Способ разделения газовой смеси Советский патент 1977 года по МПК F25J3/02 

Изобретение относится к технике разделения газовых смесей методом глубокого охлаждения и касается процесса извлечения целевых углеводородов типа пропан+высшие путем низкотем.1ературной ректификации, применяемого в газоперера тывакицей промышленности, в- частности, при переработке попутных нефтяныз1газов.

Известен способ разделения газовой смеси с извлечением целевых углеводородов путем ректификации. При таком способе весь поток исходного сырья - -сырого газа подают в среднюю часть ректификационной колонны. Образовавитеся в верхней ее части пары направляют в конденсатор, где они охлаждаются и частично ковденсируются. Получе1шую газо-жи11костную смесь (иправляют в сегаратор, где происходит разделение смеси на сухой газ и жидкость-конденсат. Газ отводят к потребителю, а конденсат подают шсосом в верхнюю часть колонны для орошения. Цпя проведения процесса ректификации в нижнюю часть колонны подводят тепло, получаемое потоком жидкости, циркулирующей через подогреватель. Такой способ характеризуется З1ичителы ыми эне1)гозатратами на получение холода, необходимого для снижения температуры паров, выходящих из верхней части колонны.

Цель предлагаемого изобретения - снижение энергозатрат на проведение процесса, при условии сохранения достаточной глубины извлечения целевых углеводородов из исходного сырья - сырого газа. Для этого часть исходного сырья подают непосредственно в ректификационную колонну, (Фугую - смешивают с парами, выходящими из верхней части колонны.

На чертеже представлена схема реализации предложенного способа.

Исходное сырье - попутный нефтяной газ при

температуре С и давлении 15-35ата, поступающий на установку низкотемпературной ректификации, перед ректифнкационной колонной 1 разделяют на два г.отока а н б, содержащие 30-70% нефтяного газа. Потока, подают непосредственно в среднюю часть роктификаплонной колонны, поток б направляют в рекуперативный теплообменник 2, в котором его охлаждают.

На выходе из тетообме1шика поток б смешивают с потоком в паров газа, выходящим из верхней части колонны при температурк; минус 2 - минус 6° С, давлении I 5-35 ата. Смесь потоков б и в

образует поток г газа, который подают в холоjWJibffflK -- конденсатор 3. В нем поток г охлаждают до температуры минус 20 - лтнус 35 С, при которой обеспечивается заданная глубина извлечения целевых углеводородов. Из конденсатора газожидкостную смесь подают в cena{)TOp 4, где она разделяется на сухой газ и жидкость - конденсат

Из сепаратора сухой газ, состоящий и:# метана, этана и небольшой примеси более тяжелых углеводородов и образукжций поток д, подают в теплообменник и после рекуперашга отводят потребителю, а сконденсировавшиеся углеводороды - поток е подают насосом в верхнюю часть для орошения.

Для проведения процесса ректификации в нижнюю часть колотП) подводят тепло. Часть кубовой жидкости, поток ж, состояший в основном из целевых углеводородов, тина пропан+высшне, циркулирует через подогреватель для по;ддержания требуемой температуры ь этой части колонны 50100° С.

Другая часть жидкости поток 2 отводится из

подогревателя как готовый продукт, состоящий из извлеченных целевых углеводородов.

Предлагаемый способ позволяет сократить общие энергетические затраты на проведение процесса ректификации на 5-15%. Это подтверждается результатами анализа расчетных исследований, изложенных в таблице.. Расчеты проведены для попутного нефтяного газа следующего состава, мол.%:

N30,3, COj 5,1, СН445,9, С2Нб21,2, CjUg 16,4, i C4Hjo3,lO,nG4Hjo6,0, С5Н,22,0.

Параметры газа: Р 25 ата, t + 38° С. Извлечение по пропану 85 % от потенциала. Формула изобретения Способ разделения газовой смеси, например поаутных нефтяных газов, путем низкотемпературной ректификации в колонне, отличающийся тем, что, с целью снижения энергозатрат на разделение, исходную газовую смесь разделяют на две част, одну из которых направляют непосредственно в колонну, а другую после охлаждения объединяют с верхним продуктом, который вьшодят из колонны и после конденсации вoзвpaпiaют в нее в виде орошения.