулирующие клапаны 15 и 16 закрываются.
Смыв собранных механических примесей в виде осадка с поверхности фильтрующих элементов в горизонтально расположенных параллельных корпусах фильтра системы параллельно работающих фильтров отработанного абсорбента 3 по трубопроводу 37 в систему очистки сточных вод осуществляют противоточной промывкой водой по трубопроводу 42 при открытых регулирующих клапанах 17 и 18. Используемую воду по трубопроводу 36 предварительно очищают в фильтре для воды 7. Порядок открытия и закрытия регулирующих клапанов 10-13 во время поочередной противоточной промывки горизонтально расположенных параллельных корпусов фильтра системы параллельно работающих фильтров отработанного абсорбента 3 аналогичен порядку открытия и закрытия регулирующих клапанов 10-13 во время прямоточной продувки азотом. После проведения противоточной промывки горизонтально расположенных параллельных корпусов фильтра системы параллельно работающих фильтров отработанного абсорбента 3 регулирующие клапаны 17 и 18 закрываются.
Из горизонтально расположенных параллельных корпусов фильтра системы параллельно работающих фильтров отработанного абсорбента 3 по трубопроводу 38 в систему очистки сточных вод оставшуюся после противоточной промывки воду вытесняют подачей азота по трубопроводу 34 при открытом положении регулирующих клапанов 15 и 19. Порядок открытия и закрытия регулирующих клапанов 10-13 при вытеснении оставшейся воды после противоточной промывки аналогичен порядку открытия и закрытия регулирующих клапанов 10-13 во время прямоточной продувки азотом. По окончании поочередного вытеснения оставшейся воды после противоточной промывки горизонтально расположенных параллельных корпусов фильтра системы параллельно работающих фильтров отработанного абсорбента 3 регулирующие клапаны 15 и 19 закрываются.
Заполнение горизонтально расположенных параллельных корпусов фильтра системы параллельно работающих фильтров отработанного абсорбента 3 отработанным абсорбентом по трубопроводу 29 и вытеснение оставшегося азота в факельную систему по трубопроводу 39 осуществляют открытием регулирующих клапанов 9 и 20. Порядок открытия и закрытия регулирующих клапанов 10-13 при заполнении горизонтально расположенных параллельных корпусов фильтра системы параллельно работающих фильтров отработанного абсорбента 3 отработанным абсорбентом аналогичен порядку открытия и закрытия регулирующих клапанов 10-13 во время прямоточной продувки азотом. После поочередного заполнения горизонтально расположенных параллельных корпусов фильтра системы параллельно работающих фильтров отработанного абсорбента 3 отработанным абсорбентом регулирующий клапан 20 закрывается. Регенерация фильтрующего элемента фильтра отработанного абсорбента завершена.
Фильтр системы параллельно работающих фильтров отработанного абсорбента 3 переводят на очистку отработанного абсорбента открытием регулирующих клапанов 10-13 и 14, при этом регулирующий клапан 9 находится в открытом положении, а регулирующие клапаны 15-20 в закрытом положении.
Отфильтрованный отработанный абсорбент по трубопроводу 30 нагревают в теплообменнике подогрева отфильтрованного отработанного абсорбента 4 и по трубопроводу 43 подают в середину десорбера 5 для регенерации при низком давлении и повышенной температуре регенерации. С верха десорбера по трубопроводу 31 выводят кислые компоненты, а с низа - по трубопроводу 32 регенерированный абсорбент. Регенерированный абсорбент по трубопроводу 32 нагревает в теплообменнике подогрева отфильтрованного отработанного абсорбента 4 отфильтрованный отработанный абсорбент трубопровода 30. Охлажденный регенерированный абсорбент трубопровода 44 разделяют между трубопроводом 45 для очистки в фильтре регенерированного абсорбента 6 и трубопроводом 47 для регулирования расхода охлажденного регенерированного абсорбента регулирующим клапаном 21. Отфильтрованный регенерированный абсорбент после фильтра регенерированного абсорбента 6 по трубопроводу 46 объединяют с охлажденным регенерированным абсорбентом после регулирующего клапана 21 по трубопроводу 48 и подают в верхнюю часть абсорбера 1 по трубопроводу 33.
