Способ одновременного извлечения СО @ и углеводородов С @ и выше из газовой смеси Советский патент 1993 года по МПК C10G5/04 

Описание патента на изобретение SU1836407A3

Изобретение относится к обработке природного газа, в частности к способу извлечения СОа и углеводородов Саи выше из газовой смеси, находящейся под давлением и содержащей метан, углеводороды Са и выше и, кроме того. СОг.

Цель изобретения - улучшить разделение деметанизированного растворителя и упростить получение фракций с целевыми продуктами.

Эта цель достигается предлагаемым способом, который заключается в том, что газовую смесь, находящуюся под абсолютным давлением от3 до 8 МПа и содержащую метан, углеводороды .Са и выше, а также , вводят в контакт в промывной зоне с растворителем при пониженной температуре с получением с одной стороны, газа, состоящего в основном из метана, и, с другой стороны, жидкой фазы, содержащей растворитель, обогащенный СОа, и углеводородами Сг и выше, называемой обогащенным растворителем. Далее обогащенный растворитель подвергают деметанизации для получения жидкой фазы, обедненной метаном, называемой деметанизированным обогасо со о

4 О М

Сл)

щенным растворителем, и газовой фазы, обогащенной метаном. Деметанизирован- ный обогащенный растворитель подвергают обработке для получения потока кислого газа, обогащенного С02, имеющейся в де- метанизированном обогащенном растворителе, смеси углеводородов С2 и выше, называемой фракцией углеводородов и также регенерированного растворителя, который рецицкулируется в промывную зону. В промывной зоне используют растворитель выбранный из метанола, диметилформами- да и диметилацетамида. Процесс в промывной зоне проводят при температуре от -35°С до 0°С и при соотношении обьемов газовой смеси и растворителя достаточном для получения газа, состоящего, в основном, из метана, и имеющего молярное содержание СОа не более 2 %, и обогащенного растворителя, содержащего, по крайней мере, 80% молярных углеводородов Сз и выше, имеющихся в исходной газовой смеси. Обработку деметанизированного обогащенного растворителя осуществляют до получения кислого газа, содержащего менее 6% молярных углеводородов в пересчете на метановый эквивалент, по отношению к СО2 и до получения фракции углеводородов, содержащей, по крайней мере, 80% мол, углеводородов Сз и выше, имеющихся в об- рабатьшаемой газовой смеси. При этом обработка деметанизированного обогащенного растворителя включает в себя одну или другую из следующих стадий а) и б):

а)регенерацию деметанизированного обогащенного растворителя путем его дистилляции в регенерационной колонне с получением регенерированного растворителя и газовой смеси, содержащей С02, а также углеводороды С2 и выше, с последующей промывкой вышеуказанной газовой смеси при помощи углеводородного растворителя

Cs и выше в промывной зоне при охлаждении с получением кислого газа, обогащенного СОа и углеводородного обогащенного растворителя, содержащего почти все углеводороды С2 и выше, содержащиеся в промываемой углеводородным растворителем газовой смеси, с последующей регенерацией углеводородного обогащенного рас- творителя для получения фракции углеводородов и регенерированного углеводородного растворителя, который рецир- кулируют на промывку после его предварительного охлаждения;

б)экстракцию в жидком виде углеводородов С2 и выше путем контактирования в зоне экстракции деметанизированного обогащенного растворителя, предварительно подвергнутого охлаждению, с углеводородным растворителем для получения очищенного растворителя, содержащего почти все количество С02, содержащуюся в демета- низированном обогащенном растворителе, и имеющего содержание углеводородов, выраженное в метановом эквиваленте, меньше 10% мол. по отношению к С02, а также углеводородного растворителя, обогащенного С2 и выше. Далее очищенный растворитель регенерируют для получения, с одной стороны, регенерированного растворителя и, с другой стороны, потока кислого газа, обогащенного С02 с последующим разделением обогащенного углеводородного растворителя посредством дистилляции на фракцию углеводородов и регенерированный углеводородный растворитель, который рециркулируют в зону экстракции после его охлаждения.

Согласно изобретению, под метановым эквивалентом понимают число псевдомолекул с одним атомом углерода, равное числу атомов углерода в рассматриваемой углеводородной молекуле.

Зона промывки состоит, преимущественно, из одной или нескольких промывных колонн, содержащих соответствующее число теоретических ступеней промывки. При этом колонны, могут быть, тарельчатыми или насадочными. В каждой из промывных колонн поддерживают практически постоянную температуру в одной или нескольких точках данной колонны между средой, содержащейся в этой колонне и охлаждающей жидкостью.

Деметанизирующая обработка обогащенного растворителя осуществляется, в частности, в два этапа:

во время первого этапа обогащенный растворитель подвергают первому дросселированию при промежуточном давлении, способствующем выделению значительной части метана, растворенного в вышеуказанном растворителе и получению первого обогащенного метаном газа и предварительно деметанизировэнного растворителя;

во время второго этапа подвергают предварительно деметанизированный растворитель второму дросселированию с последующей дистилляцией для получения второго обогащенного метаном газа и деметанизированного обоРащенного растворителя, при этом второй обогащенный метаном газ сжимают до давления первого, обогащенного метаном газа, затем смешивают с этим последним для образования обогащенной метаном газовой фазы.

Если обработка обогащенного деметанизированного растворителя включает стадию а), то дистилляцию указанного

растворителя можно осуществить, в частности, путем предварительного подогрева вы- шеуказанного растворителя до температуры, близкой к температуре окружающей среды, с разделением его перед дистилляцией на первой и второй потоки, подаваемые на дистилляцию. При этом первый поток направляют непосредственно в регенерационную колонну на первый промежуточный уровень, а второй поток подают на второй промежуточный уровень регенерационной колонны, расположенный ниже первого уровня, после предварительного нагревания этого второго потока путем косвенного теплового обмена с регенерированным растворителем.

Если обогащенный деметанизирован- ный растворитель подвергают обработке (б), то регенерацию очищенного растворителя, осуществляют путем дросселирования его до давления, превышающего 200 кПа с последующей отгонкой легких фракций в регенерационной колонне при помощи инертного газа, такого, как азот, при необходимости с нагреванием.

В случае, когда обрабатываемая газовая смесь содержит углеводороды Cs и выше, то ее подвергают предварительной обработке для конденсации фракции тяжелых углеводородов, которые содержат почти все углеводороды Се и выше, и для получения предварительно обработанной газовой смеси, с содержанием углеводородов Сб и выше менее мае. 0,1 %.

Изобретение иллюстрируется примерами его осуществления со ссылкой на фиг. 1 и 2.. . . ..-.

Согласно фиг. 1, обрабатываемую газовую смесь, поступающую по трубопроводу 1, вводят в нижнюю часть дистилляционной колонны 2, где осуществляют дистилляцию, в известных случаях, в присутствии растворителя, поступающего по трубопроводу 41 в верхнюю часть колонны 2 и отбираемого от регенерированного растворителя 38 перед его поступлением в зону охлаждения 39, установленную на трубопроводе б, подающем регенерированный растворитель в промывную колонну 5; таким образом получают с одной стороны, высушенную газовую смесь, отводимую из колонны 2 по трубопроводу 3 с содержанием углеводородов Се и выше меньше мае. 0,1 % и, с другой стороны, углеводородную фракцию, содержащую почти все углеводороды Се и выше и, в известных случаях, всё или часть углеводородов Cs извлекаемых из колонны 2 по трубопроводу 4, и, в известных случаях, жидкость извлекаемую из колонны 2 через

трубопровод 54 и состоящую из смеси растворителя и воды.

Полученную высушенную газовую смесь из колонны 2 вводят в нижнюю часть

промывной колонны 5, например, тарельчатого типа, в которой она контактирует в противотоке с холодным регенерированным растворителем, подаваемым в верхнюю часть колонны 5 через трубопровод 6 после

его прохождения через холодильник 39. При этом контактирование выполняется при температуре от 0°С до -45°С, которую регулируют с помощью жидкой среды, содержащейся в колонне 5 и проходящей через

холодильники 7, Из верхней части колонны 5 удаляют по трубопроводу 8 отработанный газ, состоящий, в основном, из метана и обедненный относительно CQ2, при этом указанный обработанный газ нагревают в

системе подогрева 9, затем направляют по трубопроводу 10 в зону его использования, в то время как из основания колонны 5 удаляют через трубопровод tt жидкую фазу, состоящую из растворителя, обогащенного

СОа и из других абсорбированных соединений и названную обогащенным растворителем.

