Способ извлечения влаги и углеводородного конденсата из природного газа и десорбер для регенерации абсорбента Советский патент 1989 года по МПК F25J3/00 

Изобретение относится к способам извлечени я влаги и углеводородного конденсата из природного газа, а также к устройствам для их осуществления и может быть применено для промысловой подготовки газа.

Цель изобретения - повышение эффективности процесса за счет улучшения качества регенерации, исключения засоления диэтиленгликоля и отложения солей в аппаратах.

На фиг. 1 изображен десорбер; на фиг. 2 - узел I. на фиг. 1.

Способ осуществляют следующим образом.

Сырой газ контактирует с абсорбентами в абсорбере, разделенном сухой тарелкой на две секции: нижняя (правая по ходу газа) орошается yi- леводородным поглотителем для извлечения из газа высококипяи их углеводородов и улавливания капельной минерализованной воды, верхняя орошается диэтиленгликолем (ДЭГ) для извлечения влаги. Насыщенный раствор ДЭГ из абсорбера направляют в вы- ветриватель. Насыщенный углеводородный поглотитель вместе с водным раствором солей, присутствующих в газовом потоке и улавливаемых поглотителем, направляют в выветривательсл ю

сд

разделитель, отнсуда раздельными потоками отводятся солевой раствор и выветренный углеводородный поглотитель. Солевой раствор сбрасывается в дренаж. Абсорбенты отдельными потоками нагревают в рекуперативных теплообменниках и подают в разные секции десорбера, корпус которого разделен глухой гофрированной тарелкой.

Десорбер представляет собой корпус 1, в средней части которого размещена гофрированная глухая тарелка 2, полностью перекрывающая сечение корпуса. На тарелке 2 размещен змеевик 3. В верхней и нижней секциях корпуса размещены массообменные элементы .

В верхней секции предусмотрены патрубки 5 и 6 для ввода и вывода ДЭГ, в нижней - патрубки 7 и 8 для ввода и вывода углеводородного поглотителя.

Кроме того, нижняя секция снабжена штуцером 9 для вывода паров и штуцером 10 для подачи отдувочного газа,

Десорбер работает следующим образом ,

В нижнюю секцию корпуса 1 Через патрубок 7 подают выветренный углеводородный поглотитель, в нижнюю - через патрубок 5 насыщенный ДЭГ. Нижняя секция корпуса 1 снабжена кипятильником, который обеспечивает температуру, необходимую для регенерации углеводородной фракции. Горячие пары углеводородов, поднимаясь вверх, через гофрированную поверхность глухой тарелки 2 отдают тепло раствору ДЭГ, частично конденсируются. Сконденсировавшаяся часть углеводородов является флегмой для нижне секции десорбера. Несконденсировавшиеся пары углеводородов отводят через штуцер 9 в качестве верхнего продукта нижней секции корпуса 1« Для снижения парциального давления паров углеводородов через штуцер 10 подают отдувочный газ (пар). Насы- щенный раствор ДЭГ нагревают до 6kC теплообменом с парами углеводородов через поверхность глухой гофрированной тарелки 2. Выделившиеся при этЬм пары воды отводят из верхней части корпуса 1, конденсируют в дефлегматоре. Часть водяного конденсата возвращают в верхнюю секцию в виде оро0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

шения для снижения потерь ДЭГ. Из верхней секции корпуса 1 выше гофри- рованной тарелки 2 отводят регенерированный ДЭГ,

Пример. Влагонасы:;(енный газ, содержащий капельную минерализованную воду (степень минерализации может колебаться от долей грамма на литр до полного насыщения воды - около 250 г/л), поступает в абсорбер, разделенный глухой тарелкой.

По известному способу на I ступени абсорбции газ осушается раствором ДЭГ, на II ступени газ контактирует с соляровым маслом для извлечения тяжелых углеводородов. С низа 1 ступени отводится раствор ДЭГ с растворенными в нем солями, количество которых через несколько циклов работы достигает полного насыщения раствора ДЭГ, после

чего начинают образовываться отложения солей на стенках аппаратуры коммуникаций. Насыщенный ДЭГ смешивается с насыщенным соляровым маслом, отводимым со II ступени абсорбции. После выветривания и рекуперативного теплообмена оба поглотителя подают одним потоком в десорбер. При их совместной десорбции не обеспечивается качественная регенерация ДЭГ (остаточное содержание углеводородов 0,5), солярового масла (остаточное содержание углеводородов 6,3 мас.%), происходит отложение солей, растворенных в насыщенном ДЭГ.