В заявляемом изобретении, реализуемом по схеме на фигуре 2, в отличие от прототипа система параллельно работающих фильтров отработанного абсорбента 3 состоит из нескольких вертикально установленных параллельно работающих корпусов, что способствует изменению последовательности проведения регенерации фильтрующего элемента фильтра отработанного абсорбента, регенерации отфильтрованного отработанного абсорбента в десорбере и фильтрации регенерированного абсорбента.
Вытеснение из вертикально установленных параллельных корпусов фильтра системы параллельно работающих фильтров отработанного абсорбента 3 отработанного абсорбента в десорбер 5 по трубопроводу 30 осуществляют прямоточной промывкой фильтра системы параллельно работающих фильтров отработанного абсорбента 3 отфильтрованным регенерированным абсорбентом, который поступает в нижнюю часть фильтра системы параллельно работающих фильтров отработанного абсорбента 3 по трубопроводу 50 при открытии регулирующего клапана 22. При этом регулирующий клапан 10 находится в открытом положении, а регулирующие клапаны 11-13 - в закрытом положении, обеспечивая вытеснение отработанного абсорбента из первого корпуса фильтра системы параллельно работающих фильтров отработанного абсорбента 3. После истечения заданного промежутка времени регулирующий клапан 10 закрывается, открывается регулирующий клапан 11, обеспечивая вытеснение отработанного абсорбента из второго корпуса фильтра системы параллельно работающих фильтров отработанного абсорбента 3, при этом регулирующие клапаны 12 и 13 находятся в закрытом положении. После истечения заданного промежутка времени регулирующий клапан 11 закрывается, открывается регулирующий клапан 12, обеспечивая вытеснение отработанного абсорбента из третьего корпуса фильтра системы параллельно работающих фильтров отработанного абсорбента 3, при этом регулирующие клапаны 10 и 13 находятся в закрытом положении. После истечения заданного промежутка времени регулирующий клапан 12 закрывается, открывается регулирующий клапан 13, обеспечивая вытеснение отработанного абсорбента из четвертого корпуса фильтра системы параллельно работающих фильтров отработанного абсорбента 3, при этом регулирующие клапаны 10 и 11 находятся в закрытом положении. После поочередного вытеснения отработанного абсорбента из вертикально установленных параллельных корпусов фильтра системы параллельно работающих фильтров отработанного абсорбента 3 по трубопроводу 30 в десорбер 5 регулирующие клапаны 22 и 14 закрываются.
Удаление накопленных механических примесей в виде осадка с поверхности фильтрующих элементов фильтра системы параллельно работающих фильтров отработанного абсорбента 3 по трубопроводу 40 в дополнительный фильтр-накопитель отмытого осадка 8 осуществляют противоточной промывкой отфильтрованным регенерированным абсорбентом по трубопроводу 51 через открытые регулирующие клапаны 23 и 24. Порядок открытия и закрытия регулирующих клапанов 10-13 во время поочередной противоточной промывки вертикально установленных параллельных корпусов фильтра системы параллельно работающих фильтров отработанного абсорбента 3 аналогичен порядку открытия и закрытия регулирующих клапанов 10-13 во время прямоточной промывки. Регенерированный абсорбент со смытым осадком по трубопроводу 40 поступает на очистку в дополнительный фильтр-накопитель отмытого осадка 8 и по трубопроводу 41 возвращается в трубопровод 33 регенерированного абсорбента, а собранный в дополнительном фильтре-накопителе отмытого осадка 8 осадок утилизируют. Отфильтрованный регенерированный абсорбент вводят в верхнюю часть фильтра системы параллельно работающих фильтров отработанного абсорбента 3 по трубопроводу 51, а регенерированный абсорбент со смытым осадком выводят из нижней части фильтра системы параллельно работающих фильтров отработанного абсорбента 3 по трубопроводу 40. После поочередной противоточной промывки вертикально установленных параллельных корпусов фильтра системы параллельно работающих фильтров отработанного абсорбента 3 регулирующие клапаны 23 и 24 закрываются. Регенерация фильтрующего элемента фильтра отработанного абсорбента 3 завершена.
Фильтр системы параллельно работающих фильтров отработанного абсорбента 3 переводят на очистку отработанного абсорбента открытием регулирующих клапанов 9, 10-13 и 14, при этом регулирующие клапаны 22, 23 и 24 находятся в закрытом положении.