Контактирование высушенной газовой смеси с растворителем в промывной колонне 5 осуществляют при температуре в интервале от 0°С до -45°С, обеспечивая, при этом, такое соотношение расходов газовой смеси и растворителя, которое необходимо для получения, с одной стороны, обработанного газа, выходящего через трубопровод 8 из верхней части колонны 5 с молярным содержанием С02, равным максимально 2% и, другой стороны, обогащенного растворителя, выходящего через трубопровод 11, содержащего, по крайней мере 80% мол. углеводородов Сз и выше, имеющихся в высушенной газовой смеси, введенной в колонну 5.

Обогащенный растворитель, выходящий по трубопроводу 11 вводят через дросселирующий клапан 12 в верхнюю часть дросселирующей камеры 13, в которой отделяется первый обогащенный метаном газ, который выводят из верхней части камеры

13 через трубопровод 14 и предварительно деметанизированный обогащенный растворитель, который выводят из основания камеры 13. через трубопровод 15. Вышеуказанный предварительно деметанизированный обогащенный растворитель подвергают второму дросселированию через дросселирующий клапан 16с последующей дистилляцией в дистилляционной колонне 17, снабженной ребойлером 18 с

целью получения второго обогащенного метаном газа, который выводят из верхней части колонны 17 через трубопровод 19, и обедненной метаном жидкой фазы, названной деметанизированным обогащенным растворителем, который выводят из основания колонны 17 через трубопровод 27, второй обогащенный метаном газ, циркулирующий в трубопроводе 19, вводится в компрессор 20, из которого он выходит через трубопровод 21 под давлением, равным давлению первого обогащенного метаном газа, проходящего по трубопроводу 14, затем эти оба обогащенные метаном газа смешивают в трубопроводе 22 и полученную в результате этого смешения газовую фазу рециркулируют с помощью компрессора 23, выход которого соединен через трубопровод 24, холодильник 25 и трубопровод 26, с трубопроводом 3 для рециркуляции высушенной газовой смеси в промывную колонну 5.

Деметанизированный обогащенный растворитель, выходящий из колонны 17 по трубопроводу 27, проходит через дросселирующий клапан 29, затем через систему подогрева 28, в которой он нагревается до температуры, близкой к температуре окружающей среды, затем первый поток 30 подают непосредственно в регенерационную колонну 38, снабженную ребойлером 40, а второй поток 31 вводят в указанную регенерационную колонну после подогрева в косвенном теплообменнике 35. Регенерация может осуществляться в присутствии инертного газа, в частности азота, подаваемого в нижнюю часть колонны 33 через трубопровод 43. После регенерации получают, с одной стороны, регенерированный растворитель, выходящий из основания колонны 33 через трубопровод 34 и используемый в теплообменнике 35 для подогрева второго потока 31 регенерируемого деметанизиро- ванного обогащенного растворителя перед рециркуляцией насосом 37 через трубопровод 38 в направлении к промывной колонне 5 и, с другой стороны, получают газовую смесь, выводимую из верхней части колонны 33 через трубопровод 42 и содержащую СОа, а также углеводороды Са и выше, содержащиеся в деметанизированном обогащенном растворителе.

Газовую смесь, проходящую через трубопровод 42, промывают в противотоке в промывной башне , снабженной холодильником 46 в верхней части и ребойлером 70 в основании башни с помощью углеводородного растворителя с Cs и выше при низ- кой температуре, вводимого в промывную башню 47 через трубопровод 53. При этом в результате вышеуказанной промывки получают, с одной стороны, поток 44 кислого газа, обогащенного СОа. который содержит почти всю СОа, имеющуюся в деметанизированном обогащенном растворителе и

имеет содержание углеводородов, выраженное в метановом эквиваленте меньше 10% мол. по отношению к СОа и, с другой стороны, обогащенный углеводородный растворитель 45, практически без СОа и содержащий почти все углеводороды Са и выше, имеющиеся в газовой смеси, поступающей по трубопроводу 42.

Обогащенный углеводородный растворитель 45 подают в регенерационную колонну 49, в которой указанный растворитель 45 подвергается дистилляции для получения, с одной стороны, фракции углеводородов Са и выше, содержащей, по крайней мере, 80% мол. углеводородов с Сз и выше,

содержащихся в обрабатываемом газе, поступившем в промывную колонну 5 через трубопровод 3 и, с другой стороны, регенерированного углеводородного растворителя 50, который рециркулируется насосом 51

в регенерационную колонну 47 после охлаждения в системе 52 и прохождения по трубопроводу 53.

Вариант выполнения способа, согласно изобретению, который представлен на фиг.

2 отличается от варианта, изображенного на фиг. 1 лишь обработкой деметанизирован- ного обогащенного растворителя, выходящего из дросселирующего клапана 29, установленного на трубопроводе 27, через

который деметанизированный обогащенный растворитель выводится из деметани- зирующей колонны 17. Операции, выполняемые в колонне 2, так же как и операции введения обрабатываемого газа в

контактирование с растворителем в промывной колонне 5 и операции деметаниза- ции обогащенного растворителя, идентичны операциям, описанным со ссылкой на фиг. 1.

Дросселируемый при прохождении через дросселирующий клапан 29 деметанизированный обогащенный растворитель, охлаждается в системе охлаждения 40, в результате чего растворитель разделяется

на две жидкие фазы, а именно, на верхнюю углеводородную фазу и нижнюю фазу, состоящую из растворителя, содержащего наибольшую часть СОа и некоторое количество углеводородов. Весь этот состав

.вводят в экстракционную колонну 56, в которой он контактирует в противотоке с охлажденным углеводородным растворителем, подаваемым через трубопровод 57 в нижнюю часть экстракционной колонны и с

потоком регенерированного растворителя,

введенного в колонну 56 через трубопровод 63 для получения, с одной стороны, очищенного растворителя, содержащего почти всю СОа, имеющуюся в деметанизированном обогащенном растворителе, при этом вышеуказанный очищенный растворитель выводится из основания экстракционной колонны 56 через трубопровод 58, на котором устанавливается дросселирующий клапан 60 и, с другой стороны, для получения углеводородного растворителя, обогащенного углеводородами с Са и выше и содержащего мало С02, при этом вышеуказанный растворитель выходит из верхней части экстракционной колонны 56 через трубопровод 59.

Обогащенный углеводородный растворитель 59 подают в регенерационную ко- лонну 49, в которой указанный растворитель разделяется посредством дистилляции на фракцию углеводородов с Са и выше, которая выводится из верхней части колонны 49 через трубопровод 48 и содержит, по крайней мере, 80% мол, углеводородов Сз и выше, содержащихся в обрабатываемом газе, введенном в промывную колонну 5 через трубопровод 3, и на регенерированный углеводородный растворитель, выводимый из колонны 49 через тру- бопровод 50, при этом указанный регенерированный углеводородный растворитель рециркулируется насосом 51 через охлаждающую систему 61 и трубопровод 57 в экстракционную колонну 56.

После выхода из дросселирующего клапана 60, очищенный растворитель, циркулирующий в трубопроводе.58, вводят в верхнюю часть регенерационной колонны 62, снабженной подогревателем 69, в котором указанный очищенный растворитель подвергается регенерации, включающей отгонку легких фракций с помощью потока инертного газа, например, потока азота, введенного в нижнюю часть колонны 62 через трубопровод 43. После регенерации получают, с одной стороны, регенерированный растворитель 34, который рециркулируется посредством насоса 37 и трубопровода 38 в промывную колонну 5 через теплообменник 39 и трубопровод 6, и, с другой стороны, получают поток кислого газа 4, обогащенного С02, который содержит почти всю СОа, имеющуюся в деметанизированном обогащенном растворителе и содержит менее 10% мол., углеводородов по отношению к СОа в расчете на метановый эквивалент. Часть холодного регенерированного растворителя, проходящая по трубопроводу 38, отводится трубопроводом 63 для введения в экстракционную колонну 56 на уровне,

расположенном выше уровня введения обогащенного деметанизированного растворителя, циркулирующего в трубопроводе 27. Для дополнения вышеприведенного

описания, ниже приводятся примеры осуществления способа:

П р и м е р 1. Используя установку, аналогичную установке, изображенной схематически на фиг. 1 и работающую, как опи0 сано выше, обрабатывают газовую смесь имеющий следующий молярный состав, %: С02-18; метан -71,5: этан 5,1: пропан -1,8; бутан -1,8; гексан - 1,8.

Обрабатываемую газовую смесь, поступа5 ющую через трубопровод 1 с расходом 10 000 кмол/ч при температуре 30°С и под давлением 5000 кПа, вводят в колонну 2 для удаления углеводородов Сей выше. Ввиду того, что в данном примере обрабатываемая газо0 вая смесь сухая, то не вводится никакой добавки растворителя через трубопровод 41.