По предлагаемому способу на I ступени абсорбции газ контактирует с соляровым маслом для извлечения высококипящих углеводородов, одновременно соляровое масло улавливает капельную воду, содержащую соли. Газ I ступени, содержащий только паровую влагу, в которой отсутствуют соли, на II ступени осушается 98%-ным раствором ДЭГ.

Насыщенное соляровое масло вместе с уловленной капельной водой, содержащей соли, направляют в разделитель, где насыщенное соляровое масло отделяется от воды, содержащей соли. Соляровое масло и водные растворы солей нерастворимы друг в друге. Водный раствор солей выводится отдельным потоком из разделителя и сбрасывается в канализацию. Таким образом, из системы удаляются соли, поступившие с продукцией скважин.

Насыщенный раствор ЛЭГ и насыщенное соляровое масло после раздельного выветривания и рекуперативного теплообмена направляют в разные секции де- сорбера, Регенерированный раствор ДЭГ не содержит углеводороды, остаточное содержание их в соляровом масле 0,13 мол.%.

Выбор давления нижней секции де- сорбера определяется условиями теплообмена между ДЭГ и парами углеводородов, цель которого обеспечить подвод тепла к ДЭГ, не вызывая при этом его

подвод холода для создания углеводо-; родной флегмы в нижней секции десорбе- ра.

Температура регенерации ДЭГ не должна превышать 6k°(l., разность температур ежду теплообменивающимися средами по практическим данным должна бытt около 1 для нормального теплообмена.

Результаты расчета при различных соотношениях давлений в верхней и нижней секциях колонны и при различных составах паров углеводородов при

Изобретение предназначено для использования при промысловой подготовке газа. Цель изобретения - повышение качества регенерации поглотителей, исключение засоления диэтиленгликоля и отложения солей в аппаратах. Способ включает абсорбцию влаги и углеводородного конденсата в абсорбере двумя потоками поглотителей (П) - углеводородным П и диэтиленгликолем (ДЭГ). Насыщенные П отдельными потоками выветривают, нагревают и подают в разные секции десорбера (ДС), разделенного гофрированной глухой тарелкой, перекрывающей полностью сечение ДС. Насыщенный раствор ДЭГ нагревается за счет теплообмена с парами углеводородов через поверхность глухой тарелки. Соотношение давлений в секциях ДС составляет 1:1 - 1:3. Регенерированные П выводят из верхней и нижней секций ДС. 2 с.п. ф-лы 1 табл., 2 ил.

термического разложения, и обеспечить is ведены в таблице.

173 156 139

Нижняя секция 0,15

По известному способу остаточное содержание углеводородов в абсорбенте

6,3 МОЛ.1

Анализ представленных результатов показывает, что )иапазон соотношений (1:1)-(1:3) удовлетворяет указанным требованиям. Составы паров углеводородов приняты по проектным и практическим данным от самого тощего газа (когда регенерация ведется с отдув- кой инертным газом) до самого жирного (когда в сырьевом газе много тяжелых углеводородов).

При регенерации солярового масла от жирного (при содержании С з+ь в парах углеводородов 4,58 кг/м) и то

180 161 Ц6

0,13

0,13

0,13 0,13

щего газа (при содержании ,67 кг/м) диапазон соотношений давлений (1:1)- (1:3) удовлетворяет требуемому теплообмену.

Тепловой баланс на глухой тарелке замыкается за счет внешнего источника тепла через змеевик.

формула изобретения

::

1Г

Фиг.1

две зоны, причем диэтиленгликоль - в верхнюю зону, а углеводородный поглотитель - в н Jжнюю зону и соотношение давлений в зонах поддерживают равным 1:1-1:3 соответственно.

Фиг. 2