СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ГАЗА РЕГЕНЕРАЦИИ ЦЕОЛИТОВ В ПЕРИОД ОСТАНОВКИ НА ПЛАНОВЫЙ ПРЕДУПРЕДИТЕЛЬНЫЙ РЕМОНТ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ УСТАНОВОК АМИНОВОЙ ОЧИСТКИ И ОСУШКИ ГАЗА Российский патент 2021 года по МПК B01D53/96 C10L3/10 

Изобретение относится к области переработки углеводородных газов с их очисткой от кислых компонентов и меркаптанов и извлечением целевых фракций, товарного и топливного газов, а именно, к способам переработки газа регенерации цеолитов, и может быть использовано на газоперерабатывающих предприятиях.

Известен способ переработки газа регенерации цеолитов, включающий сжигание газа регенерации на факеле (Новейшие достижения нефтехимии и нефтепереработки. / Под ред. К.А. Кобе. - Москва, 1963, стр. 84). Недостатком известного способа является потеря значительного количества ценных компонентов природного газа вследствие сжигания газа регенерации на факеле.

Известен способ переработки газа регенерации цеолитов, включающий охлаждение до температуры 40°C, отделение конденсата, регенерацию или подачу потребителю в качестве топлива (В.В. Николаев, Н.В. Бусыгин, И.Г. Бусыгин «Основы процесса физической и физико-химической переработки газа», М., Изд-во «Недра», 1998 г, стр. 70). Наличие сероводорода и меркаптанов в газах регенерации, далее используемых в качестве топлива, приводит к тому, что сернистые соединения переходят в получаемый товарный продукт - топливный газ, и при сжигании последнего окисляются до оксидов серы, загрязняющих окружающую среду.

Известен способ переработки газа регенерации цеолитов на Оренбургском газоперерабатывающем заводе, включающий аминовую очистку и осушку газа регенерации цеолитов от кислых компонентов, низкотемпературную масляную абсорбцию газа регенерации цеолитов, подачу товарного газа потребителям (патент РФ №88783 на полезную модель «УСТАНОВКА ФРАКЦИОНИРОВАНИЯ УГЛЕВОДОРОДНОГО ГАЗА», МПК F25J 3/08, F25J 3/02, опубл. 20.11.2009 г.). На период ежегодной остановки на планово-предупредительный ремонт технологической установки аминовой очистки и осушки газа регенерации, последний полностью сжигается на факелах высокого давления (Технологический регламент процесса адсорбционной очистки и осушки природного газа от меркаптанов первой очереди Оренбургского ГПЗ ТР-2080-2001180008-08-2018 от 22.10.2018, стр. 46). Указанный способ является наиболее близким к заявляемому и выбран в качестве прототипа. Недостатком известного способа является потеря значительного количества ценных компонентов природного газа и ухудшение экологической обстановку окружающей среды за счет выбросов вредных веществ в атмосферу.

Задачей, на решение которой направлено заявляемое техническое решение, является создание высокоэффективного способа переработки газа регенерации цеолитов в период остановки на плановый предупредительный ремонт технологических установок аминовой очистки и осушки газа.

Технические результаты, достигаемые от решения поставленной задачи, заключаются в увеличении выработки целевых продуктов и улучшении экологической обстановки за счет снижения выбросов вредных веществ в атмосферу.

Указанные технические результаты достигаются тем, что способ переработки газа регенерации цеолитов в период остановки на плановый предупредительный ремонт технологических установок аминовой очистки и осушки газа включает частичное сжигание газа регенерации цеолитов на факелах высокого давления, осуществляемое до достижения газом регенерации цеолита температуры на выходе из адсорбера, равной 150°C; последующее смешение газа регенерации цеолитов с сырым углеводородным газом и направление смешанного газа на дальнейшую переработку для получения дополнительной товарной продукции.

Сопоставительный анализ заявляемого изобретения с прототипом показал, что оно отличается от известного, наиболее близкого технического решения:

- частичным сжиганием газа регенерации цеолитов на факелах высокого давления;

- осуществлением сжигания газа регенерации цеолитов до достижения им температуры на выходе из адсорбера, равной 150°C;

- последующим смешением газа регенерации цеолита с сырым углеводородным газом;

- направлением смешанного газа на дальнейшую переработку для получения дополнительной товарной продукции.

Частичное сжигание газа регенерации цеолитов на факелах высокого давления позволяет снизить выбросы вредных веществ в атмосферу и улучшить экологическую обстановку. Сжигание газа регенерации цеолитов до достижения им температуры на выходе из адсорбера, равной 150°C, последующее смешение с сырым углеводородным газом и подача на переработку для выработки дополнительной товарной продукции позволяет увеличить объем (товарного горючего газа, гелия газообразного, этановой фракции, широкой фракции легких углеводородов).

Предлагаемое изобретение иллюстрируется схемными чертежами, представленными на фиг. 1, 2.

