Способ осушки газа

96 А СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 3,51) В 53/26 т тф(Ъ "1и, .у соотношениший по объперегретымосушенныхпосле чегоконтактировпотоком. наъему о тли чакачествепользуют гек ГАЗА, вклюколем,глотителяна стадию иГОСУДАРСТОЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ПИСАНИЕ ИЗОБ ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(72) А.Д. Бондарь и В,М Киселев (71) Украинский научно-исследовательский институт природных газов(56). 1. Гухман Л.М. Вопросы технологии глубокой осушки газа. Р.И. "Подготовка и переработка газа и газового конденсата", вып. 1, 1981, с, 17-22.2. Авторское свидетельство СССР В 713580, кл. В .01 3 53/14, 1977 ( прототип 1.(54) (571 1 СПОСОБ ОСУШКИчающий абсорбцию влаги глирегенерацию насыщенного пои последующий его возвратабсорбции двумя потоками, о т лч а в щ и й с я тем, что, с цельюупрощения процесса и повьыения степени регенерации, поглотитель посл.регенерации делят .на два потока в ЕТЕНИЯ 1:.",.ву и 1-3:1-10, из.которых меньему поток обезвоживают и парами предварительно и у е о ородов дких гл в д эти пары направляю ание с большим по 2. Способ по п,ю щ и й с я тем, что вжидких углеводородов иссан-гептановую фракцию.3. Способ по пп.1 и 2, о т л ич а ю щи й с я тем, что жидкие углеводороды перед испарением предварительно осушают противоточным контактированием с отрегенерирован" ным гликолем.4, Способ по пп.1-3, о т л и-ч а ю щ и й с я тем, что обезвожи" ванне меньшего по объему потока осуществляют до содержания влаги не выше 0,05 мас.%., а остаточную концентрацию влаги в большем по объему потоке поддерживают не выше 3 мас.Ъ.Изобретение относится к процессам глубокой осушки газа с использованием жидких поглотителей и можетбыть использовано в газовой и нефтяной отраслях промышленности.Известен способ осушки газа путем абсорбдии влаги высококонцентрированным гликолем (например, диэтиленгликолем)11.Указанный способ характеризуетсянедостаточно высокой степенью извлечения влаги (понижение точкиросы составляет 40 К .Наиболее близким к изобретениюявляется способ осушки газа, включающий абсорбцию влаги гликолем, 15регенерацию насыщенного поглотителяректификацией и последующую подачупоглотителя на стадию абсорбциидвумя потоками, различными по объемуи концентрации. Меньший по объемупоток перед подачей в абсорбер пропускают через слой твердого сорбента.,Твердый сорбент в свою очеред под)вергают регенерации промывкой водойи продувкой частью осушаемого газас последующим его охлаждением частьюотрегенерированного гликоля (2).Недостатком данного способа является нарушение непрерывности втехнологической цепи: осушка газарегенерация абсорбента, поскольку. меньший по объему (основной 1 потокабсорбента, подаваемого в абсорбер,подвергается глубокому обезвоживанию в аппарате циклического действияпутем контактирования адсорбента с 35твердым адсорбентом с последующей.регенерацией адсорбента промывнойводой, продувкой его горячим газоми охлаждением адсорбента частью регенерированного адсорбента после 40ректификации. Прн этом вспомогательный циклический процесс включаетчетыре операции, три из которыхтребуют замены агентов, подаваемыхв абсорбер, что значительно усложняет процесс регенерации.. Цель изобретения в . упрощение процесса регенерации н повышение степени регенерации гликоля,Поставленная цель достигаетсятем, что согласно способу осушкигаза, включающему абсорбцию влагигликолем, регенерацию насыщенногопоглотнтеля н последующий его возврат,на стадию абсорбции двумя потоками,поглотитель после регенерации делят на два потока в соотношении1-3 г 1-10, из которых меньший пообъему поток обеэвожнвают перегретымнпарами предварительно осушенныхжидких уИпеводородов, пбсле чего 60эти лары направляют на контактирование с большимо объему потоком.