Способ регенерации абсорбента Советский патент 1980 года по МПК B01D53/14 

(54) СПОСОБ РЕГЕНЕРАЦИИ АБСОРБЕНТА

1

Изобретение относится к способам {эегенерации абсорбентов и может найти применение в процессах осушки газов при их подготовке к транспортировке и переработке.

Известен способ регенерации абсорбента, включающий последовательные стадии подогрева насыщенного водой абсорбента, его ректификации с получением водонасьпценной парогазовой смеску отпарки абсорбента введеикем в него подогретого сухого отпарного газа с получением осушенного абсорбента и водо- насыщенного газа, охлаждения водона.сьпценного газа до конденсации воды, его осушки и. рециркуляции полученного сухого газа на стадию отпарки абсорбента ij.

Недостатком известного способа.является сравнительно большой расход регенерированного осушителя , подаваемого на контактирование со смесью газа и воды, вьшеденной со стадии окончательной регенерации осушителя. Это связано ,

С тем, что контактирование осушителя осуществляется со всем количеством воды, вьтаренной на второй стадии регенерации. Это количество регенерированного осушителя циркулирует в системе регенерации и увеличивает тем самым единовременную загрузку системы регенерации. Кроме того, к недостаткам способа следует отнести выброс газа вьшетрн- ванин в атмосферу вместе с водяными

10 парами, образовавшимися на первой стадии регенерации осушителя. Этот газ aarpiia- няет окружаюшую среду и может образовать с воздухом взрывоопасные ск1еси.

С целью интенсификации процесса и

IS повышения его экономичности, в водо- насыщенный газ вводят водонасьпценную парогазовую смесь, а после охлаждения водонасьпценной парогазовой смеси осуществляют ее сепарацию с последующим

20 отделением от газа воды.

На чертеже изображена технологическая схема установки, в которой реализуется настоящий способ.

Насьпценный осушитель, поступающий по линии 1 из установки осушки пр гродного или попутного газа, подогревается в змеев1Гке 2 за счет теппа регенерированного осушителя и направляется в среднюю часть ректификационной (дасорб- ционной, или отпарной) колонны 3, имеющей насадку (например, кольца Рашига, седла Берля и др.) или контактные тарелки (колпачковые и т.д.). При прохождении через колонну 3 и испаритель 4 насьпценный осушитель нагревается, в результате чего из него выделяется част воды и газ выветривания. Испарктель 4 имеет жаровую трубу ST, теплоносителем в которой являются дымовые газы, получаемые при сжигании на горелке 6 топливного газа, вхоДяоцего по линии 7. Для отвода дымовых газов, слркит дымовая труба 8. Частично регенерированный на первой стадии осушитель перетекает через перегородку 9, с помошью которой поддерживается необходимый уровень жидкости в левой секции испарителя 4, попадает в дополнительную отпарную колонну (стриппинг-колонну)10, заполненную насадкой. В эту колонну, после предварительного подогрева в змеевике 11, встроенном в испаритель 4, подается осушенный отпарной газ по линии 12. Подогрев отпарного газа перед подачей его на стадию окончательной регенерации осушителя осуществляется для повышения эффективности выпаривания воды в отпарной колонне 10. Подогрев отпарного газа монаю также проводить в дьшовой трубе 8 за счет тепла дымовых газов, В результате противо- точного контактирования отйарного газа с частично регенерированным осушителем из последнего, выделяется дополнительное количество воды. Полученньй высококонцентрированный раствор осушителя выводится в буферную емкость 13, где он охлаждается змеевиком 2, и по линии 14 поступает на прием насоса 15 Далее регенерированный осушитель по линии 16 подается на установку осушки газа. Пары воды и газ выветривания со стадии частичной регенерации осушителя объединяются с парами воды и отпарным газом со стадии окончательной регенерациНе отделяются в ректификационной ко лонне 3 от осушителя и выводятся с верха колонны по линии 17. Далее упомянутая смесь газа « паров воды направляется в конденсатор-холодклыпж 1 в котором большая часть водяных паров конденсируется и переходит в жидкую

азу, В качестве хладагента в конденсаоре-холодильнике МОЖНО использовать оду, воздух . насыщенньо осушитель, риходящий с установки осуюки, и др. Заем смесь поступает в сепаратор 19, На сепарирующем устройстве 20 от газа,

на сыщенного на 10О% парами воды, отделяется вода в жидк:ой фазе и выводится из сепаратора по линии 21. Для регулирования уровня воды в сепараторе 20 используется регулирующий клапан 22. Эта вода может при необходимости использоваться в качестве охлаждающей жидкости для насоса 15, Отсепарирован ный газ проходит по линии 23 в контактное устройство 24, в которое по