Через трубопровод 4 колонны 2, выводят 352 кмол/ч тяжелой углеводородной

5 фракции, имеющей давление 5000 КПа и температуру равную 30°С, при этом вышеуказанная фракция имеет следующий состав, %: С02 - 9,26: метан - 18; этан - 5,01: пропан - 4,71; бутан - 12,05; гексан - 50,97.

0 Через трубопровод из верхней части колонны 2 выводят 9648 кмоль/ч предварительно обработанной газовой смеси имеющей температуру -20°С и давление 4950 кПа, при этом указанная предвари5 тельно обработанная газовая смесь имеет следующий молярный состав, %: СОа - 18,32; метан - 73,45; этан - 5,10; пропан - 1,69; бутан - 1.43; гексан - 0,01.

Предварительно обработанная газовая

0 смесь контактирует с 6000 кмоль/ч растворителя, состоящего из смеси метанола и воды при молярном соотношении, равном 95:5 и имеющего давление 5000 кПа и температуру равную -30°С, при этом контактирова5 ние осуществляется в промывной колонне 5, содержащей 14 тарелок, при температуре -30°С и под давлением 4900 кПа. Холодильники 7, которыми оборудована колонна 5, позволяют выдерживать заданную темпера0 туру в указанной колонне.

Из верхней части колонны 5 через трубопровод 8 выводят 7405 кмоль/час обработанного газа имеющего давление 4900 кПа и температуру -30°С, при этом вышеуказан5 ный обработанный газ имеет следующий молярный состав, %: С02 - 1,42; метан - 95.67; этан - 2,90; метанол - 0,01.

Из основания промывной колонны 5 через трубопровод 11, выводят 9182 кмоль/ч обогащенного растворителя, имеющего

температуру -30°С и давление 4900 кПа, при этом вышеуказанный обогащенный растворитель имеет следующий молярный состав, %: С02 - 21,5; метан - 6,11; этан - 3,99; пропан - 1,88; бутан - 1,52; метанол - 62,07; вода - 3,27,

Обработанный газ, выведенный через трубопровод 8, подогревают до температуры окружающей среды в системе теплообменника 9, что позволяет обеспечить охлаждение растворителя в холодильнике 39, Подогретый обработанный газ направляют через трубопровод 10 к транспортному газопроводу.

Деметанизация обогащенного раство- рителя включает в себя, прежде всего, первое дросселирование вышеуказанного растворителя под давлением 3000 кПа, при этом дросселированный обогащенный растворитель подают в камеру 13, в которой получают 362 кмоль/час первого газа, содержащего 68% мол. метана, который выводят из. верхней части камеры 13 через трубопровод 14, и предварительно демета- низированный обогащенный растворитель, выводимый из указанной камеры через трубопровод 15 и в котором молярное содержание метана снижается с 6,11% до 3,57%. Предварительно деметанизированный обогащенный растворитель, температура кото- рого равна -33,6°С, дросселируют в клапане 16 и подают затем в дистилляционную колонну 17, содержащую 10 тарелок, под давлением 1800 кПа. В колонне 17 производят 577 кмоль/ч второго богатого метаном газа, выводимого через трубопровод 19 под давлением 1800 кПа и при температуре -37°С, и деметанизированный обогащенный растворитель, выводимый из колонны 17 через трубопровод 27 с расходом 8243 кмоль/ч, под давлением 1800 кПа и при температуре -8.2°С.

Деметанизированный обогащенный растворитель имеет следующий молярный состав, %: СОа - 20,16; метан - 0,03; этан - 3,37; пропан - 1,98; бутан - 1,67; метанол - 69,13; вода-3,64.

Второй обогащенный метаном газ сжимают в компрессоре 20 до давления первого обогащенного метаном газа, а именно до 3000 кПа. Сжатый газ, выходящий из компрессора 20 через трубопровод 21, смешивают с первым обогащенным метаном газом для образования богатой метаном газовой фазы 22, которую затем сжимают в компрес- соре 23 до давления обрабатываемой газовой смеси, а именно до 5000 кПа, при этом казанную сжатую газовую смесь подают через трубопровод 24, холодильник 25 и трубопровод 26 и добавляют к предварительно

обработанной газовой смеси, циркулирующей в трубопроводе 3.

Богатая метаном сжатая газовая фаза, проходящая по трубопроводу 26 имеет температуру -20°С, давление 5000 кПа и расход 938 кмоль/ч.

Молярный состав вышеуказанной богатой метаном газовой смеси циркулирующей по трубопроводу 26 является следующим, %; С02 - 29,80; метан - 59,50; этан - 9,45; пропан - 0,97; бутан - 0,26; метанол - 0,02.

После дросселирования в клапане 29 и подогрева в системе 28, деметанизированный обогащенный растворитель имеет температуру 10°С и давление 800 кПа. Затем указанный подогретый растворитель разделяют на первый поток 30, имеющий расход 4533 кмоль/ч, который направляют непосредственно в регенерационную колонну 33, и на второй поток 31, который подогревают до 70°С в теплообменнике 35 перед подачей к регенерационной колонне 33, Эта колонна работает под давлением 700 кПа и содержит 18 тарелок при этом потоки 30 и 31 соответственно подают на уровень восьмой и двенадцатой тарелок, которые считают, начиная от верхней части колонны.

В верхней части регенерационной колонны 33 получают газовую смесь содержащую С02 и углеводороды С2 и выше, которую выводят через трубопровод 42 при температуре -14°С и под давлением 700 кПа и с расходом 2244 кмоль/ч, а в основании получают регенерированный растворитель, выводимый из регенерационной колонны 33 через трубопровод 34,

Газовая смесь, проходящая по трубопроводу 42 имеет следующий молярный состав, %: С02 - 74,07; метан - 0,12; этан - 13,36; пропан - 7,28; бутан - 6,13; гексан - 0,04.

Регенерированный растворитель охлаждают, пропуская его через теплообменник 35, затем снова сжимают до давления 5000 кПа с помощью насоса 37 и потом направляют большую его часть через трубопровод 38 к промывной колонне 5 через холодильник 39 и трубопровод 6.

Газовую смесь, проходящую по трубопроводу 42, промывают в противотоке в про- мывной башне 47 с помощью углеводородного растворителя, состоящего, в основном, из гексанэ. Башня 47 содержит 35 тарелок и работает под давлением 700 кПа, при температуре -30°С, в верхней части на уровне холодильника 46. Подачу растворителя в башню 47 через трубопровод 53 и газовой смеси через трубопровод 42 осуществляют соответственно на первую тарелку и на двадцать первую тарелку вышеуказанной башни, В верхней части промывной башни 47 получают поток кислого газа 44 обогащенного СОг и имеющего содержание углеводорода, выраженное в метиловом эквиваленте, меньше 10% мол. по отношению к СОа. При этом поток кислого газа имеет температуру -30°С, давление 650 кПа и расход 1685 кмоль/ч, а в основании башни получают углеводородный растворитель 45 с уменьшенным содержанием СОа, имеющий температуру 95.8°С, давление 730 кПа и расход 5059 кмоль/ч.

Молярный состав потока кислого газа 44 является следующим, %: СОа - 98,65; метан - 0,15; этан - 0,98; бутан - 0.05; гексан - 0,17.

Углеводородный обогащенный растворитель 45 имеет следующий молярный состав, %; этан - 5,16: пропан - 3,23; бутан - 3,69; гексан-87,91.

При разделении углеводородного обогащенного растворителя 45 в колонне 49, снабженной 28 тарелками и работающей под давлением 600 кПа, получают в верхней части 561 кмоль/ч фракции углеводородов 48 с С2 и выше, имеющих температуру 18°С и давление 600 кПа, а в основании колонны получают 4500 кмоль/ч регенерированного углеводородного растворителя, имеющего температуру 142.7°С и давление 670 кПа, при этом указанный растворитель содержит, в молях, 98,89% гексана и 1.11% бутана.

Молярный состав фракции углеводородов 48 с Са и выше является следующим, %: С02 - 0,02; этан - 46,49; пропан - 29,10; бутан - 24,37; гексан - 0.02..

Пример 2. Используя установку, аналогичную установке, изображенной схематически на фиг. 2 и работающую как описано выше, обрабатывают газовую смесь имеющую те же самые состав, температуру, давление и расход, что и газовая смесь по примеру 1.

Предварительную обработку указанной газовой смеси в колонне 2 для удаления углеводородов с Се и выше осуществляют в условиях примера 1 и выводят из вышеуказанной колонны 2, с одной стороны, через трубопровод 3, предварительно обработанную газовую смесь и, с другой стороны, через трубопровод 4 тяжелую углеводородную фракцию, имеющую те же самые характеристики по составу, температуре, давлению и расходу, что и характеристики предварительно обработанной газовой смеси и тяжелой углеводородной фракции, полученных по примеру 1.