На фиг. 1 представлена диаграмма регенерации адсорбера в течение 8 ч (концентрация RSH в ГРЦ, мг/м³), построенная по результатам данных лабораторных исследований на Оренбургском гелиевом заводе и Оренбургском газоперерабатывающем заводе в течение 2-х лет.

На фиг. 2 представлена блок-схема способа переработки газа регенерации цеолитов в период остановки на плановый предупредительный ремонт технологических установок аминовой очистки и осушки газа на Оренбургском газоперерабатывающем заводе (ОГПЗ).

Способ переработки газа регенерации цеолитов в период остановки на плановый предупредительный ремонт технологических установок аминовой очистки и осушки газа включает частичное сжигание газа регенерации цеолитов на факелах высокого давления, осуществляемое до достижения газом регенерации цеолита температуры на выходе из адсорбера, равной 150°C; последующее смешение газа регенерации цеолитов с сырым углеводородным газом и направление смешанного газа на дальнейшую переработку для получения дополнительной товарной продукции.

Работа заявленного изобретения иллюстрируется на примере переработки газа регенерации цеолитов в период остановки на плановый предупредительный ремонт (ППР) технологических установок аминовой очистки и осушки газа 2У-370 и 3У-370 на ОГПЗ.

Газ регенерации цеолитов, содержащий меркаптаны (RSH), сероводород (H₂S), не очищается на технологических установках 2У-370 и 3У-370, а частично (упорядоченно) сжигается на факелах высокого давления. В начальный период стадии регенерации адсорбера, когда нагретый товарный газ до температуры не более 320°C подается в адсорбер на регенерацию цеолита, осуществляют перевод газа регенерации цеолитов (содержащего меркаптаны (RSH), сероводород (H₂S)) на факел высокого давления с технологических установок. Нагретый газ начинает постепенно прогревать адсорбер (регенерировать цеолит). На стадии регенерации адсорбера происходит вытеснение меркаптанов (RSH), сероводорода (H₂S) из цеолита, которыми цеолит насытился (поглотил) на стадии очистки газа (процесс адсорбции). Содержание меркаптанов (RSH) в газе регенерации намного больше, чем сероводорода (H₂S). Продолжительность сброса газа регенерации цеолитов на факел высокого давления определяется достижением температуры газа регенерации цеолитов на выходе из адсорбера равной 150°C.

В период постепенного прогрева адсорбера (регенерации цеолита) и достижением температуры газа на выходе из адсорбера равной 150°C происходит вытеснение наибольшего объема меркаптанов (RSH), сероводорода (H₂S).

Заявленный способ позволяет частично сжигать газ регенерации цеолитов в начальный период времени регенерации адсорбера, когда газ регенерации цеолитов содержит наибольшую концентрацию (большое количество) меркаптанов (RSH) и сероводорода (H₂S). После сжигания концентрации меркаптанов в газе регенерации цеолитов до уровня сырого газа менее 500 мг/м³ (температура газа на выходе из адсорбера 150°C), газ регенерации цеолитов переводят через замерные пункты У-195, У-140 на дожимную компрессорную станцию (ДКС). При этом, газ регенерации цеолитов смешивается с сырым углеводородным газом (качество сырого газа соответствует требуемым нормам) и поступает на ОГПЗ. Смешанный газ (сырой газ и газ регенерации цеолитов) очищается и осушается на технологических установках ОГПЗ, и направляется на дальнейшую переработку на ОГЗ для получения дополнительной товарной продукции.

Изобретение относится к области переработки углеводородных газов с их очисткой от кислых компонентов и меркаптанов и извлечением целевых фракций, товарного и топливного газов, а именно, к способам переработки газа регенерации цеолитов, и может быть использовано на газоперерабатывающих предприятиях. Способ переработки газа регенерации цеолитов, содержащего меркаптаны (RSH) и сероводород (H₂S), в период остановки на плановый предупредительный ремонт технологических установок аминовой очистки и осушки газа включает частичное сжигание газа регенерации цеолитов на факелах высокого давления. Частичное сжигание осуществляется до достижения газом регенерации цеолита температуры на выходе из адсорбера, равной 150° С. Последующее смешение газа регенерации цеолитов с сырым углеводородным газом. Направление смешанного газа на дальнейшую переработку для получения дополнительной товарной продукции. Изобретение обеспечивает увеличение выработки целевых продуктов и улучшение экологической обстановки за счет снижения выбросов вредных веществ в атмосферу. 2 ил.

Способ переработки газа регенерации цеолитов, содержащего меркаптаны (RSH) и сероводород (H₂S), в период остановки на плановый предупредительный ремонт технологических установок аминовой очистки и осушки газа, включающий частичное сжигание газа регенерации цеолитов, отличающийся тем, что сжигание газа регенерации цеолитов осуществляют на факелах высокого давления до достижения им температуры на выходе из адсорбера, равной 150° С, после чего газ регенерации цеолитов смешивают с сырым углеводородным газом и направляют на дальнейшую переработку.