Способ очистки природного газа от сернистых примесей Советский патент 1984 года по МПК B01D53/14 

Ю О1

ю

00 11 Изобретение относится к технологии очистки газа оТ сернистых примесей таких как сероводород, меркаптаны, сероуглерод, сероокисъ углерода, тиофен и может быть использован в газовой, нефтяной и химической отраслях промьшшенности. Известны способы очистки природного газа от сернистых примесей путем применения жидких поглотителей, например, аминоспиртов L1 . Однако эти способы, широко применяемые в промышленности, имеют такие крурные технологические недостатки, как необходимость использования доро гостоящих реагентов и создание цикла регенерации. Кроме того, многие иа этих процессов не эффективны при наличии в газе сероуглерода, серооки си углерода и меркаптанов. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ очис ки природного газа от-сернистых при- месей путем обработки его в реакторе распыленной водой и удаления обра зующихся твердых частиц газовьк гидратов жидкой пленкой инертной углеводородной жидкости,, стекающей по стенкам абсорбента-сепаратора. При этом, сернистые примеси концентрируются в отделяемых от газового потока кристаллогидратах, а очищенный газ идет на дальнейшую переработку L23« Недостатками способа являются невысокая степень очистки от меркаптанов 10-15 мг/нм ; при отрицательных температурах вместе с газогидратами образуется лед, при этом, его количество составляет свьре 5iO% от количества вводимой в реактор воды; кристаллогидраты захватывают значи тельное количество (до 60%) молекул углеводородов. Эти технологические недостатки приводят к перерасходу . воды, увеличению размеров реактора, повьдпению энергетических затрат и п терь углеводородов. Цель изобретения заключа.ется в повьшении степени очистки, повьшении эффективности процесса путем снижения энергозатрат, расхода воды и потерь углеводородов. Поставленная цель достигается тем, что согласно способу очистки газа от сернистых примесей путем об работки его в реакторе распыленной водой при температуре гидратооб8разования с последующим удалением частиц образующихся газовых гидратов инертной углеводородной жидкостью, подаваемую -в реактор воду предварительно насьпцают газообразным гидрорксидом серы (SOg). , Причем, используют диоксид серы, который образуется при обессеривании природного . Процесс насыщения воды диоксидом серы предпочтительно вести путем барботажа. Способ осуществляют следующим i. образом. . . Насьвценный водньй раствор S02 из барботера, где его получают, впрыскивают через форсунку в охлажденный газовый поток от (-5 до поступающей на верх реактора. Одновременно в реактор подают углеводородный конденсат, который смьшает образующиеся кристаллогидраты вниз реактора, выполненного в виде сепаратора. Очищенный от сернистых примесей природный газ из реактора идет на последующую переработку. Водоконденсатогидратную эмульсию перекатьюают в плавильную емкость, в которой в результате подогрева гидраты разлагаются на газ и воду.Газ дегидратации, практически состоящий из сер1ЙИСТЫХ соединений, поступает в промывочную балпню, в которой S02 путем промьшки газа водой переводят в раствор, Из промывочной башни водный раст вор ЗОл перекачивают в барботер, . а газообразные соединения подаются на дальнейшую технологическую переработку или сжигаются на факеле. Вода и конденсат.из плавителя поступают в разделитель, из которого во- да и конденсат возвращаются в цикл. При распьшении насыщенного водного раствора диоксида серы в охлажденном до -5.- -20°G газовым потоке :прри.сходит быстрая кристаллизация жидких капель в гидратную структуру, захватывающую сернистые примеси из газа. Частицы кристаллогидратов под действием центробежных сил, создаваемых потоком газа, закрученным завихрителем, который установлен на входе в реактор, прилипает к пленке углеводородной жидкости (конденсата) , стекшощей по стенке гидратора. Кристаллогидраты вместе с конденсатом вьшодят из сепаратора, а очищенный от сернистых примесей газ идет на дальнейшую переработку. При предварительно насыщают воду диоксидом серы. Природный газ при давлении 4,0-6,0 МПа и температуре -5 - -20 С, содержащий 450 мг/нм меркаптанов или 100 мг/нм сероуглерода подают в реактор, в части которого установлен завихрйт0ль:поступающего газа, форт сунка дая псщач водногр .раствора SOji и ycTJ oi ctTBO для орошения стенок , реактора; ,е1водьродной жидкостью , коиденсатЬйу йм состав, выра-женный в MgiccoBtec %%: СН4 - 0,786; , - 2,639; Сj% - 7,70; 15,093, Cj.H.2 :li&,989, , ; 13,312; ., - 19,402, С.Н 20,139; 0,58,1; RSH- 0,845; сульфидной, дисульфидной и остаточной серы 0,264. После контакта газа с каплями водного раствора SOg образовавшиеся кристаллогидраты, содержащие сернистые примеси выводят яз. сепаратор а вместе с конд(. Содержание меркаптанов в очищеднои и газе составляет 5-8 мг/нм, а сероуглерода 7 мг/нм, что значительно ниже допускаемого техническими и санитарными нормами содержания сернистых соединений в транспортируемом по трубопроводам природном газе. Полученные результаты приведены в таблице. Технико-экономическое преимущество предложенной технологии заключается в том, что наряду с повышением степени очистки газа, предварительное насыщение воды диоксидом серы исключает образование льда, так как раствор сразу кристаллизуется в гидратную структуру и позтому снижается расход воды. . ; Исключаются потери легких углеводородов (метана) за счет того, что малые полости в образующихся крис таллогвдратах заняты молекулами :8 метан не может их заполнить.

1. СПОСОБ ОЧИСТКИ ПРИРОДНОГО ГАЗА ОТ СЕРНИСТЫХ ПРИМЕСЕЙ путем обjработки его в реакторе распыленной водой при температуре гидратообразования с последующим удалением частиц образующихсгя газовых гидратов инертной углеводородной жидкостью, отличающийся тем, что, с целью повьшения степени очистки газа и повьшения эффективности путем снижения энергозатрат, расхода воды и потерь путем углеводородной жидкости, воду перед подачей в реактор насыщают диоксидом серы. 2. Способ ПОП.1, отлича9 ющийся тем, что используют диоксид серы, образующийся при обессеривании природного газа.