Предварительно обработанную газовую смесь вводят в контактирование с 11500

кмол/ч растворителя, имеющего температуру -20°С и давление 5000 кПа и содержащего в молях, 82,34% метанола, 14,67% воды и 2,88% гексана, при этом вышеуказанное

контактирование осуществляют в промывной колонне 5, содержащей 14 тарелок и работающий при температуре -20°С, под давлением 4900 кПа. Холодильники 7, которыми снабжена промывная колонна 5, позволяет выдерживать в указанной колонне заданную температуру.

Через трубопровод 8, из верхней части колонны 5, выводят 7499 кмоль/ч обработанного газа, имеющего давления 4900 кПа

и температуру -20°С, при этом вышеуказанный обработанный газ имеет следующий молярный состав, %: СОа - 1.68; метан - 94,44; этан - 3,78; метанол - 0,02. .

Выводимый через трубопровод 8, обработанный газ, подогревают до температуры окружающей среды в системе теплообменника 9, при этом подогретый обработанный газ направляют по трубопроводу 10 к отводящему газопроводу.

Через трубопровод 11, из основания промывной колонны выводят 14655 кмоль/ч обогащенного растворителя, имеющего температуру -20°С и давление 4900 кПа, при этом вышеуказанный обогащенный растворитель имеет следующий молярный состав, %; С02-13,64: метан - 3,70; этан-2,10 пропан - 1,23; бутан - 0,98; гексан - 2,24; метанол - 64,61; вода -11,51.

Деметанизация обогащенного растворителя включает в себя прежде всего, первое дросселирование вышеуказанного растворителя до давления 3000 кПа, при этом дросселированный обогащенный растворитель подают в дросселирующую камеру 13, в которой получают 401 кмол/ч первого газа, содержащего 64% мол, метана, который выводят из верхней части камеры 13 через трубопровод 14 и предварительно деметанизированный оборащенный растворитель, который выводят из вышеуказанной камеры через трубопровод 15 и содержание метана в котором снижено с 3,70% до 2.01. Предварительно деметанизированный обогащенный растворитель, температура которого равна - 22,5°С, дросселируют в клапане 16 и затем, подают в дистилляционную колонну 17, содержащую 10 тарелок и работающую под давлением 1800 кПа.

в колонне 17 получают 604 кмоль/ч второго обогащенного метаном газа, выводимого через трубопровод 19 под давлением 1800 кПа и при температуре -25°С и деметанизированный растворитель, выводимый из колонны 17 через трубопровод 27 с расходом 13649 кмоль/ч, с температурой 1°С и под давлением 1800 кПа.

Деметанизированный обогащенный растворитель, проходящий по трубопроводу 27 имеет следующий молярный состав, %: COz- 12,11; метан - 0,03; этан - 1,53; пропан - 1,20; бутан - 1,01; гексан - 2,39; метанол - 69,7; вода - 12,36.

Второй обогащенный метаном газ сжимают в компрессоре 20 до давления первого обогащенного метаном газа, а именно; до 3000 кПа. Выходящий из компрессора 20 по трубопроводу 21, сжатый газ смешивают с первым обогащенным метаном газом для образования обогащенной метаном газовой фазы 22, которую, затем, сжимают в компрессоре 23 до давления обрабатываемой смеси, а именно 5000 кПа, при этом вышеуказанную сжатую газовую фазу добавляют через трубопровод 24, холодильник 25 и трубопровод 26 к предварительно обработанной газовой смеси, циркулирующей по трубопроводу 3.

Обогащенная метаном сжатая газовая фаза, проходящая по трубопроводу 26, имеет температуру -20°С, давление 5000 кПа и расход 1006 кмоль/ч. Вышеуказанная газовая фаза, циркулирующая по трубопроводу 26 имеет следующий молярный состав, %: СО2-34,31%; метан -53,50%; этан - 9,84 %; пропан - 1,70%; бутан - 0,53%; метанол - 0,03%.

Контактирование деметанизированно- го обогащенного растворителя, дросселированного в клапане 29 и охлажденного до температуры -40°С в системе охлаждения 40 осуществляют в противотоке в экстракционной башне 56 жидкость/жидкость с охлаждением углеводородным растворителем с большим содержанием гексана, при этом указанный углеводородный растворитель состоит из, в молях, 95,77% гексана, 1,11% бутана и 3,12% метанола. Экстракционная башня 56 содержит тридцать одну тарелку и на ее первую тарелку подают 5000 кмоль/час регенерированного растворителя через трубопровод 63 с температурой -40°С, на двадцать первую тарелку подают деметанизированный обогащенный растворитель, поступающий из системы охлаждения 40, а на тридцать первую тарелку подают охлажденный углеводородный растворитель на основе гексана, подаваемого по трубопроводу 57 с расходом 1600 кмоль/ч. В результате этой экстракции получают 2079 кмоль/ч обогащенного углеводородного растворителя, имеющего температуру -40°С и давление 1200 кПа, при этом указанный обогащенный углеводородный растворитель выводят из верхней части

башни 56 через трубопровод 59, и 18069 кмоль/ч очищенного растворителя, выводимого из основания указанной башни через трубопровод 58 при температуре -40°С и

под давлением 1200 кПа.

Обогащенный углеводородный растворитель, проходящий по трубопроводу 59 имеет следующий молярный состав, %: COz - 0,14; метан -0,13; этан -9,19; пропан -7,79;

0 бутан - 6,62; гексан - 73,72; метанол - 2,40,

Очищенный растворитель, проходящий по трубопроводу 58 имеет следующий молярный состав, %: СОа - 9,16; метан - 0,01; этан - 0,10; пропан - 0,01; гексан - 2,42;

5 метанол-74,91; вода-13,40.

При разделении обогащенного углеводородного растворителя 59 в регенерацион- ной колонне 49, содержащей двадцать восемь тарелок и работающей под давлени0 ем 700 кПа, получают, с одной стороны, в верхней части колонны 49, -497 кмоль/ч фракции углеводородов с Cz и выше, имеющие температуру 28°С и давление 700 кПа, которые выводят через трубопровод 48 и, с

5 другой стороны, в основании указанной колонны получают 1600 кмоль/ч регенерированного углеводородного растворителя, имеющего температуру 142,7°С и давление 670 кПа, который выводят через трубопро0 вод 50.

Фракция углеводородов Cz и выше, выводимая через трубопровод 48 имеет следующий молярный состав, %: COz - 0,59; метан - 0,54; этан - 38,40; пропан - 32,58; бутан 5 27,67; гексан - 0,20; метанол - 0,02.

Регенерированный углеводородный растворитель, проходящий по трубопроводу 50, содержит, в молях, 95,77% гексана, 1,11% бутана и 3,12% метанола. Вышеука0 занный растворитель доводят в насосе 51 до давления 1200 кПа, затем охлаждают до - 40°С в экстракционную башню 56.

Очищенный растворитель, поступивший через трубопровод 58 из экстракцион5 ной башни 56, дросселируют при давлении 200 кПа в дросселирующем клапане 60, затем его вводят в регенерационную колонну 62 для его регенерации. На первую тарелку указанной колонны 62, содержащей четыр0 надцать тарелок и работающей под давлением 200 кПа, подают регенерируемый очищенный растворитель, и на последнюю тарелку подают через трубопровод 43 поток азота с расходом 650 кмоль/ч, Подогрева5 тель 69, которым снабжена вышеуказанная колонна 62, размещен на седьмой тарелке. В результате регенерации очищенного растворителя получают, с одной стороны, 2289 кмоль/ч потока кислого газа, обогащенного СОа, при этом указанный поток выводят через трубопровод 44 из верхней части колонны 62, и с другой стороны, регенерированный растворитель выводимый из основания колонны 62 через трубопровод 34.

Поток кислого газа, обогащенного С02, выводимый через трубопровод 44, имеет давление 200 кПа и температуру -47,5°С, при этом он имеет следующий молярный состав, %: СОа - 71,64; метан - 0,05; этан - 0,77; пропан - 0,04; гексан - 0,40; метанол - 0,06; азот - 27,04.

Регенерированный растворитель, циркулирующий по трубопроводу 34 доводится до давления 5000 кПа при прохождении его через насос 37, потом его разделяют на две части, а именно: на большую часть, рецир- кулируемую в промывную колонну 5 после прохождения через систему теплообменника 39 и через трубопровод 6, и на часть, подаваемую в экстракционную колонну 56 по трубопроводу 63.

