Способ подготовки природных или нефтяных газов к транспорту Советский патент 1981 года по МПК C10G5/02 

Изобретение относится к способу подготовки нефтяных или природных газов к транспорту и может быть при манено на нефте-и газодобывающих пр прияти} 5с и газоперерабатывающих заводах . Природные и нефтяные газы содержат от 100 г/м , а в отдельных слу чаях до 500 г/м углеводородов С. В связи с этим газы без соответствующей подготовки не кюгут транспортироваться на дальние расстояния так как во время транспорта газов из иих выделяются и конденсируются высшие гомологи метана, что приводи к образованию жидкостных пробок, которые снижают пропускную способность газопроводов, а в отдельных случаях полностью его закупоривают, В настоящее время подготовку газ к транспорту осуществляют выделением из него высших гомологов метана путе низкотемпературной конденсации, абсорбции или -адсорбции и т.д. Известен способ.подготовки нефтя ных и природных газов к транспорту путем адсорбции из газа тяжелых углеводородов, в соответствии с которым, сырой неподготовленный Газ подают в адсорбер, находящийся в режиме адсорбции, из адсорбера отводят отбензиненный газ пригодный к транспорту, в это время второй адсорбер находится в режиме регенерации, которую осуществляют исходньгм газом, нагретым в рекуперативном теплообменнике и печи, после чего газ пропускают в качестве десорбирующего агента через насыщенный углеводородами G- а дсорбект, Затем газ, насыщенный парами высших углеводородов, охлаждают с целью конденсации этих углеводородов и направляют в сепаратор, где отделяют жидкие углеводороды C-j-tB газа, а газ после сепаратора подают иа вход адсорбера, находящегося в режиме адсорбции (1. Однако этот способ характеризуется низкой эффективностью, так как требует циркуляции большого количества газа; направления на регенерацию примерно от 10 до 25% от исходного количества газа. Это в свою очередь приводит к значительному увеличению размеров адсорберов, повышению эксплуатационных расходов, связаиных с компремированием регенерациоиного газа. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ подготовки природных или нефтяных газов к транспорту путем адсорбции цеолитом, включающий регенерацию адсорбен та и каталитическую конверсию адсорбированных конденсирующихся углеводо родов водяным паром при повышенных температуре и давлении. В данном способе неподготовленный нефтяной и,ли природный газ под давление lp-70 кгс/см и при направляют в адсорбер, работающий в режиме адсорбции, заполненный активированным углем типа АР или молекулярными ситами типа X, при этом объемная ск рость подачи газа равна 500-2000 Из адсорбера отводят отбензиненный аз, подготовленный для транспорта, а в другой адсорбер, находящийся в режиме десорбции, подают для адсорбента сырой (исходный) газ,который предварительно подогревают в рекуперативном теплообменнике за сч газов конверсии. С низа адсорбера .j отводят газ с давлением 1-2 кгс/см , насыщенный углеводородами Сг В ом Премируют, ею до давления 1070 кгс/см , смешивают с водяным п ром в соотношении газ:водяной па равном 4-6:0,8-1, и подают в печь, откуда подогретую смесь г за с водяными парами направляют в реактор с объемной скоростью 500-1500 при давлении 1070 кгс/см, где происходит в присутствии никель-хромового (или никель-кизельгурового) катализатора п 350-450°С конверсия углеводородов С 2.2 в метан. Продукты конверсии из реактора направляют в рекуперативны теплообменник для подогрева сырого газа, подаваемого на десорбцию, а затем по линии газа выводят с устаВОВКИ 2. Основным недостатком этого способ является сложность технологической схемы его осуществления,заключающая в проведении ряда последовательных операций: адсорбции тяжелых углеводородов из газа, десорбции этих углеводородов из адсорбента исходным газом с подогревом последнего перед направлением его на регенерацию адсорбента, охлаждения с целью конденсации тяжелых углеводородов и от деления их от газа регенерации. Большие капитальные и эксплуатацион ные затраты этого способа связаны с необходимостью компремирования газо десорбции перед направлением их в реактор метанизации. Цель изобретения - упрощение технологии процесса, заключающееся в сокращении числа последовательных операций, что в свою очередь привод к снижению капитсшьных и эксплуатационных затрат при подготовке природных и нефтяных газов к транспорт Поставленная цель достигается тем, что в способе подготовки природных или нефтяных газов к транспорту регенерацию и конверсию проводят совместно при 320-400с, давлении 20-70 кг/см и подаче водяного пара на адсорбент после гщсорбции с использованием в качестве цеолита деалюминированного морденита при мольном соотношении SiO/2 : А,0- 100|150:1, дополнительно содержащего 2,5-5 вес.% никеля. Совместную регенерацию и конверсию проводят при объемной скорости подачи водяного пара 500-1500 ч-. На чертеже изображена принципиальная технологическая схема реализации способа. Природный или нефтяной газ под давлением 10-70 кгс/см и при 0-40°С направляют в один из периодически действующих аппаратов (адсорберреактор) 1 по линии 2, заполненных адсорбентом-катализатором, представляющим собой деалюминированный морденит при отношении , равном 100-150:1, с нанесенным на него металлическим никелем в количестве, равном 2,5-5 вес.%. При этом объемная скорость подачи газа равна 5002000 ч- . Из адсорбера-реактора 1 выводят по линии 3 отбензиненный газ, пригодный для транспорта, В то же время в другой адсорбер-реактор 4 подают по линии 5 через печь б водяной пар в соотношении адсорбированные углеводороды С,: водяной пар, равном. О,8-1:4-5 моль, и осуществляют регенерацию адсорбента-катализатора путем каталитической конверсии адсорбированных на нем углеводородов С24в метан при давлении 2070 кгс/см и320-400°С, Газы конверсии из адсорбера-реактора 4 направляют по линии 7 на смешение с отбензиненным газом в магистральный газопровод. Оба адсорбера-реактора могут периодически работать в режиме адсорбции и конверсии. Пример 1. В качестве исходного газа взят газ Афипского НГГЙ следующего состава, мол,%: COg 1,64; N 0,5 СН. 77,31; С,,Н, 9,4; С,Н 9,12; СдН 1,5; ,, 0,38; , 1 /, Испытание адсорбционной способности предлагаемого адсорбента -катализатора - деалюминированного морденита с отношением 125 и содержанием металлического Ni 5 вес.% проводят в проточном адсорбере с объемом 1300 см при разных условиях (табл, 1). Объемная скорость подачи газа 1500 ч-, В табл, 1 приведен состав отбензиеенного газа- после адсорбции.

