Способ глубокой регенерации поглотителя влаги-гликоля Советский патент 1983 года по МПК B01D53/26 

со со

а

О5 Изобретение относится к процессам абсорбционной осушки газов и может найти свое применение в нефтяной и газовой отраслях промышленности. Известен способ осушки природного газа, включаюш.ий Обработку его диэтиленгликолем и последующую, регенерацию осушителя отпаркой водяных паров с отбором парового потока в вакуумсоздаюшую систему. Степень регенерации диэтиленгликоля составляет 99,3 вес.°/о 1. Основным недостатком этого способа является то, что максимальная концентрация диэтиленгликоля после регенерации составляет 94,3 вес./o. Увеличение концентрации поглотителя возможно за счет увеличения глубины вакуума, что требует больших энергозатрат. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ глубокой регенерации поглотителя влаги - диэтиленгликоля путем предварительного нагрева регенерированным поглотителем до 135-140°С с последующей двуступенчатой отпаркой водяных паров, причем вторую ступень ведут под вакуумом с отбором парового потока со второй ступени и контактированием его с потоком холодного поглотителя до вакуумсоздающей системы. Степень регенерации диэтиленгликоля составляет 97-99 вес. 2. Однако данный способ также характеризуется недостаточно высокой концентрацией диэтиленгликоля после регенерации. Целью изобретения является повышение степени регенерации. Поставленная цель достигается тем, что согласно способу глубокой регенерации поглотителя влаги - диэтиленгликоля путем предварительного нагрева регенерированным поглотителем до 135-140°С с последующей двухступенчатой отпаркой водяных паров, причем вторую ступень ведут под вакуумом с отбором парового потока со второй ступени и контактированием его с потоком холодного поглотителя до вакуумсоздающей системы, на стадию контактирования подают 15-60 вес.% исходного насыщенного поглотителя с возвращением его после контактирования в исходный поток поглотителя. При этом исходный поток поглотителя подают при 5-40°С. Предлагаемый способ осуществляется следующим образом. Насыщенный гликоль подают в теплообменник для предварительного нагрева регенерированным поглотителем влаги. Нагретый насыщенный гликоль подают на- первую ступень отпарки в среднюю часть атмосферной или вакуумной колонны, где происходит предварительная отпарка влаги. Пары влаги, выходя из первой ступени отпарки, контактируют в противотоке с флегмой, образованной частичной конденсацией этих паров, что предотвращает унос поглотителя влаги. Несконденсированные пары выводят из первой ступени. Из нижней (кубовой) части колонны частично регенерированный и подогретый поглотитель влаги подают во вторую ступень отпарки, откуда водяные пары поступают на вакуумсоздающую систему, перед которой осуществляют контакт этих паров с потоком холодного исходного насыщенного поглотителя. После его контакта поглотитель возвращают в исходный поток. При контакте в противотоке насыщенного холодного поглотителя влаги с парами воды происходит поглощение паров влаги холодным потоком жидкого поглотителя, что приводит к резкому снижению парциального давления паров влаги и общего давления на этой ступени. Несконденсированные пары с контактной ступени отчодят и подают на первую ступень отпарки или сбрасывают в атмосферу. Пример 1. Насыщенный диэтиленгликоль в количестве 1000 кг с концентрацией 95,7 вес.°/о и температурой 20°С под избыточным давлением 0,2-0,1 МПа подают в теплообменник для предварительного нагрева до 135-140°С регенерированным диэтиленгликолем с температурой 164°С, после чего его подают на первую ступень отпарки. На этой ступени путем ректификации в вакууме или с отпарнь1м газом происходит отпарка 15 кг влаги и восстановление диэтиленгликоля до концентрации 99 вес.