П р и м е р 3. Используя установку аналогичную установке, изображенной схематически на фиг, 1 и работающую, согласно вышеописанному способу, обрабатывают газовую смесь, имеющую состав, температуру, давление и расход аналогичные газовой смеси примера 1.

Предварительную обработку газовой смеси осуществляют в колонне 2, для удале- ния углеводородов с Сб и выше в условиях аналогичных условиям примера 1 и выводят из вышеуказанной колонны 2, с одной стороны, через трубопровод 3 предварительно обработанную газовую смесь и, с другой стороны, через трубопровод 4 тяжелую углеводородную фракцию, имеющую характери- стики аналогичные характеристикам предварительно обработанной газовой смеси и тяжелой углеводородной фракции, пол- ученных, согласно примеру 1.

Контактирование предварительно обработанной газовой смеси осуществляют при 2500 кмоль/ч диметилформамида, ис- пользуемого в качестве растворителя, имеющего температуру -35°С и давление 4950 кПа, при этом контактирование осуществляют в промывной колонне 5, содержащей шестнадцать тарелок и работающей при температуре -35°С под давлением 4900 кПа. Холодильники 7, которыми оборудована промывная колонна 5, позволяют поддерживать заданную величину температуры в указанной колонне.

Через трубопровод 8, из верхней части колонны 5, выводят 7577 кмоль/ч отработанного газа, имеющего давления 4900 кПа и температуру -35°С, при этом обработанный газ имеет следующий молярный состав,

%:С02-1,52%; метан-93,50%; этан-4,54%; пропан -0,13%; гексан - 0,3%.

Через трубопровод 11, из основания промывной колонны, выводят 5487 кмоль/ч обогащенного растворителя, имеющего температуру-35°С и давление 4900 кПа, при этом вышеуказанный растворитель имеет следующий молярный состав, %: СОа - 35-.30; метан - 10,60; этан - 3,56; пропан - 2,97; бутан - 2,57; гексан - 0,95; диметилфор- мамид - 44,05.

Деметанизация обогащенного растворителя включает, прежде всего, первое дросселирование вышеуказанного растворителя под давлением 3000 кПа, при этом дросселированный обогащенный растворитель подают в дросселирующую камеру 13, в которой получают 403 кмоль/ч первого газа, содержащего 72% мол. метана, который выводят из верхней части камеры 13 через трубопровод 14, и предварительно де- метанизированный обогащенный растворитель, выводимый из вышеуказанной камеры через трубопровод 15 и молярное содержание в котором снижено с 10.60% до 5,70%. Предварительно деметанизированный обогащенный растворитель, температура которого равна -37°С дросселируют в клапане 16 и. затем, подают колонну 17, содержащую десять тарелок и работающей под давлением 1850 кПа.

В колонне 17, производят 513 кмоль/ч второго обогащенного метаном газа, выводимого через трубопровод 19 под давлением 1850 кПа и при температуре -34°С и деметанизированный растворитель, выводимый из колонны 17 через трубопровод 27 с расходом 4571 кмоль/ч при температуре 2°С и под давлением 1850 кПа.

Деметанизированный обогащенный растворитель, который проходит по трубопроводу 27, имеет следующий молярный состав, %: СОг - 36,27; метан - 0,06; этан - 3.24; пропан - 3,37; бутан - 3,03; гексан - 1,14; диметилформамид - 52,89.

Второй обогащенный метаном газ сжимают в компрессоре 20 до давления первого обогащенного метаном газа, а именно, до 3000 кПа. Выходящий из компрессора 20 через трубопровод 21, сжатый газ смешивают с первым газом, обогащенным метаном, для образования обогащенной метаном газовой фазы 22, которую затем сжимают в компрессоре 23 до давления обрабатываемой газовой смеси, а именно до 4950 кПа, при этом указанная сжатая газовая смесь подается по трубопроводу 24, через холодильник 25 и трубопровод 26 к предварительно обработанной газовой смеси, которая циркулирует по трубопроводу 3.

Обогащенная метаном газовая сжатая смесь, проходящая по трубопроводу 26 имеет давление 4950 кПа и расход 916 кмоль/ч. Молярный состав указанной газовой фазы 26 является следующим, %: С02 - 30,44; ме- тан - 63,20; этан - 5,16; пропан - 0,94; бутан -0,26,

После дросселирования в клапане 29 и охлаждения в охлаждающей системе 40 до -35°С, деметанизированный обогащенный растворитель вводят в контактирование в противотоке в экстракционной башне 56 жидкость/жидкость с охлажденным углеводородным растворителем с высоким содержанием гексана, при этом вышеупомянутый углеводородный растворитель содержит в молях, 95,70% гексана, 2,32% бутан, 1,44% пропана, 0,29% этана и 0,25% диметилфор- мзмида. Экстракционная башня 56 имеет двадцать восемь тарелок при этом на пер- вую тарелку подается 1200 кмоль/ч охлажденного растворителя, который поступает по трубопроводу 63 при температуре -35°С, на пятнадцатую тарелку подается обогащенный деметанизированный раствори- тель, который поступают из охлаждающей системы 40 и на двадцать восьмую тарелку подается углеводородный охлажденный растворитель на основе гексана, подводимый по трубопроводу 57 с расходом 1358 кмоль/ч. В результате этой экстракции, получают 1757 кмоль/ч углеводородного обогащенного растворителя с температурой -35°С под давлением 1000 кПа, при этом вышеуказанный углеводородный раствори- тель выводят из верхней части башни 56 через трубопровод 59, и 5372 кмоль/ч очищенного растворителя, выводимого из основания вышеуказанной башни, через трубопровод 58, при температуре -35°С и под давлением 1000 кПа.

Углеводородный обогащенный растворитель, проходящий через трубопровод 59, имеет следующий молярный состав, %: С02 - 0,23; метан - 0,15; этан -8,48; пропан - 9,26; бутан - 8,96; гёксан - 78,72; диметилформа- мид-0,20.

Очищенный растворитель, проходящий по трубопроводу 58 имеет следующий молярный состав, %: СО2 - 30,83; этан - 0,06; пропан - 0,22; бутан - 0,25; гёксан - 2,05; диметилформамид - 66,59,

При разделении обогащенного углеводородного растворителя 59 в регенерацион- ной колонне 49, содержащей двадцать восемь тарелок и работающей под давлением 300 МПа получают, с одной стороны, в верхней части колонны 49,421 кмоль/ч фракции углеводородов с С2 и выше, имеющей температуру 2°С и давление 300 кПа.

которую выводят по трубопроводу 48 и, с другой стороны, получают в основании вышеуказанной колонны, 1357 кмоль/ч регенерированного углеводородного растворителя, имеющего температуру 96°С и давление 300 кПа, который выводят через трубопровод 50.

Фракция углеводородов с С2 и выше, выводимая по трубопроводу 48, имеет следующий молярный состав, %; С02 - 0,96; метан - 0,62; этан - 34,46; пропан - 34,02; бутан-29,94.

Регенерированный углеводородный растворитель, проходящий по трубопроводу 50, сжимают в насосе 51 до давления 1000 кПа, затем охлаждают до -35°С в системе охлаждения 61 перед его рециркуляцией по трубопроводу 57 в экстракционную башню 56.

Очищенный растворитель, поступающий по трубопроводу 58 из экстракционной башни 56, дросселируют при давлении 200 кП а в дросселирующем клапане 60, затем его вводят в регенерационную колонну 62 в целях регенерации. Регенерируемый очищенный растворитель подают на первую тарелку колонны 62, содержащей четырнадцать тарелок и работающей под давлением 200 кПз, а на последнюю тарелку подают поток азота 43 с расходом 500 кмоль/час, Подогреватель 69, которым снабжена колонна 62, расположен на седьмой тарелке.

В результате регенерации очищенного растворителя получают, с одной стороны, 2172 кмоль/ч потока кислого газа обогащенного С02, при этом, вышеуказанный поток выводят по трубопроводу 44 из верхней части колонны 62, а, с другой стороны, регенерированный растворитель, выведенный из основания колонны 62 через трубопровод

34.;

Поток кислого газа, обогащенного С02, выводимый по трубопроводу 44 имеет давление 200 кПа и следующий молярный состав/%; С02 - 75,87; метан - 0,01; этан - 0,14; пропан - 0,45; бутан - 0,50; азот - 23,02.

Регенерированный растворитель, циркулирующий по трубопроводу 34, доводят до давления 4950 кПа, пропуская через насос 37, потом разделяют его на две части, а именно, на большую часть, рециркулируе- мую в промывную колонну 5 после прохождения через систему теплообменника 39 и трубопровод 6, и на часть, подаваемую а экстракционную башню 56 по трубопроводу 63.