25с помощью насоса 15 также подается часть потока регенерированного осушителя. В качестве подобного контактного устройства наиболеецелесообразно

в случае регенерации осушителя при атмосферном давлении использовать водокольдевой компрессор, а в случае вакуумной регенерации-инжектор. Во втором спучае регенерггроваиньп осушитель является в инжекторе а ;тивной рабочей средой. Водокопьцевой JcoMnpeccop или инжектор спуясат для одновр. контактирования газа с регенерированным осушителем к.омпрем1-фования: получающейся в результате смеем. При применении других типов контактирующих устройств требуются дополнительные устройства для компремировання смеси. Полученная в устройстве 24 смесь осушенного газа с насыщенным осушителем по линии

26поступает в сепаратор 27, откуда насьпдеяньш осушитель по линии 28 через регулятор уровня 29 вновь подается

в линию 1 и далее в колонну 3 на регенерацию. Осушенньш газ освобождается на сепарирующем устройстве 30 от захваченных им капель осушителя и по линии 31 направляется на собственные нужды. При этом часть газа используется в качестве отпарного и топливного газов (линия 32), а избыток газа отводится по лш1ии 33.

Пример. Для осущки природного газа в количестве 3 млн,им /сутки при давлении 80 кгс/см и температуре 40 С до точки росы по воде минус 15°С требуется 32ОО кг/ч Э9,5%-ного диэтиленгликоля. Концентрация выходящего с установки осушки насыщенного диэтиленглшсоля при этом составляет 96%, а его количество - 3315 кг/ч. Для регенерации насьшхенного диэтиленгликоля до концентрации 9.9,5% при температуре в испарител 150°С и атмосферном давлении необходи мо в дополнительную отпарную колонну подать 300 нм /ч осушенного отпарного газа. Для осушки этого газа, с целью повторной решфкупяции его в систему регенерации, по известному способу понадобится 250О кг/ч регенерированног 99,5%.-ного диэтиленгликоля. Таким образом, общая загрузка устаковки регенерации по насыщенному диэтиленгликолю в известном способе равняется примерно 5900 кг/ч. В соответиствии же с предлагаемым способом расход 99,5%-ного диэтиленгликоля для осушки вькодящих из установки регенерации газов составляет ISO кг/ч, а общее количество циркулирующего в системе 96%няого диэтиленгликоля около 3500 кг/ч, т.е. на 4б% меньше, чем при известном способе. Кроме того, в предлагаемом способе утилизируется 4О газа вьшетривания, который по известному способу сбрасьюается в атмосферу, загрязняя ее с образованием взрьшоопасных смесей с воздухом. Также в .предлагаемом способе получается примерно НО кг/ч воды, которую можно использовать как хладоагент. В известно способе вода в жидкой фйзе не выделяетс часть ее в паровой фазе сбрасывается в атмосферу вместе с газом вьшетривания, а другая часть поглощается регенерированным осушителем на стадии осушки отпарного газа и вновь возвращается в регенератор. Использование предлагаемого способа регенерации осушителя обеспечивает, по сравнению с известным, следующие преимущества:уменьшается расход регенерированного осушвтеля, подаваемого для осушки смеси газа и водяных паров, выводимой из регенератора, и как следствие этого. снижается нагрузка на насос, перекачивающий регенерированньй осушитель; утилизируется и возвращается в процесс газ выветривания, что обеспечивает как повышение безопасности ведшпга процесса ввиду отсутствия выбросов газа в атмосферу, так и повышение экономичности npcHiecca вследствие возможности использования гаэа выветривания для собственных нужд, например, в качестве топлива для регенератора; получается определенное количество воды в жидкой фазе, которую мсекно применять как охлаждающую жишсость для насоса или для других целей. Формула изобретения Способ регенерации абсорбента, включающий последовательные стадии подогрева насьпценного водой абсорбента, его ректификации с получением водонасьпценной парогазовой смеси, отпарки абсорбента введения в него подогретого сухого отпарного газа с получением осушенного абсорбента и водонасыщенного газа, охлаждения водонасьпденного газа до конденсации воды, его осушки и рециркуляции полученного сухого газа на стадию отпарки абсорбента, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процесса и повьпления его экономичности, в водонасыщенньй газ вводят водонасышенную парогазовую смесь, а после охлаждения водонасыщеной парогазовой смеси осуществляют ее епарацию с последующим отделением т газа воды. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Патент США № 3867112, л. 55-32, 1975 (прототип).