Способ подготовки природных и нефтяных газов к транспорту Советский патент 1980 года по МПК C10G5/02 

адсо.бции на вход в адсорбер, что приводит к значительному увеличению его размеров.

Цель изобретения- - снижение эксплуатационных затрат при подготовке природных и нефтяных газов к транспорту .

Поставленная цель достигается способом подготовки природных или нефтяных газов к транспорту путем адсорбционного извлечения из них конденсирующихся углеводородов Cj с последующей десорбцией этих углеводородов исховним газом, при этом десорбированные конденсирующиеся углеводороды С-.подвергают каталитической конверсии с водяным паром в присутствии никельхромового или никелькизельгурового катализатора при давлении 10-70 ата, температуре 350-45 0 С и объемной скорости 5001500 ч .

Отличие предложеного способа состоит в том, что десорбированные конденсирующиеся углеводороды С подвергают каталитической конверсии с водяным паром при указанных выше условиях.

На чертеже схематически изображено устройство для подготовки природных и нефтяных газов к транспорту

Природный или нефтяной газ под давлением 10-70 ата (давление в магистральном газопроводе) и температуре 0-40°С направляют в один из периодически работающих адсорберов 1 {или 2), заполненных активированным углем типа АР или иолекулярньами ситами типа X, при этом объемная скорость подачи газа равна 500-2000 ч ; из адсорбера 1 (или 2) получают отбензиненный газ, подготовленный для транспорта; в то же время во второй адсорбер 2 (или 1), находящийся в режиме регенерации, подеиот для pare нерации адсорбента сырой (исходный газ, который предварительно подогревают в рекуперативном теплообменнике 3 за счет газов конверсии: с низа адсорбера 2 (или 1) отводят газ насыщенный углеводородами С, смешивают его с потоком водяного пара в соотношение газ: водяной пар равном 4-6: :0,8-1 и подают в печь 4, откуда подогретую смесь газа с водяными парами направл5Йэт в реактор 5 с объемной скоростью 500-1500 ч при. давлении 10-7Q кгс/см , где происходит, в присутствии никельхромового (или никелькизельгурового) катализатора при 350-450G, каталитическая конверсия углеводородов С в метан} продукты конверсии из реактора 5 направляют в рекуперативный теплообменник 3 на подогрев сырого газа, подаваемого на десорбцию, а затем по пинии отбензиненного газа выводят с установки.

В исходном сыром газе содержание углеводородов C«,+«составляет 12%. Газ, поступающий на конверсию, после процесса десорбции имеет переменный состав. Поэтому во всех примерах приведен состав газа/ в начале цикла десорбции (содержание ) и в конце цикла десорбции (содержание ), Состав газа в конце цикла десорбции совпадает с составе исходного сырого газа, поскольку процесс десорбции проредят исходным газом. Этот факт является тем признаком, по которому прекращают процесс десорбции и происходит переключение адсорбера.

5Время адсорбции 4 ч, десорбции

2 ч. При десорбции первым десорбируется пропан, затем бутан, последним пентан и выше.

Пример. В качестве исход0 ного газа, подготавливаемого к транспорту нефтяной газ Самотлорскоро месторождения следующего состава: СОг 0,64:.Нг 0,86, СНд 81,07, CgHe 5,38, Cg Hg 7,53, изо-С Н о 1.08J 5 2,37; изо-С Н;, 0,43, H-CgH;, 0,43, .

Отбензиненный газ после адсорбции активированным углем .имеет следующий состав, %: СО 0,75; N 0,97 Q СН 92,17 CjHg 6,11.

Газ десорбции имеет переменный состав, %: СО 0,14; N3 0,18; СН 18,67 С HS 1,23; СзНз 49,08; изо-С, 7,17 н-C4H o 15,81 кэо-С К . 3,28; , 3,23 Свмз1,25; в

конце десорбции, % СО 0,64; N/21 0,86 СН4 81,07; C,j Не5,38 7,53; изо-СдНю 1/08 2,37 изо-СдН и 0,43 н-С5Н 20,43 Се+вО,21.

Газ десорбции смешивают с водяным 0 паром в молярном соотношении газ:

- 5:1 и затем пропускают через разогретый до З50с слой никельхромового катсшизатора (содержащего 50% Ni) при давлении в реакционной 5 системе 30 ата с объемной скоростью 1500 ч- ...

Очищенный газ, выходящий из реак- ,. тора,имеет следующий средний состав, %: СО 2 7,73 N,j 0,63 СН 90,88; 0 Н2 0,76.