При этом в качестве жидких углеводородов используют гексан-гептановую Фракцию. б 5 Также жидкие углеводороды перед испарением предварительно осушают противоточным контактированием с отрегенерированным гликолем.Кроме того, обезвоживание меньшего по объему потока осуществляют до содержания влаги не выше 0,05 мас.Ъ, а остаточную концентрацию влаги в большем по объему потоке поддерживают не.выше 3 мас.Ъ.Выбранный интервал числовых значений соотношений потоков поглотителя обусловлен тем, что в пределах этого соотношения поддерживается необходимая остаточная концентрация гликоля на второй и первой ступенях контакта,что позволяет получить степень регенерации гликоля 99,95%.П р и м е р 1, В среднюю часть абсорбера, представляющего собой высокоскоростную масообменную колонну, для осушки газа подают 8000 кг/ч вспомогательного .регенерированного диэтиленгликоля (ДЭГа) с концентрацией 98. На верхнюю контактную тарелку этой же колонны ,подают 2000 кг/ч основного регенерированного ДЭГа с концентрацией 99,95%, В низ колонны направляют противотоком осушаемый газ при дав- . лении 5,5 МПа и температуре 25 С в количестве 1000 тыс. м 3/ч. Выходящий иэ низа колонны насыщенный ДЭГ с концентрацией 93 после подогрева в теплообменнике направляют в среднюю часть ректификационной колонны, где осуществляют десорбцию воды, поддерживая в нижней части .колонны и в кубе-испарителе темпе;ратуру 1609 С. Регенерированный ДЭГ с концентрацией 98 делят на два потока. Основной (меньший ) поток в количестве 2000 кг/ч (20) с температурой 371 К (98 С) подают на верх десорбционной колонны, а вспомогательный (больший) в количестве 8000 кг/ч (80) с температурой 25 С подают в среднюю часть абсор- бера, Пары воды.и жидких углеводородов, выходящие иэ верха ректификационной колонны, конденсируют и жидкие продукты, состоящие иэ 5000 кг/ч углеводородов и 650 кг/ч воды, направляют в разделитель, где из .них выделяют воду, которую затем частично подают на промывку остатка жидких углеводородовперед разделителем. Жидкие углеводороды, выходящие иэ разделителя, подают в осушитель на контакт со 100 кг/ч ДЭГа концентрации 99,95%. После осушителя жидкие углеводороды и ДЭГ разделяют и углеводороды подают в испаритель, где их нагревают до 98 фС и затем направляют в сепаратор. Выделившиеся в сепараторе жидкие продукты, состоящие из тяжелых углеводородов, ДЭГа и небольшого количества воды, смешивают. с водой таким образом, чтобы содержание ДЭГав воде не превышало 50 и подают в разделитель. Промытые жидкие углеводороды выводят из снстелы, а водный раствор ДЭГа направляют на верх ректификационной колонны. Пары углеводородов в количестве 5000 кг/ч нагревают до 165.С.,Затем они поступают в низ десорбционной колонны на контакт с 2000 кг/ч. Выходящий с . низа десорбционной колонны высоко- концентрированный ДЭГ охлаждают в холодильнике до 25 С и в качествеоосновного потока направляют на верхнюю контактную тарелку абсорбера. Выходящие из верха десорбционной колонны пары углеводородов с темпе-, .ратурой 120 С направляют в ректификационную колонну.П р и м е р 2. В среднюю часть абсорбера, представляющего собойвысокоскоростную массообменную колонну для осушки 1 млн. м/ч газа подают 7,458 кг/ч вспомогательного регенерированного диэтиленгликоля (ДЭГа) с концентрацией 98. На верхнюю контактную тарелку этой же колонны подают 2412 кг/ч основного регенерированного ДЭГа с концентра" цией 99,95. В ниэ колонны направляют противотоком осушаемый газ при давлении 5;0 ИПа и температур 20 ОС. Выходящий иэ низа колонны насыщенный ДЭГ с концентрацией 94 после подогрева направляют в среднюю часть ректификацнонной колонны, где осуществляют десорбцию воды, поддерживая в нижней части колонны теМПературу 160 С, Регенерированный ДЭГ с концентрацией 98 деляТ на два потока в соотношении 3:10. Основной (меньший) поток вколичестве 256" кг/ч (30) с температурой .98 С подают на верх десорбционной колонны, а вспомогательный . (больший ) в количестве 748 кг/ч(70) с температурОй 20 С подают в абсорбер. Пары воды и жидкихуглеводородов, выходящие из ректификационной колонны, конденсируюти продукты, состоящие из 5800 кг/чуглеводородов и 388 кг/ч воды,направляют в разделитель. Выходящаяиэ разделителя вода частично подается на промывку .