Способ очистки углеводородных смесей от кислых компонентов

О)ОЭ СОВЕТСНИХ ОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН . 09) (11) В 01 О 53/14 . ИЕ ИЗОБРЕМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ ф И АВТОРСК 01 фельд Ф, 1, 1962 1. СПОСОБ ОЧИСТКИСМЕСЕЙ ОТ КИСЛЫХабсорбции их алкесенными на тверды УГЛЕВООМПОНЕНноламий носиГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕЙИЙ И ОТКРЫТ(56) 1. Коуль А.Л., Риэен СОчистка газа. М НедраФс. 24,2. Авторское свидетельство СССР(54)(57)ДОРОДНЫХ КТОВ путем анами, нан тель, с последующей регенерацией насыщенного поглотителя, о т л и ч аю щ и й с я тем, что,с целью повышения производительности процесса эа счет увеличения сорбционной ем 1 кости поглотителя, алканоламин предварительно иммобилизуют на внутренней поверхности синтетического или минерального адсорбента с размером пор 80-800 Х и объемом пор 10-1 6 см 3/г2. Способ по п. 1, о т л и ч аю щ и й с ятем, что абсобцию из газовых смесей осуществляют при объемной скорости 1000-10000 ч-", а из жидких при 10-15 ч-".3. Способ по пп. 1 и 2, о т л ич а ю щ и й с я тем, что в качестве твердого носителя используют силикагель.Изобретение относится к абсорбционвым методам очистки газов от кислых компонентов и может быть использовано в нефтяной, нефтехимеческой, химической и газовой отраслях проыаалевчости. 5Известны процессы абсорбционной очистки углеводородных смесей от кислых компонентов) в которых в качестве абсорбента используют пропиленкарбонат, дкметиловый эфир полиэтиленгликоля (ДИЭПЭГ), И - метилпирролидон, сульфолан, трибутилфосфат и др. 13.К недостаткам таких процессов относят трудность достижения глубокой степени сьчистки и повышенную растворимость углеводородов в.абсорбентах. Присутствие углеводородов в кислых газах осложняет их последующую переработку, Кроме того, эффективность таких процессов зависит ф ст условий их проведения.Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ очистки углеводородных газон от кислых компонентов, в котором в качестве абсорбента используют раствордвэтаноламнна с концентрацией 70-98,причем абсорбент нанесен в видепленки на твердый носитель. В качестве твердого носителя используюткварцевый песок, природный цеолит(клнноптилолит), кирпич (2 ),Известный спссоб характеризуетсямалым количеством абсорбента в единице объема аппарата, что затрудняет использование этого способа впромышленном масштабе для очисткйбольших, количеств газа или газов,содержащих более 0,05 об.Ъ Н 6, невозможностью использования для очистки сжиженных и жидких углеводородных фракций н низкими допустимымилинейнымискоростями газовых и жидких потоков, определяемыми срывомпленки абсорбента с поверхноститвердого носителя.Таким образом, применение известного процесса связано с высокимикапитальными вложениями в процессочистки. Одновременно малое количество абсорбента, нанесенного в виде пленки на поверхность твердогоносителя, по сравнению с общей массой сорбента, используемой для очистки газа, ведет на стадии регенерации к высоким удельным энергетическим затратам на нагрев и охлаждение твердого носителя.Целью изобретения является повышение производительности процессаза счет увеличения сорбциовной емкости поглотителя.Поставленная цель достигаетсяам, что согласно способу очистки 3035405560 4углеводородных смесей от кислых компонентов путем абсорбции их алканоламинами, нанесенными на твердый носитель, с последующей регенерацией насыщенного поглотителя, алкано- ламин предварительно иммобйлиэуют на внутренней поверхности синтетического или минерального адсорбента с размером пор 80-800 А и объе,мом пор 1 0-1,6 см 3/г.При этом абсорбцию из газовых смесей осуществляют при объемной скорости 1000 -10000 ч ",а иэ жидких при 10-50 .ч .Кроме того, в качестве твердого носителя используют силикагель.Нанесение поглотительного раствора на внутреннюю поверхность сорбента позволяет существенно увеличить (в 20-30 раз по сравнению с прото" типом) количество поглотительного раствора в единице объема аппарата и одновременно аа счет предотвращения срыва пленки с поверхности сорбента значительно увеличить объемные скорости газовых и жидких смесей. Все это приводит к увеличению производительности, уменьшению объема сорбента и.