Таблица -1

Пример 2. Испытание активности предлагаемого адсорбента-катализатора - деалюминированного морденита с отношением 125 и содержанием металлического Ni 5 вес.% в реакции метанизацйи проводят на н-гексане в проточном реакторе с объемом катализатора 50 см при 360 и 400°С, давлении 40 кгс/см, объемной скорости подачи жидкого н-гексана 1 ч-, соотношении водяной пар:н-гексан, равном 5:1 моль.

При конверсия н-гексана в метан составляет 79 моль.%, а при - 98 моль.% ,

Пример 3. Испытание активности предлагаемого адсорбента-катализатора проводят в тех же условиях, что и в примере 2, но при 340 и и содержании Ni в адсорбентекатализаторе 2,5 вес.%.

При этом степень конверсии н-гексана в метан составляет при 42,6 мол.%, а при 360°С 71 ,.6 мол.%.

Пример 4. Нефтяной газ такого же состава как и в примере 1 направляют в адсорбер-реактор емкостью 1300 см.для адсорбции углеводородов Cg+B- Опыт проводят при 2. различных давлениях (20 и 70 кгс/см/

Состав продуктов метанизацйи

Формула изобретения 1, Способ подготовки природных или нефтяных газов к транспорту

0

температурах (350 и ) и объемных .скоростях подачи (500; 1000 и 1500 ч-) на адсорбенте-катализаторе с содержанием металлического Ni 5 вес.% и отношением SiO cAfiO 125.

5

После проскока пропана за слоем сорбента адсорбер-реактор переводят в стадию регенерации и проводят подъем температуры в реактор-адсорбере с п-омощью электрообогрева до

0 , затем подают пар в соотношении пар:адсорбированные углеводороды С,2.ц, равном 5:1 соответственно. При повышении температуры до 350 (360)с устанавливают объемную

5 скорость 500 (10СО;1500) ч-. Объемная скорость подачи принята по скорости выхода продуктов метанизацйи, образовавшихся в результате углеводородов

Результаты опыта сведены в табл.2.

П р им ер 5. Опыт проводят так же как и в примере 4, при тех же температурах и давлении, на адсорбенте-катализаторе, содержащем ме5таллический Ni в количестве 2,5 вес,% с отношением . 125.

Результаты опыта приведены в табл. 2.

Таблица

путем адсорбции цеолитом, включающий регенерацию адсорбента и каталитическую .конверсию адсорбированных

конденсирукяцихся углеводородов с водяным паром при повышенных температуре и давлении, отличающийся тем, что, с целью упрощения технологии процесса, в качестве цеолита используют деалюминированный морденит при мольном отношении 100-150:1, дополнительно содержёшшй 2,5-5 вес.% никеля, регенерацию и конверсию проводят совместно при 320-400 0, давлении 2070 кг/см и подаче водяного пара на адсорбент после адсорбции.

принятые во внимание при экспертизе 1. Чуракаев А.И. Газоперерабатывающие заводы. М., Химия, 1971, с. 140.

Q 2. Авторское свидетельство СССР по заявке 2473605/23-04, кл. С 10 G 5/02, 1974 (прототип).

Отбеминеннии