Способ осушки газа Советский патент 1984 года по МПК B01D53/26 

да 4

СО

в

О Изобретение относится к процессам глубокой осушки газа с использо ванием жидких поглотителей и может быть использовано в газовой и нефтя ной отраслях промышленности. . Известен способ осушки газа путем аОсорбдии влаги высококонцентрированным гликолем (например, диэтйленгликолем)fl3. Указанный способ характеризуется недоста.точно высокой степенью извлечения влаги (понижение точки .росы составляет 40 К |. Наиболее близким к изобретению является способ осушки газа, включающий абсорбцию влаги гликолем, регенерацию насыщенного поглотителе ректификацией и последующую подачу поглотителя на стадию абсорбции двумя потоками, различными по объем и концентрации. Меньший по объему поток перед подачей в абсррбер пропускают через слой твердого сорбент I Твердый сорбеит в свою очеред-под вергают регенерации промывкой водой и продувкой частью осушаемого газа с последу1сяцим его охлаждением часть отрегенерированного гликоля 2. Недостатком-данного способа является нарушение непрерывности в технологической цепи: осушка газа регенерация абсорбента, поскольку меньший по объёму ( основной /поток абсорбента, подаваемого в абсорбер подвергается глубокому обезвоживанию в аппарате циклического действи путём контактирования адсорбента с твердым адсорбентсяи с последующей .регенерацией адсорбента промывной водой, продувкой его горячим газом и ограждением адсорбента частью регенерированного адсорбента после ректификации. При этом вспомогатель ный циклический процесс включает четыре операции, три из которых требуют замены агентов, подаваемых в абсорбер, что значительно усложаяёт процесс регенерации. Цель изобретения - упрощение про цесса регенерации и повышение степе ни регенерации гликоля. Поставленная цель достигается тем, что согласно способу осушки газа, вклоочающему абсорбцию влаги гликолем, регенерадии) насыщенного логлотителя и последующий еРо возвр на стадию абсорбции двумя потоками поглотитель после регене|)ации делят на два потока в соотношении 1-3:1-10, из которых меньший по объему обезвоживают перегреты лш парами предварнтель-но осушенных жидких углеводородов, после чего эти пиры направляют на контакти1)ов яие с большим по объему потоком. При этом в качестве жидких углеводородов используют гексаи-гептановую фракцию. Также жидкие углеводороды перед испарением предварительно осушают противоточным контактированием с отрегенерированным гликолем. Кроме того. Обезвоживание меньшего по объему потока осуществляют до содержания влаги не выше 0,05 мас.%, а остаточную концентрацию влаги в большем по объему потоке поддерживают не.выше 3 мас.%. Выбранный интервал числовых значений соотношений потоков поглоти- . теля обусловлен тем, что в пределах этого соотношения поддерживается необходимая остаточная концентрация гликоля на второй и первой ступенях контакта, что позволяет получить степень регенерации гликоля 99,95%.. Пр ИМ е р 1. В среднюю часть абсорбера, представляющего собой высокоскоростную масообменную колонну, для осуижи газа подают; 8000 кг/ч вспомогательного.регенерированного диэтиленгликоля (дэга) с концентрацией 98%. На верхнюю контактную, тарелку этой же колонны подгиот 2000 кг/ч основного регенерированного ДЭГа с концентрацией 99,95%. В низ колонны направляют противотоком осушаемый газ при дав--, лении 5,5 МПа и температуре 25°С в количестве 1000 тыс. м ч. Выходящий из низа колонны насыщенный ДЭГ с концентрацией 93% после подогрева в теплообменнике направляют в среднюю часть ректификационной колонны, где осуществляют десорбцию воды, поддерживая в нижней части .колонны и в кубе-испарителе температуру 160°С. Регенерированный ДЭГ с концентрацией 98% делят на два потока. Основной (меньший) поток в количестве 2000 кг/ч (20%) с температурой 371 К (98°С) подают на верх десорбционной колонны, а вспомогательный (больший) в количестве 8000 кг/ч (80%) с температурой подают в среднюю часть абсорбера. Пары водаа. и жидких углеводородов, выходящие из верха ректификационной колонны, конденсируют и жидкие продукты, состоящие из 5000 кг/ч углеводородов и 650 кг/ч воды, направляют в разделитель, где из .них вьщеляют воду, которую затем частично подают на промывку остатка жидких углеводородовперед разделителем. Жидкие углеводороды, выходящие из разделителя, подают в осушитель на контакт со 100 кг/ч ДЭГа концентрации 99,95%. После осушителя жидкие углеводороды и ДЭГ . разделяют и углеводороды подают в испаритель, где их нагревают до и затем направляют в сепаратор. Выделившиеся в сепараторе жидкие продукты, состоящие из тяжелых углеводор6дов ДЭГа и небольшого количества воды, смешивают, с водой так образом, чтобы содержание ДЭГов во де не превьпиало 50% и подают в, раз делитель. Промытые жидкие углеводо роды выводят из системы, а водный раствор ДЭГа направляют на верх ре тификационной колонны. Пары углево дородов в количестве 5000 кг/ч нагревают до , ,Затем они поступ ют в низ десЬрбцибнной колонны на контакт с 2000 кг/ч. Выходящий с низа десорбционной колонны высококонцентрированный ДЭГ охлаждают в холодильнике до и в качестве основного потока направляют на вер нююконтактную Тарелку абсорбера. Выходящие из верха десорбционной колонны пары углеводородов с темпе .ратурой 120с направляют .в ректифи кационную колонну. О р и м е р 2. В среднюнз часть абсорбера, представляквдего собой высокоскоростную массообменную колонну для осушки 1 млн. м /ч газа подают 7,458 кг/ч вспомогательного регенерированного диэтиленгликоля (ДЭГа) с концентрацией 98%. На BepxHKJig контактную Тарелку этой же колонны подают 2412 кг/ч основного регенерир ванного ДЭГа с концентра цией 99,95%. В низ колонны направляют противотоком осушаемыйгаз пр давлении 5,-О МПа и температур 20с. Выходящий из низа колонны насыщенный ДЭГ с концентрацией 94% после подогрева направляют в среднюю часть ректификационной колонны, где осуществляют десорбцию воды, поддерживая в нижней части колонны температуру 16Q°C. Регенер рованный ДЭГ с концентрацией 98% .деля на два потока в соотношении ,3:10. Основной (меньший.) поток в количестве 2561 кг/ч (30%) с темпе ратурой подают на верх десорб ционной колонны, а вспомогательный (больший ) в .количестве 748 кг/ч (70%) с температурой 20°С подают : в абсорбер. Пары воды и жидких углеводородов, выходящие из ректификационной колонны, конденсируют и продукты, состоящие из 5800 к.г/ч углеводородов и 388 кг/ч воды, направляют в разделитель. Выкодящая из разделителя вода частично подается на промывку остатка жидких углеводородов. Жидкие углеводороды выходящие из разделителя, подают .в осушитель на контакт со 100 кг/ч ДЭГа с концентрацией 99,95%. После .осушителя жидкие углеводороды и ДЭГ подвергаются разделению в раз-. :делителе. Из разделителя ДЭГ поступает в емкость, а углеводороды подают в испаритель, где; их нагреваизт до 98 С и затем направляют в сепаратор. Вьщелившиеся в сепараторе жидкие продукты, состоящие из тяжелых углеводородов, ДЭГа и небольшого количества воды, смешивают с водой таким образом, чтобы содержание ДЭГа в воде не превышало 50% и .подают в разделитель. Промытые жидкие углеводороды выводят из системы, а водный раствор ДЭГа направляют на верх ректификационной колонны. Пары углеводородов в количестве 5800 кг/ч направляют в перегреватель паров, где повышают их температуру до . Затем они поступают в низ десорбционной колонны на контакт с 2561 кг/ч ДЭГа. Выходящий из ни-, за десорбционной колонны высококонцентрированный ДЭГ охлаждают до .. . 20°С и собирают в емкости, из которой регенерированный высококонцентрированный ДЭГ в качестве основного потока Направляют на верхнюю контактную тарелку абсорбера. Выходящие из верха десорбционной колонны пары углеводородов с температурой 120°С направляют в низ ректификационной колонны., Предлагаемый способ позволяет за счет исключения из цикла регенерации циклических стадий регенерации и нагрева твердого сорбента и згаменой его непрерывным процессом абсорбции жидкими углеводородами упростить процесс .регенерации, прИ: этом степень регенерации гликоля повышается с 98% до 99,95%. . Применение предл г:аемого способа исключает возможные осложнения в работе газопроводов Крайнего Севера, связанные с обр азованиемна трассе газопроводов кри,Сталлогидратов и льда в зимний период прежде всегона участках, проложенных нещ . поверхностью земли, причем понижа- . ются требования к теплоизоляции магистральных газопроводов, в част-. ности понижается глубина траншей. ;; или исключается об аловка газопроводов, шире практикуется на земную и надземную прокладка магистргшьных ;. газопроводов, где;, это позволяют - ;; экологические условия и техника безопасности. При этом во многих случаях можно исключить подачу в газОвыЙ поток метанола (или других подобных Ингибиторов гидратообразования) при глубокой переработке природного газа методом низкотемпе-- . .ратурной абсорбции (HTAJ или низко-/ температурной конденсации (НТК гомологов метана, что позволяет значи- тельно снизить расход этих реагентов. Если принять, что необходимое . количество метанола для вЬех целей , составляет 0,5 кг/1000 м газа (в . реальных условиях эта величина ЭНа- чительно выше), то при стоимости : 11-0 руб. за 1. т метанола экономия ;

