Способ осушки углеводородного газа Советский патент 1985 года по МПК B01D53/26 

оо ;о

00

со Изобретение относится к адсорбционной осушке газа и может найти применение в газовой и нефтехимической промышленности. Известен способ осушки углеводородного газа силикагелем в колонном аппарате при давлении 2 МПа. Регенерируют адсорбент осушенным газом, нагретым до 180°С 1. Известен также способ короткоцикловой осушки углеводородного газа силикагелем при давлении 7 МПа. Регенерацию адсорбента ведут осушенным газом при 315°С 2. Недостатком известных способов являются высокие энергозатраты на регенерацию, так как наряду с влагой адсорбируются углеводороды, десорбция которых происходит при высоких температурах. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ осушки углеводородного газа, включающий контактирование его при давлении 7,6 МПа с силикагелем до степени насыщения последнего водой 6 мае. % и углеводородами 4 мае. %, регенерацию насыщенного адсорбента ведут осущенным газом с давлением 7,3 МПа и температурой 210-230°С 3. Основным недостатком данного способа являются высокие затраты энергии на регенерацию адсорбента от поглощенных углеводородов (Сб+в). Кроме того, обедняется углеводородный состав газа. Цель изобретения - повышение эффективности процесса за счет снижения затрат энергии. Поставленная цель достигается тем, что согласно способу осушки углеводородного газа, включающему контактирование его под давлением с силикагелем и регенерацию силикагеля подогретым газом, контактирование с силикагелем осуществляют под давлением 18-25 МПа. Регенерацию силикагеля ведут после насыщения его водой до 3-4 мае. % при температуре газа регенерации 40-100°С. Предлагаемый способ основывается на экспериментально установленном факте, что проведение процесса адсорбции при давлении 18-35 МПа практически исключает извлечение углеводородов Cs + в, но обеспечивает требуемую глубину осушки газа. В таблице приведена зависимость количества адсорбированных компонентов от давления газа. Из данных таблицы видно, что предлагаемый интервал давлений газа при адсорбции МПа рационален, тгк как явления резкого снижения адсорбции углеводородов не наблюдается при МПа, а увеличение давления выше 25 МПа нецелесообразно, поскольку уже при этом давлении углеводороды практически не адсорбируются. Необходимость насыщения силикагеля водой до 3-4 мае. % обусловлена тем, что повышение этого параметра требует резкого увеличения количества газа регенерации, а снижение вызывает необходимость частого переключения аппаратов с адсорбции на регенерацию и ведет к повышенному расходу адсорбента. Отсутствие в силикагеле углеводородов, достигнутое за счет проведения процесса адсорбции при давлении 18,0-35,0 МПа, позволяет значительно снизить температуру регенерации с 210-230°С (прототип) до 40100°С. При температуре менее 40°С резко возрастает требуемое количество газа регенерации, а увеличение температуры более 100°С нецелесообразно по экономическим соображениям, так как не обеспечивает существенного понижения количества газа регенерации. Пример 1. Природный газ состава, мол. °/о: Ci 90; С 4; С 1,5; €4 1; С5+ЪО,3; СОг 1; N2 2,2, с давлением 1,25 МПа, температурой 40°С в количестве 4000 подвергают компримированию в 4-х ступенях компрессора до давлений соответственно 2,6; 5,5; 11,5 и 25 МПа. После каждой ступени газ охлаждают и сепарируют. Температура газа после цилиндра 4-ой ступени 130°С, после холодильника 30-40°С, влагосодержание 0,3 г/нм. Этот газ через влагомаслоотделитель направляют в адсорбер, заполненный силикагелем КСМ. После прохождения слоя сорбента влагосодержание осушенного газа составляет 0,009 г/нм. Цикл адсорбции (одновременно регенерации) составляет 4 ч. Осушенный газ ( объема) после дросселирования подогревают в теплообменнике встречным потоком неосушенного газа до и используют для регенерации силикагеля со степенью насыщения водой 3 мае. %. Газ регенерации направляют в 1-ю ступень сжатия и возвращают в цикл компрессии. Углеводородный состав газа после адсорбции не изменяется. В продуктах десорбции жидкие углеводороды не обнаруживаются. Пример 2. Состав, количество и параметры исходного газа, а также его подготовка и осушка в адсорбере аналогичны примеру 1. Для регенерации используют сжатый газ из цилиндра 4-й ступени сжатия (20- 100%). Этот газ с давлением 25,4 МПа и температурой 130°G через маслоотделитель

направляют для десорбции силикагеля. На входе в адсорбер газ имеет температуру 100°С. Газ десорбции с давлением 25,2 МПа возвращают в технологический процесс компрессии и осушки газа. При регенерации для охлаждения силикагеля используют осушенный газ высокого давления. Показатели процесса (глубина осушки, степень регенерации сорбента, продукты десорбции и др.) аналогичны примеру 1.

Таким образом, в предлагаемом способе десорбцию водяных паров из силикагеля

осуществляют за счет теплообмена осушенного газа, регенерации с компримированным неосущенным газом (пример 1) или используют в качестве газа регенерации непосредственно весь или часть компримированного неосушенного газа с возвратом его в цикл компрессии без применения дорогостоящего подогрева (пример 2).

Применение предлагаемого способа осущки углеводородного газа обеспечивает технико-экономический эффект за счет экономии энергозатрат.

1. СПОСОБ ОСУШКИ УГЛЕВОДОРОДНОГО ГАЗА, включающий контактирование его под давлением с силикагелем и регенерацию силикагеля нагретым газом, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности процесса за счет снижения энергозатрат, контактирование с силикагелем осуществляют под давлением 18- 25 МП а. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что регенерацию силикагеля ведут после его насыщения водой до 3-4 мае. % при температуре газа регенерации 40-100°С.