Отфильтрованный отработанный абсорбент по трубопроводу 30 нагревают в теплообменнике подогрева отфильтрованного отработанного абсорбента 4 и подают по трубопроводу 43 на регенерацию при низком давлении и повышенной температуре в середину десорбера 5. С верха десорбера 5 по трубопроводу 31 выводят кислые компоненты, а с низа - по трубопроводу 32 регенерированный абсорбент. Регенерированный абсорбент по трубопроводу 32 нагревает в теплообменнике подогрева отфильтрованного отработанного абсорбента 4 отфильтрованный отработанный абсорбент трубопровода 30. Охлажденный регенерированный абсорбент трубопровода 44 разделяется между трубопроводом 45 для очистки в фильтре регенерированного абсорбента 6 и трубопроводом 47 для регулирования расхода охлажденного регенерированного абсорбента регулирующим клапаном 21. Отфильтрованный регенерированный абсорбент после фильтра регенерированного абсорбента 6 по трубопроводу 52, оставшийся после отвода по трубопроводу 50 отфильтрованного регенерированного абсорбента трубопровода 46 для промывки, объединяют с охлажденным регенерированным абсорбентом после регулирующего клапана 21 по трубопроводу 48 и отфильтрованным регенерированным абсорбентом после дополнительного фильтра-накопителя отмытого осадка 8 по трубопроводу 41 и подают в верхнюю часть абсорбера 1 по трубопроводу 33.
Возможность реализации заявляемого изобретения подтверждается следующим примером.
Исходный углеводородный газ, содержащий 2,61% об. сероводорода и 1,56% об. углекислого газа, в количестве 200 тыс. нм3/ч подвергают в абсорбере при давлении 5,8 МПа абсорбционной очистке от кислых компонентов регенерированным 40% масс. водным раствором диэтаноламина, подаваемым в количестве 330 м3/ч и используемым в качестве абсорбента. С верха абсорбера выводят очищенный углеводородный газ, содержащий не более 7 мг/нм3 сероводорода и не более 50 мг/нм3 углекислого газа, с давлением 5,7 МПа и температурой 50°C, с низа - отработанный абсорбент, из которого в сепараторе отработанного абсорбента при давлении 0,78 МПа отдувают захваченный углеводородный газ. Отработанный водный раствор диэтаноламина с температурой 59°C и давлением 0,7 МПа непрерывно поступает в нижнюю часть системы из четырех параллельно работающих фильтров отработанного абсорбента. Производительность каждого фильтра системы параллельно работающих фильтров отработанного абсорбента составляет 130 м3/ч. В фильтрах системы параллельно работающих фильтров отработанного абсорбента установлены картриджные фильтрующие элементы, изготовленные из пористых полимерных материалов с тонкостью фильтрации 10 мкм. При достижении перепада давления на фильтрах системы параллельно работающих фильтров отработанного абсорбента значения 0,1 МПа один из них переводят на регенерацию фильтрующих элементов фильтра отработанного абсорбента, при этом другие три фильтра системы параллельно работающих фильтров отработанного абсорбента обеспечивают непрерывную работу по очистке отработанного абсорбента.
Вытеснение из фильтра системы параллельно работающих фильтров отработанного абсорбента отработанного водного раствора диэтаноламина в десорбер поочередно осуществляют его прямоточной промывкой отфильтрованным регенерированным водным раствором диэтаноламина, который вводят в нижнюю часть фильтра системы параллельно работающих фильтров отработанного абсорбента в течение 45 с при расходе 130 м3/ч, что соответствует вводу в фильтр системы параллельно работающих фильтров отработанного абсорбента более 1,6 м3 отфильтрованного регенерированного водного раствора диэтаноламина и при объеме каждого вертикально установленного корпуса фильтра системы параллельно работающих фильтров отработанного абсорбента 0,8 м3 обеспечивает полное вытеснение из него отработанного водного раствора диэтаноламина. В фильтре регенерированного абсорбента также применяют картриджные фильтрующие элементы, изготовленные из пористых полимерных материалов с тонкостью фильтрации 10 мкм.