П.-р и м ер 4. Используя установку, аналогичную установке, которая схематично изображена на фиг, 2 и работающую как

описано выше, обрабатывают газовую смесь, имеющую тот же самый молярный состав, что и газовая смесь, приведенная в примере 1.

Обрабатываемую газовую смесь, поступающую по трубопроводу 1 с расходом 10000 кмоль/ч, при температуре 20°С и под давлением 8000 кПа вводят в колонну 2 для удаления углеводородов Се и выше.

Через трубопровод 4 колонны 2, выводят 371 кмоль/ч углеводородной фракции, имеющей давление 7950 кПа и температуру равную 20°С, при этом вышеуказанная фракция имеет следующий состав, %: С02 - 16,63; метан - 34,16; этан - 5,22; пропан - 4,79; бутан -10,95: гексан - 28,25.

Через трубопровод 3 из верхней части колонны 2, выводят 9629 кмоль/ч предварительно обработанной газовой смеси, имеющей температуру 0°С и давление 7950 кПа, при этом вышеуказанная предварительно обработанная газовая смесь имеет следующий молярный состав, %: С02 -18,05; метан - 72,94; этан -5,10; пропан -1,68; бутан -1,45; гексан - 0,78.

Контактирование предварительно обработанной газовой смеси осуществляют с 7600 кмоль/ч растворителя, состоящего из диметилацетамид, имеющего давление 7950 кПа и температуру равную 0°С, при этом контактирование осуществляют в промывной колонне 5, содержащей двадцать пять тарелок при температуре 0°С и под давлением 7950 кПа, холодильники 7, которыми оборудована промывная колонна 5, позволяют поддерживать заданную величину температуры в колонне...

Из верхней части колонны 5, через трубопровод 8, выводят 7301 кмоль/ч обработанного газа, имеющего давление 7950 кПа и температуру 0°С, при этом вышеуказанный газ имеет следующий молярный состав, %: СОа - 0,06: метан - 96,06; этан - 3,17; пропан - 0,02; бутан - 0,01; гексан - 0,65; диметилацетамид 0,03.

На основании промывной колонны 5, через трубопровод 11. выводят 12181 кмоль/ч обогащенного растворителя, имеющего температуру 0°С и давление 7950 кПа, при этом обогащенный растворитель имеет следующий молярный состав, %: СОа - 16,68; метан - 15,40; этан - 2,81: пропан - 1,40; бутан- 1,18; гексан-3,68; диметилацетамид-59,90.

Деметанизация обогащенного растворителя включает в себя, прежде всего, первое дросселирование вышеуказанного растворителя до давления 3400 кПа, при этом дросселированный обогащенный растворитель подают в камеру 13, в которой

получают 1827 кмоль/ч первого газа, содержащего 72,5% мол. метана, который выводят из верхней части камеры 13 по трубопроводу 14, и предварительно деметавизированный обогащенный растворитель, который выводят из камеры 13 по трубопроводу 15, молярное содержание метана, в котором снижается с 15,40 до 5,3%. Предварительно деметанизированный обогащен0 ный растворитель, температура которого равна -4°С. дросселируют в клапане 16 и затем направляют в дистилляционную колонну 17, содержащую десять тарелок, под давлением 1800 кПа.

5 В колонне 17 получают 426 кмоль/ч второго газа, обогащенного метаном, который выводят через трубопровод 19 под давлением 1800 кПа и при температуре -35°С, и деметанизированный растворитель, кото0 рый выводят из колонны 17 по трубопроводу 27 с расходом 9928 кмоль/ч, с температурой 26°С и под давлением 1800 кПа.

Деметанизированный обогащенный растворитель, проходящий по трубопроводу

5 27, имеет следующий молярный состав, %: СОг -17,53; метан - 0,09; этан - 2,62; пропан - 1,63; бутан -1,42; гексан - 4,45; диметилацетамид-72,26%.

Второй обогащенный метаном газ сжи0 мают в компрессоре 20 до давления первого обогащенного метаном газа, а именно до 3400 кПа. Выходящий из компрессора 20 по трубопроводу 21, сжатый газ смешивают с первым газом, обогащенным метаном, для

5 образования обогащенной метаном газовой фазы 22, которую затем сжимают в компрессоре 23 до давления обрабатываемой газовой смеси, а именно до 7950 кПа. при этом сжатую газовую фазу добавляют через тру0 бопровод 24, холодил ьник 25 и трубоп ровод

26 к предварительно обработанной газовой

смеси, циркулирующей по трубопроводу 3.

Обогащенная метаном сжатая газовая

фаза, проходящая по трубопроводу 26, име5 ет давление 7950 кПа и расход 2253 кмоль/ч.

Газовая фаза, обогащенная метаном

циркулирующая по трубопроводу 26 имеет

следующий молярный состав, %: С02 12,99; метан - 82,82: этан - 3,68; пропан 0 0,40; бутан -0,11.

Деметанизированный обогащенный растворитель, после дросселирования в клапане 29 и охлаждения до 0°С в системе охлаждения 40 вводят в контактирование 8

5 противотоке в экстракционной башне 56 жид кость/жид кость с охлажденным углеводородным растворителем с большим содержанием гёксана, при этом вышеуказанный углеводородный растворитель состоит из, в молях,97,89% гексана, бутана,0,56%

пропана и 0,19% этана. Экстракционная башня 56 содержит тридцать пять тарелок и на ее первую тарелку подают 3000 кмоль/час регенерированного растворителя, подводимого по трубопроводу 63 при температуре 0°С, на восемнадцатую тарелку подают деметанизированный обогащен- ный растворитель, поступающий из системы охлаждения 40, а на последнюю тарелку подают охлажденный углеводород- ный растворитель на основе гексана, подаваемого трубопроводом 57 с расходом 3678 кмоль/ч. В результате этой экстракции получают 4296 кмоль/час обогащенного углеводородного растворителя, имеющего температуру 0°С и давление 1700 кПа, при этом обогащенный углеводородный растворитель выводят из верхней части башни 56 через трубопровод 59, и 12310 кмоль/час очищенного растворителя выводят из осно- вания башни 56 через трубопровод 58 при температуре 0°С и под давлением 1700 кПа.

Обогащенный углеводородный растворитель, проходящий по трубопроводу 59 имеет следующий молярный состав, %: С02 - 1,21; метан-0,19; этан - 6,06; пропан-3,96; бутан - 3,70; гексан - 84,45; диметилацета- мид-0,42.

Очищенный растворитель, проходящий по трубопроводу 58, имеет следующий мо- лярный состав, %: СОа - 13,74; этан - 0,05; пропан - 0,10; бутан - 0,12; гексан - 4,69; диметилацетамин - 81,30.

В результате разделения обогащенного углеводородного растворителя 59 в регене- раторной колонне 49, содержащей двадцать восемь тарелок и работающей под давлением 1000 кПа, получают, с одной стороны, в верхней части колонны 49, 615 кмоль/час фракции углеводородов С2 и выше, имею- щей температуру 30°С и давление 1000 кПа, которые выводят по трубопроводу 48, и, с другой стороны, в основании колонны 49 получают 3678 кмоль/ч регенерированного углеводородного растворителя, имеющего температуру 160°С и давление 1000 кПа, который выводят через трубопровод 50.

Фракции углеводорода с Са и выше, выводимая по трубопроводу 48, имеет следующий молярный состав, %: СОа - 8,74; метан - 1,40; этан - 40,88; пропан - 26,42; бутан - 22,56.

Регенерированный углеводородный растворитель, проходящий по трубопрово- ду 50, содержит, в молях, 97,88% гексана, 0.86% бутана. 0,56% пропана и 0,19% этана. Растворитель доводят в насосе 51 до давления 1700 кПа, затем охлаждают до 0°С в системе охлаждения 61 перед его рециркуляцией через трубопровод 57 в экстракционную башню 56.

Очищенный растворитель, поступающий по трубопроводу 58 из экстракционной башни 56, дросселируют при давлении 200 кПа в дросселируюем клапане 60, затем его вводят в регенерационную колонну 62 для регенерации. На первую тарелку колонны 62, содержащей четырнадцать тарелок и работающей под давлением 200 кПа, подают регенерируемый очищенный растворитель, и на последнюю тарелку подают по трубопроводу 43 поток азота с расходом 500 кмоль/час. Подогреватель 63, которым снабжена колонна 62, расположенная на седьмой тарелке.

В результате регенерации очищенного растворителя получают с одной стороны, 2212 кмоль/ч потока кислого газа, обогащенного С02, при этом поток выводят через трубопровод 44 из верхней части колонны 62 и, с другой стороны, регенерированный растворитель выводят из основания колонны 62 по трубопроводу 34.