габаритов. аппаратов, применяелжх для очистки, а следовательно, и снижению энергетических затрат на стадии регенерации сорбента. Кроме того, иммобилизация погло тителя на поверхности твердого адсорбента вызывает увеличение в 5-35 раз поглотительной емкости эа счет эФфективного воздействия активной поверхности адсорбента на границе раздела фаз с раствором алканоламина.П р и м е,р 1. Оценку эффективности предложенного процесса очистки нефтяного газа от сероводорода проводят сравнением его с прототипом. Для этого в качестве сорбевта используют силикагели марок: СХ, СХ, СХ, КСК, предварительно обезвоженные прокаливанием при 250С, на внутренней поверхности каждого иэ которых иммобилиэован раст:вор алканоламина (моноэтаноламин-МЭА, диэтаноламин - ДЭА, ИЭА и ДЭА соответственно), непосредственно в адсорбере (см. табл. 1). Гаэ состава, об, Ъ: Н 0,06; СО Ор 63; НЯ 0,12; СЙ 81,42; направляют в адсорбер диаметром 20 мм, в который загружено 30 см сорбента. Очищенный газ сбрасывают в атмосферу. Процесс очистки продолжают до появления эа слоем проскоковой концентрации сероводорода 0,0013 об. Ъ. Результаты опытов сведены втабл. 1.1058586 Т а б л и ц а 1 Абсорбент Адсорбент Размер порА Объемпор,см /г. Концентрация абсорбента впоглотительномрастворе Количество поглотительного раствора,вес.Поглотительнаяемкость,вес.Объемнаяскоростьгаза,Клиноптилолит (по прототипу)СиликагельСХ Силикагель СХ Силикагель СХ Силикагель КСК М 1 0 51 1000 280 1,54 10000. 61 10 МЭА 1000 5,2 50 40 500 1,57790 1,3 19,1 5000 57 60 МЭА 80100 1,1 9,3 40 2000 90 ДЭА 3,84 1,34 Способ Показатели предлагаемый прототип 256000 256000 360 12 П р и м е р 2. Очистку смеси жидких углеводородов (газового бензина) проводят в аппарате непрерывного действия с мешалкой объемом 3 л. Газовый бензин (фракция 35-87 С) имеет следующий состав, мас. ;Сфно 3,83СН 45,36СН 32,07С 1 Н 16 8,81МетилциклопентанЦиклогексанДиметилциклогексан 0,56Бензол 3,93Толуол 0,25Сероводород 0,115-ный раствор МЭА иммобилизован на сорбенте СХ.Опыт проводят при следующих условиях:Температура, ОС 26Давление Мпа 0,1Число оборотовмешалки, об/мин 120Объем сорбента, смЗ 500Объемная скорость, ч--10Остаточное содержание сероводорода в очищенном газовом бензине,ЗатРаты тепла на десорбцию Н 8, ккал Объем адсорбента, м 25определяемое .ламповым методом,равно 0,02 мас. .П р и м е р 3. Опыт проводят втом же аппарате, что и в примере 2.В сосуд загружают сырую нефть послеЗ 0 второй ступени сепарации, полученную с НГДУ Бавлынефтьф с содержанием сероводорода 0,05 мас, , исорбент (СХ, пропитанный 40"нымраствором ДЭА, степень пропитки 40)35 в соотношении,50:1,Условия проведения опыта:Температура, ОС 50Давление, МПа 0,1Число оборотов ме 40 шалки, об/мин 80Объем сорбента, см .500Объемная скорость, чСодержание сероводорода в очищенной нефти, определяемое ламповымметодом, 0,02 мас. .Результаты испытаниЯ, приведенные в табл. 2, подтверждают увеличение в 5-35 раз поглотительнойспособности сорбента по сравнениюс прототипом, возможность применения объемных скоростей газа,в 10 раз превышающих допустимыетехнояогией прототипа, а также возможность эффективногоприменениядля очистки жидких углеводородов,Т а б л и ц а 21058586 Продолжение табл.2 Способ Показатели предлагаемый прототип Насыпной вес, кгл 0,3 Масса адсорбента, кг 3600 56000 72000 1120000 1360000 328000 Анализ расхода тепла на регенерацию по предлагаемому и известному 20 способам, проведенный для установки очистки газа, содержащего 0,3 Н 2 Я, производительностью 100 мпн.нм /год,с продолжительностью цикла очистки и регенерации,равной 8 ч,показал, что энерго затраты на процесс сокращаются в 6 раз. Составитель Е. КорниенкоТехред С.Мигунова КорректорА, Тяскб Редактор М.Бандура Заказ 9643/4 Тираж 688 ВНЯИПИ Гасударственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раущская наб д. 4/5филиал ППП Патент, г. ужгород, ул. Проектная, 4 Затраты тепла на нагрев сорбента, ккал Общее количество тепла на регенерацию, ккал Затраты на проведение очистки по предлагаемому способу снизились эа счет уменьшения в 20-30 раз размеров аппарата и количества адсорбента, а также. за счет снижения энергетических затрат на стадии регенарации абсорбента.