(54) СПОСОБ АДСОРБЦИОННОЙ ОСУШКИ И ОЧИСТКИ ОТ СЕРОВОДОРОДА УГЛЕВОДОРОДНЫХ ГАЗОВ
1
Изобретение относится к способам адсорбционной осушки и очистки от Н aS и/или СО 2, природных, нефтяных и сжиженных углеводородных газов с низким содержанием Н zS и может быть применено в газовой, нефтяной и нефтехимической промышленности.
Известные способы адсорбционной очистки и осушки газа включают в себя две стадии: стадию адсорбции извлекаемой примеси твердыми сорбентами и стадию регенерации адсорбента с выдавливанием поглощенных примесей.
В качестве адсорбента при очистке углеводородных газов обычно используют кристаллические цеолиты (синтетические и природные) типа А и X. Процесс очистки ведут при температурах 10-60°С и давлениях до 100 кгс/см до насыщения адсорбента или появления за слоем адсорбента «проскоковой концентрации Н aS, СО а или воды. После насыщения адсорбента проводят его регенерацию очищенным газом при температуре 250-400°С и давлении 2-70 кгс/см21;1.
Основным недостатком этого способа является то, что расход газа на регенерацию достигает 20% об., что приводит к значительным потерям целевого продукта.
Наиболее близким к описываемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ очистки природного газа от Н iS к/или СО 2, который проводят при относительно низких температурах около 32°С и давлении 70- 140 кгс/см с использованием кристаллического цеолита типа А и X, а регенерацию ад,сорбента проводят при температуре 200- 375°С индивидуальными алифатическими углеводородами нормального строения, со10держащими три и более ато.ма углерода в молекуле, и имеющих температуру кипения не выше 93°С, затем газы регенерации охлаждают в теплообменнике до температуры ниже температуры конденсации испольJ5 зуемого для регенерации углеводорода и сконденсированный углеводород отделяют от десорбированного газа, содержащего Н jS, СО г и легкие углеводороды, в сепараторе, а затем направляют в теплообменники и печь, откуда пары углеводорода направляются снова в адсорбер для регенерации адсорбента. Для удаления остатков жидких углеводородом,Н iS, СО г и охлаждения адсорбента после регенерации его продувают очищенным газом. Таким образом, индивидуальные углеводороды используются многократно, что позволяет исключить расход очищенного газа на регенерацию адсорбента. Кроме того, такой способ очистки углеводородных газов от Н aS, и/или СО i позволяет получить кислый газ с высоким содержанием сероводорода в зависимости от концентрации его в очищенном газе 2.
Существенными недостатками этого способа является то, что для регенерации адсорбента используют рециркулирующий поток индивидуальных углеводородов, который в процессе регенерации «загрязняется углеводородами, адсорбирующими в процессе очистки и десорбирующими в процессе регенерации цеолита, что приводит к необходимости дополнительной очистки рециркулярующего потока. Это, равно как и использование более дорогих индивидуальных углеводородов, приводит к заметному удорожанию процесса.
Целью изобретения является снижение затрат на очистку углеводородных газов от Н 2,5 и/или СО г. за счет увеличения срока .службы адсорбента и совмещения процесса очистки и осущки углеводородных газов с получением высококонцентрированного кислого газа, содержащего более 40 об. % сероводорода.
Поставленная дель достигается способом адсорбционной осушки и очистки от сероводорода жирных углеводородных газов на кристаллических цеолитах типа А или X при температуре 10-80°С и давлении 1--140 кгc/cм с последующей регенерацией цеолита циркулирующим потоком жидких углеводородов при температуре 200- 375°С, в котором регенерацию осуществляют смесью жидких углеводородов с углеводородами, поглощенными цеолитом на стадии очистки.
При этом регенерацию цеолита ведут при -объемной скорости газового потока 200-500 час-1.
Данный способ позволяет снизить затраты на процесс очистки при переработке 1 млрд. газа на 400000 руб ., а также получать кислый газ с содержанием HiS 45-49 об. о/о.
Пример 1. Газ состава, об. %: ЫгО,04; СО 2 0,37; HjS 0,12; СН 4 60,88; СаНе 4,28; СзНв 12,26; (i+n)C+8,59; (i + n)C57,14; (i + п)Сб 6,32 при 40°С и атмосферном давлении направляют для очистки от Н S и СО а в адсорбер диаметром 35 мм, заполненный цеолитом NaX (ТУ 38 10281-75), предварительно прокаленном в муфельной печи при 400°С в течение 8 час, объем загруженного цеолита 100 см (фракции 2,0--3,0 мм). Линейная скорость газа в адсорбере 0,1 м/сек. Очищенный газ анализируют на содержание Н aS и сбрасывают в атмосферу. Процесс очистки очистки прекращают как только за слоем адсорбента появляется «проскоковая концентрация Н tS (0,0013 об. /о). Регенерацию адсорбента проводят при 350°С и объемной скорости паров в адсорбере 320 час с использованием для регенерации смеси углеводородов, извлеченных из адсорбента, и жидких подаваемых следующего состава об. /о: Сз 17,44; С 27,82; Cs 29,03; Се 25,71 до прекращения выделения Н ,S, затем адсорбент охлаждают до 40°С и вновь начинают очистку газа. Продолжительность регенерации 6 час. Выходящие из адсорбера пары охлаждаются в, холодильнике, а затем в сепараторе охлаждающей смесью примерно до нуля, откуда сконденсированные углеводороды направляют щелочную очистку охлажденным 20°/о-ным раствором NaOH, а затем после промывки и отстоя подают в колбу, соединенную с адсорстоя подают в колбу, соединенную с адсорбционной колонной, где углеводороды испа- ряют и нагревают до 350°С перед поступлением в адсорбер. Отбор газового бензина на щелочную очистку проводят периодически,
S а подачу сконденсированной жидкой фракции в испарительную колбу непрерывно. После 40 циклов адсорбции - регенерации динамическая активность цеолита составила 83,7% от первоначальной. Кислый газ состава об. о/о: СО 2 23,07; Н-S 47,39; СН , 22,12; СгНб 3,86; СзНй 1,63; (i + п)С ,0,73; С 5 следы после нeйтpav изaции в атмосфеРУПример 2. Газ состава об. %: N & 0,03; СОа 0,28; Н гЗ 0,14; СН « 52,13; С гН « 5,11;
0 Сз 10,67; (i-bn)C4 13; (i + n)C5 6,34; (i Ч- п)Сб 8,10; Сг 4,31, при 45°С и 89 атмосферном давлении направляют на очистку от Н zS и СО 1. Условия проведения процесса очистки и регенерации те же, что и в примере 1. В качестве адсорбента используют
цеолит NaX (Т 38 10281-75), а для регенерации используют Смесь углеводородов следующего состава; об. °/о: Cj 3,93; С 4 17,38; С5 21,40; С6 37,42; С, 19,87, при объемной скорости паров 200 . Динамическая активность после 20 циклов адсорбции - регенерации составляет 87,4% от первоначальной. Содержание Н S в кислом газе 49,1%.
Формула изобретения
ЦИЮ цеолита ведут при объемной скорости1. Коуль А. М. и Ризенфельд Ф. С. Очистгазового потока 200-500 час .ка газа. М., 1968, с. 272-273.
Источники информации,2. Патент Англии № 1120483,
принятые во внимание при экспертизекл. В 1 L опублик. 08.10.68 (прототип).