Поток кислого газа обогащенного СОг, который выводят через трубопровод 44, имеет давление 200 кПа и следующий молярный состав, %: С02 - 76,05; метан - 0,14; этан - 0,33; пропан - 0,53; бутан - 0,54; азот - 22,41.

Регенерированный растворитель, циркулирующий по трубопроводу 34 разделяют на две части, -а именно: на большую часть рециркулируемую к промывной колонне 5 после прохождения через систему теплообменника 39 и трубопровод 6, и на часть, подаваемую в экстракционную колонну 56 по трубопроводу 63.

П р и м е р 5. Используя установку, аналогичную установке, изображенной схематически на фиг. 2 и работающую как описано выше, обрабатывают газовую смесь, имеющую состав, температуру и расход аналогичные газовой смеси примера 1 и давление 3000 кПа.

Предварительную обработку газовой смеси осуществляют в колонне 2, для удаления из нее углеводородов с Се и выше и в условиях аналогичных условиям примера 1.

Предварительно обработанная газовая смесь, поступающая из колонны 2 по трубопроводу 3 имеет Вледующий молярный состав, %: С02 - 18,30; метан - 73.44; этан - 5,10; пропан -1,69; бутан -1,44; гексан - 0.03.

Предварительно обработанная газовая смесь, к которой добавлена газовая фаза и которая поступает по трубопроводу 26, вводится в контактирование с 7600 кмоль/ч растворителя, состоящего из диметилацета- мида, имеющего температуру 0°С и давление 2900 кПа, при этом контактирование осуществляют в промывной колонне 5. содержащей двадцать пять тарелок и работающей при 0°С и под давлением 2900 кПа. Холодильники 7, которыми оборудована промывная колонна, позволяют поддерживать температуру в колонне на заданной величине.

Из верхней части колонны 5, выводят по трубопроводу 8, обработанный газ, имеющий давление 2900 кПа и температуру 0°С, при этом обработанный газ, содержит в молярных процентах, 93,60% метана и 1,98% С02, остальная часть состоит из углеводородов С2 и выше.

Из основания промывной колонны, выводят по трубопроводу 11 11024 кмоль/ч обогащенного растворителя, имеющего температуру 0°С и давление 2900 кПа, при этом обогащенный растворитель имеет следующий молярный состав, %: С02 - 18,23; метан-8,17; этан -2,26; пропан-1,56; бутан - 1,29; гексан - 0,03; диметилацетамин - 68,46.

Деметанизация обогащенного растворителя включает первое дросселирование вышеуказанного растворителя до давления 2400 кПа, при этом дросселированный обогащенный растворитель подают в дросселирующую камеру 13, в которой получают первый газ, содержащий метан, который выводят из верхней части камеры 13 по трубопроводу 14, и предварительно деметанизированный обогащенный растворитель выводят из указанной камеры по тру- бопроводу 15. Предварительно деметанизированный обогащенный растворитель дросселируют в клапане 16 и, затем, подают в дистилляционную колонну 17, содержащую десять тарелок и работающую при 1800 кПа.

В колонне 17, производят второй обогащенный метаном газ, который выводят по трубопроводу 19 под давлением 1800 кПа и при температуре -35°С, и диметанизирован- ный растворитель, выводимый из колонны 17 по трубопроводу 27 с расходом 9770 кмоль/ч и под давлением 1800 кПа.

Деметанизированный обогащенный растворитель, проходящий по трубопроводу 27 имеет следующий молярный состав, %: СОа - 17,61; метан - 0,05; этан - 1,93; пропан - 1,67; бутан - 1,43; гексан - 0,04; диметилацетамин - 77,27.

Второй обогащенный метаном газ сжимают в компрессоре 20 до давления первого газа обогащенного метаном, а именно до 2400 кПа. Сжатый газ выходящий из компрессора 20 по трубопроводу 21 смешивают с первым газом, обогащенным метаном для

образования обогащенной метаном газовой фазы 22, которую затем сжимают в компрессоре 23 до давления обрабатываемой газовой смеси, а именно до 2900 кПа, при этом

указанную сжатую газовую фазу добавляют через трубопровод 24, холодильник 25 и трубопровод 20 к предварительно обработанной газовой смеси, которая циркулирует по трубопроводу 3.

0 Обогащенная метаном сжатая газовая фаза, проходящая по трубопроводу 26, имеет температуру 0°С, давление 2900 кПа и расход 1957 кмоль/ч.

После дросселирования в клапане 29 и

5 охлаждения до 0°С в системе охлаждения 40, деметанизированный обогащенный растворитель вводят в контактирование в противотоке в экстрационной башне 56 жидкость/жидкость с охлажденным углево0 дородным растворителем с высоким содержанием гексана, при этом, вышеупомянутый углеводородный растворитель содержит в молях, 97,98% гексана, 1,56% углеводородов и 0,46% диметилацетамина.

5 Экстракционная башня 56 содержит тридцать пять тарелок и при этом на первую тарелку подают 3000 кмоль/ч регенерированного растворителя по трубопроводу 63 при температуре 0°С, на восемнадцатую та0 релку подают обогащенный деметанизированный растворитель, который поступает из системы охлаждения 40 и на последнюю тарелку подают углеводородный охлажденный растворитель на основе гексана, посту5 лающего по трубопроводу 57. В результате этой экстракции получают 4138 кмоль/ч углеводородного обогащенного растворителя, имеющего температуру 0°С и давление 1000 кПа, при этом вышеуказанный углево0 дородный растворитель выводят из верхней части башни 56 по трубопроводу 59, и 12303 кмоль/час очищенного растворителя выводят из основания башни 56 по трубопроводу 58 при температуре 0°С и под давлением

5 1000 кПа.

Углеводородный обогащенный растворитель, проходящий по трубопроводу 59 имеет следующий молярный состав. %: С02 -0,91; метан-0,10; этан-4,57; пропан-4,14;

0 бутан - 3,80; гексан - 86,07; диметилацетамин-0,41.

Очищенный растворитель, проходящий по трубопроводу 58 имеет следующий молярный состав, %; СОа - 13,70; этан - 0,04;

5 пропан - 0,10; бутан - 0,12; гексан - 4,68; диметилацетамин - 81,36,

В результате разделения обогащенного углеводородного растворителя 59 в регене- рационной колонне 49, содержащей двадцать восемь тарелок и работающей под

давлением 1000 кПа, получают, с одной стороны, из верхней части колонны 49,502 кмоль/час фракции углеводородов с Са и выше, имеющей температуру 35°С и давление 1000 кПа, которую выводят по трубопроводу 48, и, с другой стороны, в основании вышеуказанной колонны, получают регенерированный углеводородный растворитель, имеющий температуру 152°С и давление 1000 кПа, который выводят через трубопровод 50.

Фракция углеводородов с Сг и выше, выводимая по трубопроводу 48 имеет следующий молярный состав, %: СОг - 7,50; метан - 0,78; этан - 36,66; пропан - 30,03; бутан - 25,03.

Регенерированный углеводородный растворитель, поступивший по трубопроводу 50 охлаждают до 0°С в системе охяажде- ния 61 перед его рециркуляцией по трубопроводу 57 а экстракционную башню 56.

Очищенный растворитель, поступивший по трубопроводу 58 из экстракционной башне 56, дросселируют до давления 200 кЛа в дросселирующем клапане 60, потом, его вводят в регенерационную колонну 62 для регенерации. На первую тарелку вышеуказанной колонны 62 содержащей четыр- надцать тарелок и работающей под давлением 200 кПа подают регенерируемый очищенный растворитель, а на последнюю тарелку подают по трубопроводу 43 поток азота с расходом 500 кмоль/ч. Подогреватель 69, которым снабжена указанная колонна 62, расположен на седьмой тарелке.

8 результате регенерации очищенного растворителя получают, с одной стороны 2204 кмоль/ч потока кислого газа обогащенного СОг, при этом указанный поток выводят через трубопровод 44 из верхней части колонны 62 и, с другой стороны, регенерированный растворитель выводят из основания колонны 62 по трубопроводу 34,

Поток кислого газа обогащенного СОа, выводимый по трубопроводу 44 имеет давление 200 кПа и температуру -50°С и при этом, он имеет следующий молярный состав, %: С02 - 76,06; метан - 0,03; этан -0.21; пропан - 0,50; бутан - 0,52; азот - 22,68.

Регенерированный растворитель, циркулирующий по трубопроводу 34 разделяют на две части, а именно на большую часть рециркулируемую в промывную колонну 5 после прохождения через систему теплообменника 39 и трубопровод 6 и часть, которая подают в экстракционную башню 56 по трубопроводу 63.

