Способ разделения газовой смеси углеводородов с @ -с @ Советский патент 1981 года по МПК C07C7/12 

Изобретение относится к абсорбционному способу разделения углеводЬ родных газов и может быть использова но на установках разделения углеводо - родных газов в газовой, нефтяной, нефтеперерабатывающей, нефтехимической и химической отраслях промышленности. . M3BecteH способ разделения углеводородных газов путем абсорбции, заключающийся в поглощении абсорбентом целевых компонентов Cj+ь из угле водородного сырья с последующей их десорбцией и фракционированием полученной углеводородной смеси П. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является способ разделе ния газовой смеси углеводородов Cf-Cj путем противоточной абсорбции керосином при повышенном давлении фракции углеводородов Сз-Cf и выделе ния фракции углеводородов С, -С с по следующей десорбцией абсорбированной фракции углеводородов при давлении ниже давления абсорбции. В способе сжатый сырой углеводородный газ с температурой плюс подают а низ абсорбера под давлением 25 - 140 кгс/см. В верх абсорбера подаст абсорбент (керосин). В результате контакта газа и абсорбента, движущихся противотоком, в абсорбере происходит извлечение из газа тяжелых углеводородов Cij-Cs. Легкие компоненты углеводородного газа выводят с верха аппарата, а насыщенный тяжелыми углеводородами абсорбент выводят с низа абсорбента и подают в регенерационную колонну - десорбер. В десорбере при 230-280 С и давлении 7 8кгс/см из керосина удаляют извлеченные тяжелые компоненты, которые отводят сверху. С низа десорбера отводят регенерированный керосин. Часть его направляют в колонну четкой ректификации для удаления продуктов термического разложения керосина и извлеченных из газа тяжелых углеводородов, температура кипения которых превышает температур кипения керосина. Другую часть регенерированного керосина из десорбера смешивают с керосином, поступающим из колонны четкой ректификации, полу ченную смесъ охлаждают и направляют в абсорбер в качестве абсорбента 2 Однако известный абсорбционный сп соб разделения углеводородных газов требует значительных затрат на реген рацию абсорбента вследствие необходимости применения высоких температу (230-280°С). Цель изобретения - упрощение технологии процесса, заключающееся в использовании низких температур, что позволяет уменьшить энергозатраты на проведение процесса разделения. Поставленная цель достигается спо собом разделения газовой смеси углеводородов С(-С путем противоточной абсорбции керосином при повышенном давлении фракции С}-С5 с последующей десорбцией абсорбированной фракции углеводородов С5-С5-при давлении, ниж давления абсорбции .температуре 15-35 одинаковой с температурой абсорбции. Предпочтительно проводить десорбцию при давлении 1-3 кгс/см. Отличительными признаками способа являются проведение десорбции и абсорбции при одинаковой температуре 15-35 С и при давлении 1-3 кгс/см. На чертеже представлена схема осу ществления предлагаемого способа. Углеводородный газ с температурой, равной плюс 25 - плюс под давлением 50-70 кгс/см со скоростью 0,12-0,15 м/с подают на разделение по линии 1 в абсорбер 2, где он контактирует с абсорбентом (керосином) при удельном расходе исходного газа, равном кг/нм, который подают по линии 3. В результате контакта газа и абсорбента, движущихся противотоком, абсорбент насыщается тяжелыми углеводородами. С верха отводят сухой газ по ;линии 4. А насыщенный углеводородами абсорбент выводят с низа абсорбера 2 и подают по линии 5 на гидротурбину 6. После .гидротурбины 6 с давлением 1-3 кгс/см и температурой (+25) - (+35) С насыщенный абсорбент подают по линии 7 в пустотелый аппарат десорбер 8, где абсорбент отделяют от углеводородных газов, которые отводят с верха десорбера по линии 9, а регенерированный абсорбент насосом 10, питаемым электроэнергией, вырабатываемой гидротурбиной 6, вновь подают на абсорбцию по линии 3. Смесь углеводородных газов из десорбера 8 конденсируют в холодильнике 11 при температуре (-50) т (-80)°С и направляют на газофракционирование. Предлагаемым способом могут быть разделены, например, нефтяные попутные газы, природные газы,газы нефтезаводов и нефтехимических установок, содержащие смесь парафиновых, нафтеновых и ароматических углеводородов на более легкую газовую фракцию (мета.н-этановую, этилен-пропиленовую, водородсодержащую и т.д.) и тяжелую, более высококипящую фракцию, представляющую собой сжиженные газы, конденсат, смесь низких углеводородов. П р и м е р 1. Предлагаемый способ разделения углеводородных газов осуществляют экспериментально на установке проточного типа производительностью по газу -5 . В качестве абсорбента используют кероОин, в качестве сырья - углеводородный газ с удельным весом 0,92 кг/м следующего состава, мольн.: Ng 0,22; СН 69,99; CjH 15,01; COg 2,09; CjHe 10,1; ,о 0,72; пСц Н;,о 1,35; iCsH.j 0,30 ; nCjH, Сырой углеводородный газ с температурой +35° С под давлением 60 кг/см со скоростью 0,15 м/с подают в низ абсорбера диаметром 32 мм, высотой 1000 мм, заполненного шаровой керамической насадкой диаметром 6 мм с предположительным числом теоретических тарелок п 5. Абсорбент закачивают в верх абсорбера, он стекает по насадке и насыщается тяжелыми углеводородами. Насыщенный абсорбент направляют в десорбер. С верха абсорбера выводят легкие углеводородные компоненты в количестве 1,7 - k,5 . Десорбер представляет собой пустотелый аппарат диаметром б мм, высотой 1300 мм. Условия десорбции: температура +35С, давление 1тЗ кгс/см. С низа десорбера отводят регенерированный абсорбент, который насосом-дозатором