Удаление осадка с поверхности картриджных фильтрующих элементов вертикально установленных параллельных корпусов фильтра системы параллельно работающих фильтров отработанного абсорбента в дополнительный фильтр-накопитель отмытого осадка поочередно осуществляют противоточной промывкой отфильтрованным регенерированным абсорбентом, который вводят в верхнюю часть фильтра системы параллельно работающих фильтров отработанного абсорбента в количестве 130 м3/ч в течение 60-120 с, что соответствует вводу в фильтр системы параллельно работающих фильтров отработанного абсорбента более 4 м3 отфильтрованного регенерированного водного раствора диэтаноламина. В дополнительном фильтре-накопителе отмытого осадка применяют фильтрующие элементы корзинчатого типа, изготовленные из пористых полимерных материалов с тонкостью фильтрации 10 мкм. Регенерированный водный раствор диэтаноламина со смытым осадком после очистки в дополнительном фильтре-накопителе отмытого осадка возвращают в трубопровод отфильтрованного регенерированного абсорбента перед его подачей в абсорбер. При достижении перепада давления на дополнительном фильтре-накопителе отмытого осадка значения 0,1 МПа аппарат отключают, подвергают разборке и извлечению фильтрующей корзины с собранным осадком для его последующей утилизации. При этом второй параллельно установленный дополнительный фильтр-накопитель отмытого осадка обеспечивает непрерывную фильтрацию регенерированного водного раствора диэтаноламина с осадком. После завершения регенерации фильтрующих элементов фильтр системы параллельно работающих фильтров отработанного абсорбента отработанного водного раствора диэтаноламина переводят на очистку отработанного абсорбента.
Отфильтрованный отработанный абсорбент после нагрева в теплообменнике подогрева отфильтрованного отработанного абсорбента до 97°C за счет тепла, выводимого из десорбера регенерированного абсорбента, подвергают при давлении 0,22 МПа и температуре 130°C регенерации в десорбере. С верха десорбера выводят газ, содержащий 55% об. сероводорода, 40% об. углекислого газа и 5% об. прочих компонентов, а с низа - регенерированный абсорбент. Регенерированный водный раствор диэтаноламина после очистки в фильтре регенерированного абсорбента поступает в абсорбер.
В результате использования предлагаемого изобретения регенерация фильтрующих элементов фильтра отработанного абсорбента осуществляется вместо четырех стадий только в две стадии, отпадает необходимость применения вспомогательных потоков воды и азота, а также необходимость переработки или очистки образующихся после их использования отходов, упрощается трубопроводная обвязка, уменьшается количество средств автоматизации процесса.
Таким образом, применение заявляемого изобретения решает задачу создания простого и надежного способа абсорбционной очистки углеводородного газа от кислых компонентов, что позволяет исключить отложение в тепло- и массообменной аппаратуре примесных компонентов, а также снизить капитальные и эксплуатационные затраты на реализацию предлагаемого способа.
Изобретение относится к абсорбционной очистке углеводородного газа от кислых компонентов. Способ включает абсорбцию кислых компонентов из исходного углеводородного газа регенерированным абсорбентом в абсорбере при повышенном давлении, фильтрацию отработанного абсорбента в системе параллельно работающих фильтров отработанного абсорбента, один из которых переводят на регенерацию фильтрующего элемента фильтра отработанного абсорбента во время непрерывной работы остальных фильтров системы параллельно работающих фильтров отработанного абсорбента по очистке отработанного абсорбента, регенерацию отфильтрованного отработанного абсорбента в десорбере при низком давлении и повышенной температуре и фильтрацию регенерированного абсорбента в фильтре регенерированного абсорбента. Фильтры отработанного абсорбента устанавливают вертикально. Регенерацию фильтрующего элемента фильтра отработанного абсорбента осуществляют отфильтрованным регенерированным абсорбентом в две стадии: на первой стадии прямоточной промывкой отфильтрованным регенерированным абсорбентом отработанный абсорбент вытесняют из фильтра отработанного абсорбента и отводят в десорбер, на второй стадии противоточной промывкой отфильтрованным регенерированным абсорбентом с поверхности фильтрующего элемента фильтра отработанного абсорбента осадок удаляют и отводят в дополнительный фильтр-накопитель отмытого осадка. Технический результат: простота и надежность способа, исключение отложения в тепло- и массообменной аппаратуре примесных компонентов, снижение капитальных и эксплуатационных затрат. 8 з.п. ф-лы, 2 ил.