Формула изобретения 1. Способ одновременного извлечения СОа и углеводородов С2 и выше из газовой смеси, находящейся под абсолютным давлением 3-8 МПа и содержащей метан, углеводороды с Са и выше, а также СОа, путем контактирования этой смеси в промывной зоне с растворителем при пониженной температуре с получением с одной стороны га0 за, состоящего в основном из метана, и жидкой фазы, содержащей растворитель, обогащенный СОа и углеводородами Са и выше, называемой обогащенным растворителем, деметанизации этого обогащенного

5 растворителя с получением жидкой фазы, обедненной метаном, называемой демета- низированным обогащенным растворителем, и газовой фазы, обогащенной метаном, и обработки деметанизированного обога0 щенного растворителя с получением кислого газа, обогащенного СОа, имеющейся в дементанизмрованном обогащенном растворителе, смеси углеводородов Са и выше, называемой фракцией углеводородов, и ре5 генерированного растворителя, который ре- циркулируют в промывную зону, отличающийся тем, что, с целью улучшения разделения деметанизированного обогащенного растворителя, в промывной зоне

0 используют растворитель, выбранный из метанола, диметилформамида и диметила- цетамида, процесс в промывной зоне проводят при температуре от -35°С до 0°С и при соотношении объемов газовой смеси и рас5 творителя, достаточном для получения газа, состоящего в основном из метана и имеющего молярное содержание СОг не более 2%, и обогащенного растворителем, содержащего по меньшей мере 80 мол,% углево0 дородов Сз и выше, имеющихся в исходной газовой смеси, обработку деметанизированного обогащенного растворителя осуще- ствляют до получения кислого газа, содержащего менее 6 мол. % углеводородов

5 в пересчете на метановый эквивалент, по отношению к СОа и до-получения фракции углеводородов, содержащей по меньшей мере 80 мол.% углеводородов Сз и выше, имеющихся в обрабатываемой газовой сме0 си, причемобработкадеметанизированного обогащенного растворителя включает в себя одну или другую из следующих стадий;

а) регенерацию деметанизированного обогащенного растворителя путем его дис5 тилляции с получением регенерированного растворителя и газовой смеси, содержащей СОа, а также углеводороды Са и выше, с последующей промывкой указанной газовой смеси при помощи углеводородного растворителя с Cs и выше в промывной зоне

при охлаждении с получением кислого газа, обогащенного С02, и углеводородного обогащенного растворителя, содержащего почти все углеводороды Сг и выше, содержащиеся в промываемой углеводородным растворителем газовой смеси, с последующей регенерацией углеводородного обогащенного растворителя для получения фракции углеводородов и регенерированного углеводородного растворителя, который рециркулируют на промывку после его предварительного охлаждения: 6) экстракцию в жидком виде углеводородов Са и выше путем контактирования в зоне экстракции деметанизированного обогащенного растворителя, предварительно подвергнутого охлаждению, с углеводородным растворителем для получения очищенного растворителя, содержащего почти всю С02, содержащуюся в деметанизированном обогащенном растворителе, и имеющего содержание углеводородов/ выраженное в метановом эквиваленте, меньше 10 мол.% по отношению к СОа. а также углеводородного растворителя, обогащенного углеводородами Сг и выше, с последующей регенерацией очищенного растворителя для получения с одной стороны регенерированного растворителя и с другой стороны кислого газа, обогащенного С02 с последующим разделением обогащенного углеводородного растворителя путем дистилляции на фракцию углеводородов и регенерированный углеводородный растворитель, который после охлаждения рециркулируют в зону экстракции.

2. Способ по п. 1,отличающийся тем, что деметаниэацию обогащенного растворителя осуществляют в две стадии: на первой стадии обогащенный растворитель подвергают первому дросселированию с выделением части метана, растворенного в указанном растворителе, с получением первого обогащенного метаном газа и-предва- рительно деметанизированной жидкости, и на второй стадии предварительно демета- низированную жидкость подвергают второму дросселированию с последующей дистилляцией и получают второй обогащенный метаном газ и деметанизированный обогащенный растворитель, и второй обогащен- ный метаном газ сжимают до давления первого обогащенного метаном газа, смешивают его с последним для образования газовой фазы, обогащенной метаном.

3.Способ по п. 1 или 2, о т л и ч а ю щ и- и с я тем, что деметанизированный обогащенный растворитель подвергают обработ- ке(а) и дистилляцию указанного цеметанизированного растворителя, составляющего первый этап этой обработки,

эсуществляют с предварительным нагревом его до температуры, близкой к температуре окружающей среды, и разделением подогретого растворители на первый и второй потоки, подаваемые на дистилляцию, принем первый лоток направляют непосредственно в регенерационную колонну на первый промежуточный уровень, а второй поток подают на второй промежуточный уровень регёнерационной колонны, распоюженный ниже первого уровня, после предварительного нагревания этого второ- о потока путем косвенного теплообмена с оегенерированным растворителем.

4.Способ по п. 1 или 2, о т л и ч а ю щ и- й с я тем, что деметанизированный обогащенный растворитель подвергают обработке (б) и регенерацию очищенного растворителя осуществляют путем дросселирования его до давления, превышающего 200 кПа. с последующей отгонкой легких

фракций в колонне регенерации при помощи инертного газа, такого как азот, и при необходимости с нагреванием.

5.Способ по одному из пп. 1-4, о т л и - ч а ю щ и и с я тем, что обрабатываемую

0 газовую смесь, содержащую углеводороды Сзи выше, подвергают предварительной обработке для конденсации фракции тяжелых углеводородов, которая содержит почти все углеводороды Се и выше, и получения пред«зрительно обработанной газовой смеси с содержанием углеводородов Се и выше менее 0,1 мас.%.

Похожие патенты SU1836407A3

название год авторы номер документа
СПОСОБ УДАЛЕНИЯ АЗОТА ИЗ ПОРЦИИ СЖИЖЕННОЙ СМЕСИ УГЛЕВОДОРОДОВ 1992
  • Анри Парадовски[Fr]
  • Кристин Манжен[Fr]
  • Клод Блян[Fr]
RU2085815C1
Способ регенерации насыщенного сероводородом и/или двуокисью углерода абсорбционного раствора 1981
  • Жак Батто
  • Ален Годард
SU1134113A3
Способ очистки природного газа от кислых примесей 1978
  • Клод Блян
  • Жан-Ив Шенар
  • Жан-Жак Дельпюеш
  • Оливье Оливо
SU950183A3
СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ ЭТИЛЕНА ИЗ ГАЗООБРАЗНЫХ УГЛЕВОДОРОДОВ 1992
  • Мера Юй Р.[Us]
  • Лам Вилфорд К.[Us]
  • Муллинс Дон В.[Us]
RU2105036C1
СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ СЫРЬЯ ДЛЯ КРЕКИНГА ИЗ СУХОГО ГАЗА 2018
  • Монталбано, Джозеф
  • Лечник, У. Джей
  • Чжу, Синь С.
RU2736090C1
Способ получения аморфных олефиновых сополимеров 1974
  • Жильбер Мари
SU576048A3
Способ выделения сероводорода изгАзОВОй СМЕСи 1978
  • Клод Блан
  • Жан-Ив Шенар
  • Оливье Оливо
SU803864A3
Способ очистки газов от меркаптанов 1987
  • Робер Вуарен
  • Жан Эльг
SU1582975A3
СПОСОБ СЖИЖЕНИЯ ПРИРОДНОГО ГАЗА С УЛУЧШЕННЫМ ИЗВЛЕЧЕНИЕМ ПРОПАНА 2008
  • Фишер Беатрис
  • Люкен Анн-Клэр
  • Фершнайдер Жилль
  • Мартен Пьер-Ив
  • Пигурье Жером
RU2491487C2
СПОСОБ ВЫДЕЛЕНИЯ ЖИДКИХ УГЛЕВОДОРОДОВ И УСТАНОВКА ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ 1990
  • Анри Парадовский[Fr]
  • Мишель Леруа[Fr]
RU2014343C1

Иллюстрации к изобретению SU 1 836 407 A3

Реферат патента 1993 года Способ одновременного извлечения СО @ и углеводородов С @ и выше из газовой смеси

Формула изобретения SU 1 836 407 A3

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 1993 года SU1836407A3

J
и F
Gchaffert, Chemical engineering progress, октябрь, 1984
с, 53-56
Патент США № 3770622, кл
Печь-кухня, могущая работать, как самостоятельно, так и в комбинации с разного рода нагревательными приборами 1921
  • Богач В.И.
SU10A1

SU 1 836 407 A3

Авторы

Клод Блан

Анри Парадовски

Даты

1993-08-23Публикация

1990-07-13Подача