%. Частично регенерированный и подогретый до 164°С диэтиленгликоль (985 кг) подают на вторую ступень отпарки. Пары влаги в количестве 10 кг, выходящие со второй ступени, поглощаются в противотоке 300 кг (30%) холодного диэтиленгликоля концентрацией 97,5 вес. и температурой 20°С. При 60°С насыщенный диэтиленгликоль отводят насосом в исходный поток насыщенного диэтиленгликоля. Нескондёнсированные пары углеводородов, диэтиленгликоля, примеси водяных паров с температурой 40°С откачиваются вакуум-насосом, обеспечивая вакуум в контактной ступени 0,0026 МПа (20 мм рт. ст.) и 0,0046 МПа (35 мм рт. ст.) во второй ступени отпарки. Давление 0,0046 МПа и температуре 164°С на второй ступени отпарки обеспечивают концентрацию диэтиленгликоля 99,99-100 вес./о. Регенерированный диэтиленгликоль с температурой 164° С подают в теплообменник для охлаждения насыщенным гликолем до 40-45.°С, откуда отводят потребителю. Пример 2. Насыщенный диэтиленгликоль в количестве 1000 кг с концентрацией 70 и температурой 20°С подают на контакт в противотоке с парами влаги, выходящих со второй ступени для поглощения 2,5 кг воды. Насыщенный парами воды и. нагретый до 56°С поток диэтиленгликоля с концентрацией 68 отводят насосом на подачу в первую ступень отпарки. Предварительно нагретый до 56°С насыщенный гликоль концентрацией 68% нагревают до 135-140°С концентрированным гликолем с температурой 164°С, после чего подают на первую ступень отпарки под атмосферным давлением, где производят восстановление концентрации до 97 вес.%. Частично регенерированный и пoдoгpetый до 164°С насыщенный исходный диэтиленгликоль (602,8 кг или 60%) подают на вторую ступень отпарки. Несконденсированные пары углеводородов, диэтиленгликоля, примеси водяных паров с температурой 40°С откачивают из контактной ступени вакуум-насосом, обеспечивая вакуум в контактной ступени 0,0053 МПа (40 мм рт. ст) и 0,012 МПа (90 мм рт. ст.) во второй ступени отпарки. Давление 90 мм рт. ст. и температура 164°С на второй ступени отпарки обеспечивают концентрацию 99,5-99,6 вес.%. Пример 3. Процесс осуществляют по примерам 1 и 2. Производительность по насыщенному гликолю 33400 кг/ч при t 5--10°C, Р 0,2 МПа, С 97,5 вес.%. Количество исходного насыщенного абсорбента, идущего на контактную ступень, 7840 кг/ч или 23,5% (для t 10°C), или 5020 кг/ч или 15% (для t 5°C). Концентрация регенерированного гликоля 99,9 вес.%. Давление верхней части контактной ступени 20 мм рт. ст., температура 26°С. Количество регенерированного гликоля с первой ступени 32710 кг/ч при t 155°С, Р 0,0237 МПа, С 99,5 вес.%. Использование изобретения позволяет получить высококонцентрированный (абсолютизированный) поглотитель влаги, с помощью которого можно осущить природные и попутные газы с большой депрессией по начальной и конечной температуре точки росы и до точек росы минус 40 минус ШО.С без применения адсорбционных установок, работающих циклически и имеющих значительный перепад давления; для установки осущки с высокой начальной температурой газа отказаться от больщих затрат на предварительные охлаждения этого газа. По сравнению с адсорбционным , способом процесс глубокой осущки газа высококонцентрированным гликолем по капитальнь1м вложениям ниже на 20%, энергозатраты втрое меньще, а- себестоимость осущки газа на 30%. По данному техническому предложению на предприятии разработана технологическая схема, выданы рекомендации для разработки технического проекта на установку регенерации с производительностью гликоля 25-30 , а также проведены расчеты для регенерации 25 диэтиленгликоля с концентрацией начальной 97,5 вес.% до 99- 100 вес.% при остаточном вакууме во второй ступени около 0,0046 МПа (35 мм рт. ст).

1. СПОСОБ ГЛУБОКОЙ РЕГЕНЕРАЦИИ ПОГЛОТИТЕЛЯ ВЛАГИ-ГЛИКОЛЯ путем предварительного нагрева регенерированным поглотителем до 135-140°С с последующей двухступенчатой отпаркой водяных паров, причем вторую ступень ведут под вакуумом с отбором парового потока и контактированием его с холодным поглотителем до вакуумсоздающей системы, отличающийся тем, что, с целью повышения степени регенерации, контактирование парового потока осуществляют с исходным поглотителем, взятым в количестве 15-60 вес с последующим его возвратом в исходный поток. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что поток поглотителя на контактирование подают при температуре 5-40°С.