на метаноле составляет 55 руб. . на 1. млн. м газа.

Кроме того, в районах Крайнего -Севера в зимний период после установок НТА и НТК есть возможность подавать газ в магистральный газопровод с более низкой температурой, что позволяет повысить производительность газопроводов из-за снижения объема и вязкости транспортируемого газа в период максимального потребления газа народным хозяйством ,

Д. СПОСОБ ОСУШКИ ГАЗА, вклюЧсшиций абсорбцию влаги гликолем, регенерацию насыщенного поглотителя и йоследуклций. его возврат на стадию абсорбции двумя потоками, о т л ич а ie щ и и с я тем, что, с целью упрощения процесса и повьииения степени регенерации, поглотитель после регенерации делят на два потока в соотношении 1-3:1-10, из которых меньший по объему поток обезвоживают перегретыми парами предварительно осушенных жидких углеводородов, после чего эти пары направляют на контактирование с большим по объему потоком. 2.Способ по п. 1/ о т л и Ч а ю щ и и с я тем, что в качестве жидких углеводородов используют гексан-гептановую фракцию. 3.Способ по ПП.1 и 2, о Т л Ич а ю щ и и с я тем, что жидкие углеводорода перед испарением предварительно осушают противоточным контактированием с отрегенерщзоваи- ним гликолем. 4.Способ по пп.1-3, о т л и- ч а ю щи и с я тем, что обезвоживание меньшего по объему потока осуществляют до содержания влаги не выше 0,05 мас.%., а остаточную концентрацию влаги в большем по объему потоке поддерживают не вьвие 3 Мае.% .