остатка жидкихуглеводородов. Жидкие углеводороды,выходящие из разделителя, подают .в осушитель на контакт со 100 кг/чДЭГа с концентрацией 99,95. После .осушителя жидкие углеводороды и ДЭГ подвергаются разделению. в раз-.делителе. Иэ разделителя ДЭГ поступает в емкость, а углеводороды подают в испаритель, где их нагреваютдо 98 С и затем направляют в сепаюратор. Выделившиеся в сепараторещие из верха десорбционной колонны пары углеводородов с температурой 120 С направляют в низ ректификационной колонны,Предлагаемый способ позволяет за счет исключения из цикла регене" рации цйклических стадий регенерации и нагрева твердого сорбента и заменой его непрерывным процессом абсорбции жидкими углеводородами упростить процесс регенерации, при. этом степень регенерации гликоля 25 30 повышается с 98 до 99,95. 35 Применение предлагаемого способаисключает возможные осложненияв работе газопроводов Крайнего Севера, связанные с образованиемнатрассе газопроводов кристаллогидра тов и льда в зимний период преждевсего на участках, проложенных надповерхностью земли, причем понижаются требования к теплоизоляциимагистральных газопроводов, вчастности понижается глубина траншей.или исключается обваловка газопро- .водов, шире практикуется на земнуюи надземную прокладка магистральныхгазопроводов, где это позволяютэкологические условия и техникабезопасности. При этом во многихслучаях можно исключить подачу .в газовый поток метанола (или,цругихподобных ингибиторов гидратообраэования 1 при глубокой переработкеприродного газа методом низкотемпе-: ..ратурной абсорбции (НТЛ) или ннзкотемпературной конденсации (НТК) гомологов метана, что позволяет значи"тельно снизить расход этих реаген тов. Если принять, что необходимоеколичество метанола для всех целейсоставляет 0,5 кг/1000 м 3 газа (вреальных условиях эта величина эна"чительно вьве), то .при стоимости 65 110 руб. за 1.т метанола экономия жидкие продукты, состоящие из тяжелых углеводородов, ДЭГа и небольшого .количества воды, смешивают с водойтаким образом, чтобы содержаниеДЭГа в воде не превышало 50 и пода ют в разделитель. Промытые жидкиеуглеводороды выводят из системы,а водный раствор ДЭГа направляютна верх ректификационной колонны.Пары углеводородов в количестве О 5800 кг/ч направляют в перегревательпаров, где повышают их температурудо 165 С. Затем они поступают вниз десорбционной колонны на контактс 2561 кг/ч ДЭГа. Выходящий из ни- )5 за десорбционной колонны высококон центрированный ДЭГ охлаждают до,20 С и собирают в емкости, из которой регенерированный высококонцент"рированный ДЭГ в качестве основногопотока направляют на верхнюю контактную тарелку абсорбера, Выходя106499 б на метаноле составляет 55 руб.на 1 млн, м 3 газа. Составитель Е.КорниенкоРеДактоР М,КелеМеш ТехРеД, Ж,Кастелевич КоРРектоР Г.Решетник Тираж б 87 ПодписноеВНИИПИ. Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Заказ 10921/7 Филиал ППП "Патентф, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Кроме того, в районах Крайнего Севера в зимний период после установок НТА и НТК есть воэможность подавать гаэ в магистральный гаэопровод с более низкой температурой, что позволяет .повысить производительность газопроводов из-эа снижения объема и вязкости транспортируемого газа в период максимального5 потребления газа народным хозяйством,