подают вновь в абсорбер. Углеводороды, выделенные из абсорбера, отводят с верха десорбера. По данным -проведенного эксперимента был определен коэффициент извлечения пропана при разделении газа предлагаемым способом, равный УС 0,88 при мольном соотношении расхода абсорбера к расходу газа L/G 0,22-0,2.

Пример 2. Способ осуществляют на установке, описанной в примере 1 . В качестве абсорбента используют керосин, в качестве сырья - yi- леводородный газ с Краснодарского нефтегазоперерабатывающего завода указанного в примере 1 состава, содержащий 250-300 г/см углеводородов Cj+g. Углеводородный газ подают в абсорбер с температурой плюс 15°С под давлением 60 кгс/см со скоростью 0,1 м/с. С верха аброрбера отводят легкие углеводородные компоненты С -Cj (сухой газ). Насыщенный тяжелыми углеводородами абсорбент подают в десорбер. Условия десорбции: температура + 15С, давление 1-3 .кгс/см. С низа десорбера отводят регенерированный абсорбент, который насосомдозатором подают вновь в абсорбер. Углеводороды, выделенные из абсорбента, отводят с верха десорбера. По данным проведенного эксперимента был определен коэффициент извлечения пропана при разделении газа предлагаемым способом. При мольном соотношении расхода абсорбента к расходу газа L/G 0,15-0,22 коэффициент извлечения пропана УС 0,92. Составы исходного сырого газа, сухого газа и выделенной тяжелой фракции углеводородов представлены в табл. 1.

Таблица 1

Состав газа, полученного после абсорбции для примера 1 приведен в табл. 2.

Таблица 2

Предлагаемый способ позволяет уменьшить капитальные вложения в результате отсутствия холодильной установки для охлаждения сырого газа и абсорбента.

Формула изобретения

1.Способ разделения газовой смеси углеводородов С,-Су путем противоточной абсорбции керосином при повышенном давлении фракции углеводородов

PJ г последующей десорбцией абсорбированной фракции углеводородов Cj-Cj при давлении, ниже давления абсорбции, отличающийся тем, что, с целью упрощения технологии процесса, десорбцию и абсорбцию проводят при одинаковой температуре 15 35°С.

2.Способ по п. 1, отличающийся тем, что десорбцию проводят при давлении 1-3 кгс/см .

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Патент США № , кл. 208-3 , опублик. 1969.

2.Патент США № 2726191,

кл. 208-3 3, опублик. 1923 (прототип) .