Способ разделения углеводородных газовых смесей

сСОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ В 0 АНИЕ ИЗОБРЕ ИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРЛО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТЮ(72) В.ф. Потапов, И.Н. Степанова,. М.А. Берлин и А.И. Цыбулевский (71) Всесоюзный научно-исследователь ский и проектный институт по переработке газа(56) 1. Патент США й 363734, кл, 23-2 А, опублик. 1979.2. Авторское свидетельство СССР по заявке У 2953489/23"26," кл. В 01 в 53/14,1980 (прототип).(54)(57) СПОСОБ РАЗДЕЛЕНИЯ УГЛЕВОДОРОДНЫХ ГАЗОВЫХ СМЕСЕЙ,содержащих двуокись углерода, путем абсорбции органическим поглотителем с последующей регенерацией насыщенного поглотителя с выделением поглощенных углеводородов Си выше,.о т л и ч а ющ и й с я тем, что с целью повышения селективности разделения газовых смесей, содержащих более 60 углекислого газа, и снижения энергозатрат, в качестве поглотителя используют . этилфенилдихлорсилан.Изобретение относится к разделе- нию газовых смесей с большим содержанием углекислого газа и может быть использовано в нефтяной, газовой, химической, нефтехимической и других отраслях промышленности, где приходится разделять газы, содержащие более 603 углекислого газа.Основными сферами применения изобретения являются процессы регенера"Р ции углекислого газа из нефтяйого газа, добываемого на месторождениях, использующих закачку углекислоты в пласт, и очистки синтез - газа, полученного в процессах паровой или парокислорьдной каталитической конверсии при содержании СО . 604,Известны способы разделения углекислого газа и углеводородов, в которых углекислый газ поглощают в зоне абсорбции орошением газовой смеси водными растворами поташа, солей щелочных металлов (карбонатов, гидро- окисей, гидросульфидов, сульфидов или бикарбонатов с добавкой активаторов 1,например, аминов), циркулирую" щими между зонами абсорбции и регенерации, и выделяют СО в зоне регенерации, Процесс протекает при температурах абсорбции 50- 100 С и давлении 7- 14 ИПа, регенерация - при дав" ленин, близком к атмосферному 1 .Однако этот способ, даже с .приме-, нением активаторов, - довольно мед" ленный процесс, не обеспечивает до статочную очистку газовой смеси от СО и применяется при содержании углекислого газа до 50 вес.3.Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигае мому результату является способ раз," деления углеводородных газовых сме- . сей, содержащих двуокись углерода, путем абсорбции оргайическим поглотителем, в качестве которого использу" 45 ют органосилоксановые жидкости, наппример трифторпропилметилсилоксан или полиэтилсилоксан или полиметилсилоксан 12Основными недостатками известно го способа являются одновременное поглощение абсорбентом вместе с углеводородами и части углекислого газа, большие капитальные затраты, свя-занные с необходимостью выделения 1 отпарки) поглощенного углекислого газа из насыщенного абсорбента, потери углеводородов, выделяемых вместе с углекислотой в процессе отпарки последней из насыщенного абсорбента.Цель изобретения - повышение селективности разделения газовых смесей, содержащих более 60 углекислого газа, и снижение капитальных и энергетических затрат на его осуществление.Поставленная цель достигается тем, что при осуществлении способа разделения углеводородных газовых смесей, содержащих двуокись углерода, путем абсорбции органическим поглотителем с последующей регенерацией насыщенного поглотителя с выделением поглощенных углеводородов С 2 и выше, в качестве поглотителя используют этилфенилдихлорсилан.В связи с малым поглощением углекислого газа этилфенилдихлорсиланомв 3- 15 раз снижается количество углекислого газа в газах регенерации,в результате чего отпадает необходимость в доочистке углеводородовС и выше от углекислого газа и,в конечном итоге, на 20-303 снижаются суммарные энергозатраты на разделение в сравнении с известным спосо-"бом,Количественную оценку степени чистоты разделения характеризуют коэффициенты разделения этана- КС и пропана К ,К С и К отйошение растворимости этана и, со-. ответственно, пропана к растворимости углекислого газа). Количество углекислого газа в газах регенерации уменьшается пропорционально увеличе. - нию коэффициейтов разделения или степени чистоты.Данные по коэффициентам разделения поглотителей приведены в таблице.,246 12,0 Полиэтилсилоксановаяжидкость 10 20 10,0 7,7 ,( ПЭС) 40 8,2 2,1иею ещи те гЭтилфенилдихлорсилан имеет в 315 раз большие коэффициенты степеничистоты) разделения в сравнении сизвестным. способом.Этилфенилдихлорсилан довольностойкое соединение, обладающееследующими физико-химическими характеристиками:плотность при 20 С . 1;6температура кипенияпри 100 мм.рт.ст, 156молекулярный .вес. 278.Предлагаемый способ осуществляютследуоцим образом.Вниз абсорбера при давлениях1,0-4,0 МПа и температуре 20 С подают газовую смесь, а вверх абсорбера - абсорбент в количестве 0,12 л/м сырого газа..; При контакте газа с абсорбентом,во время их противоточного движения на Массообменных элементах,в абсорбере осуществляют поглощениеиз газовой смеси углеводородовС и выше. С верха абсорбера выводят смесь углекислого газа с метаном ю)а с низа - насыщенный углеводородамиС и выше абсорбент, который затемподогревают в теплообменных аппаратах до 190-360 фС и под давлением0 5-1,6 ИПа подают в регенератор Идесорбер). В регенераторе из насыщенного абсорбента выделяют углево-.дороды Са и выше. С низа регенераоэффициенты разделения поглотителя тора регенерированный абсорбент через.охлаждающие теплообменные аппараты вновь подают на верх абсорбера.П р и м е р . Легкий углеводородный газ этан импульсно подают в количестве 0,5 см в хроматографическуюколонку диаметром 6 мм, высотою1000 мм, находящуюся под давлениеми содержащую около 1 г исследуемогоабсорбента - этилфенилдихлорсилана.Колонку продувают гаэом-носителем гелием со скоростью 150 см/мин,Аналогичнымобразом подают в ко-.лонку пропан и углекислый газ. Видентичных условиях определена поглотительная способность известного абсорбента - полиэтилсилоксана,Этилфенилдихлорсилан при давлениях 1,0-4,0 ИПа, обладая хорошейрастворяющей способностью по отноше"нию к пропану и этану, практически непоглощает углекислоту, т,е, обладаеточень высокой селективностью, позволяющей добиться высокой чистотыабсорбционного разделения газов,содержащих лб 03 СОПрименение предлагаемого способа,в связи с высокой селективностью при;1 еняемого абсорбента, приводит к сокращению капитальных затрат по узлу,регенерации и темплообменному оборудованию, а также по блоку выделения/углеводородов, извлекаемых при. отпарке СО иэ насыщенного абсорбента.Составитель Е. КорниенкоРедактор А. Козориз Техред А.Бабинец. Корректор С. Шекмар Заказ 2840/8 Тираж 686 ВНИИПИ Государственного комитета СССР по деламизобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5Подписное филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4 5 10129 Я 6Применение предлагаемого способа счет сокращения потерь целевых компопозволяет повысить чистоту выделения нентов вместе с СО%СО без применения специальных при- Предлагаемый способ намного экоЯ.емов, в частности без отпарки СО . номичнее известного и позволяет дос" ввиду максимально высокой селективибс" з тичь экономического эффекта ти используемого абсорбента, что. 0,2 млн. руб. в годна установке мощпозволяет снизить капитальные затраты ностью 1 млрд,м перерабатываемого и повысить экономичность процесса за газа.1