1. Способ абсорбционной очистки углеводородного газа от кислых компонентов, включающий абсорбцию кислых компонентов из исходного углеводородного газа регенерированным абсорбентом в абсорбере при повышенном давлении, фильтрацию отработанного абсорбента в системе параллельно работающих фильтров отработанного абсорбента, один из которых переводят на регенерацию фильтрующего элемента фильтра отработанного абсорбента во время непрерывной работы остальных фильтров системы параллельно работающих фильтров отработанного абсорбента по очистке отработанного абсорбента, регенерацию отфильтрованного отработанного абсорбента в десорбере при низком давлении и повышенной температуре, фильтрацию регенерированного абсорбента в фильтре регенерированного абсорбента, отличающийся тем, что фильтры отработанного абсорбента устанавливают вертикально, при этом регенерацию фильтрующего элемента фильтра отработанного абсорбента осуществляют отфильтрованным регенерированным абсорбентом в две стадии: на первой стадии прямоточной промывкой отфильтрованным регенерированным абсорбентом отработанный абсорбент вытесняют из фильтра отработанного абсорбента и отводят в десорбер, а на второй стадии противоточной промывкой отфильтрованным регенерированным абсорбентом с поверхности фильтрующего элемента фильтра отработанного абсорбента осадок удаляют и отводят в дополнительный фильтр-накопитель отмытого осадка.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что отфильтрованный регенерированный абсорбент после дополнительного фильтра-накопителя отмытого осадка по трубопроводу регенерированного абсорбента направляют в абсорбер.
3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что отмытый осадок собирают в извлекаемой фильтрующей корзине дополнительного фильтра-накопителя отмытого осадка.
4. Способ по п. 3, отличающийся тем, что отмытый осадок, собранный в извлекаемой фильтрующей корзине дополнительного фильтра-накопителя отмытого осадка, утилизируют.
5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что отработанный абсорбент и отфильтрованный регенерированный абсорбент перемещают по системе параллельно работающих фильтров отработанного абсорбента в вертикальном направлении.
6. Способ по п. 1, отличающийся тем, что при очистке отработанного абсорбента отработанный абсорбент подают в низ системы параллельно работающих фильтров отработанного абсорбента и после прохождения сквозь фильтрующий элемент фильтра отработанного абсорбента отводят с верха системы параллельно работающих фильтров отработанного абсорбента.
7. Способ по п. 1, отличающийся тем, что на первой стадии регенерации фильтрующего элемента фильтра отработанного абсорбента отфильтрованный регенерированный абсорбент подают в низ фильтра отработанного абсорбента для вытеснения прямоточной промывкой отработанного абсорбента и после прохождения сквозь фильтрующий элемент фильтра отработанного абсорбента отводят с верха фильтра отработанного абсорбента.
8. Способ по п. 1, отличающийся тем, что на второй стадии регенерации фильтрующего элемента фильтра отработанного абсорбента отфильтрованный регенерированный абсорбент подают на верх фильтра отработанного абсорбента для удаления противоточной промывкой с поверхности фильтрующего элемента фильтра отработанного абсорбента осадка и после прохождения сквозь фильтрующий элемент фильтра отработанного абсорбента отводят с низа фильтра отработанного абсорбента.
9. Способ по п. 1, отличающийся тем, что тонкость фильтрации отработанного абсорбента в системе параллельно работающих фильтров отработанного абсорбента и тонкость фильтрации отработанного абсорбента в дополнительном фильтре-накопителе отмытого осадка обеспечивают равными или не ниже тонкости фильтрации регенерированного абсорбента в фильтре регенерированного абсорбента.
| JACOBS R | |||
| Clean-In-Place Filtration Technology Can Make Refineries Safer, More Productive and More Environmentally Sustainnabl// Filtration news | |||
| Способ защиты переносных электрических установок от опасностей, связанных с заземлением одной из фаз | 1924 |
|
SU2014A1 |
| vol | |||
| Способ сопряжения брусьев в срубах | 1921 |
|
SU33A1 |
| Приспособление для точного наложения листов бумаги при снятии оттисков | 1922 |
|
SU6A1 |
| Установка для очистки газа от кислых компонентов | 1985 |
|
SU1311765A1 |
| МАШИНА ДЛЯ ОЧИСТКИ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ПУТИ ОТ ТРАВЫ | 1927 |
|
SU13151A1 |
| US 4180548 A, 25.12.1979 | |||
| CN 204891549 U, 23.12.2015. | |||