Процесс адсорбции ведут при 35 С, давлении 30 ата и объемной скорости

-4

500 ч, а процесс десорбции ведут при и давлении 30 ата.

Пример2. В качестве исходного газа берут нефтяной газ того же состава, что и в примере 1.

Процесс адсорбции газа ведут при 40°С, давлении 70 ата и объемной скорости 1500 на молекулярном сите 0 типа X, Отбензиненный газ имеет

.состав, соль.%: СО 0,72 N 0,96 СН 92,26 6,06.

Процесс десорбции ведут при 250 С и давлении 70 ата. Газ десорбции в 5 начале цикла имеет состав, моль,%:

СО7 0,12; N, 0,167; СН4 16,219; 1,072; Co, Hg 51,464; изо-С. 7,428; H-C4Hio 16,258; HSO-CsH, 2,904; H-CjH, 2,904; ,464, в конце цикла имеет состав, моль,%: СО 0,64; NiO,86; СН 81,07; C7Hg5,

CjHg 7,53; ИЗО-С4 Ндо1,08; н-СдН р 2,37; liЭO-Cf,,42; ,,0,АЗ; ,21.

Газ десорбции смешивают с водяным паром в молярном соотношении газ:

- 5:1, затем пропускают через слой никельхромомового катализатора (50% Ni) при давлении в реакционной системе 70 ата, при , с объемной скоростью 1500 .

Газ конверсии имеет состав, моль,% СО 7,69; N 0,52; СН 89,69; Н 2,1.

Пример 3. Сырье, условия процессов адсорбции и десорбции те же, что в примере 2. Конверсию газа десорбции проводят при молярном соотноиении газ:вода - 5:1 в реактиве с никельхромовым катализатором при 450°С, давлении 70 ата, с объемной скоростью 5000 ч .

Газ конверсии имеет следуюпщй соетав, моль,%: COj 7,85; N, 0,48; . СН 84,98; 0,20; Н, 6,49.

Пример 4. Исходный газ тот же, что и в примере 1. Адсорбцию проводят при , давлении 10 ата и объемной скорости 1000 ч

Состав отбензиненного газа, моль.% С02 0,60; N, 0,80; СН 4 84,8; С2Нв5,6; СзНв 6,6; изо-С4Н с,0,5; н-С4Н4о1,1.

Десорбцию ведут при 250°С, давлеНИИ 10 ата.

Газ десорбции в начале цикла имеет следующий состав, моль.%: СО 0,15; N/J 0,18; СНд 16,214; СгНб 1,071; CjHg 23,31; H30-C4Hioll,692; 25,51; изо-С5Нлг7,38; н-С5Н427,38; Cg,882; в конце цикла десорбции состав газа, моль,%: СО2 0,64; N5 0,86; СНд 81,07; 5,38; 7,53 изо-С Н о 1,08; 2,37; изо-С5К 2 0,43; H-CjH;, 0,43; Се4,21. Газ десорбции смешивают с водяным паром в молярном соотношении газ:вода - 5:1, прюпускают через слой никельхромового катализатора (50% Ni), температура в реакционной системе 35Q°C, давление 10 ата, с объемной скоростью 1500 ч.

Газ конверсии имеет состав,моль.%: СО г 7,75; NI 0,46; СН4 90,2; Н«1,69 при условиях конверсии - температура , давление 10 ата объемной скорости 1500 ч . Газ конверсии имеет состав, моль,%: СО 7,94; Nj 0,34; СН 82,42; Н,1,19.

П р и м е р 5. Исходный газ и условия проведения процессов адсорбции и десорбции на активированном угле, а также процесса каталитической конверсии десорбированных углеводородов в присутствии никелькизельгурового катализатора такие же, как в примере 1.

Газ конверсии имеет состав,моль,%: COi 7,69; Ni 0,63; СН 90,50; CaH 0,42; Н 0,76.

Формула изобретения

Способ подготовки природных нефтяных газов к транспорту путем адсоционного извлечения иэ них конденсирующихся углеводородов оследУющей десорбцией этих углеводородов исходным газом, отличающийся тем, что, с целью снижения эксплуатационных затрат, десорбированные конденсирующие углеводороды Сз+1зП°Д Р ° каталитической конверсии с водяным паром в присутствии никельхромового или никелькизельгурового катализатора при давлении 10-70 ата, температуре 350450°С и Объемной скорости 500-1500

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Чуракаев А.И. Газоперерабатывающие заводы, М., Химия, 1971, с.140-149 (прототип).