Способ регенерации абсорбентов процесса осушки газа

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 180317 5)5 В 01 0 53/26 Н К АВТО а перед его зобретения; створ глико- высаливаю- еделяемом ледовай инстивнением М. Де, М 1,Б рия в рабочем раствотве высаливающегоанол, или бутанол лы. 3 табл,ение оторимых нтриро- именяезатра тем, что честве,одача высал Свыс - нач и хлорида с.%.остаточное я в рабочем денная экс сть дает во Со и центраци творе ма В да натри Выве зависимоГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР(ГОСПАТЕНТ СССР) ПИСАНИЕ ИЗО МУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(21) 4878146/26 (22) 18.07.90 (46) 23,03,93. Бюл. М 11 (71) Государственный научно-исс тельскийи проектно-изыскательски тут "ЮжНИИГипрогаз" (72) А. И, Щербак, Н. В, Михайлов, В мин, Р, М, Минигулов и А, И. Попов (56) Газовая промышленность, 19 с, 52-53. (54) СПОСОБ РЕГЕНЕРАЦИИ АБС ТОВ ПРОЦЕССА ОСУШКИ ГАЗОВ (57) Область применения: изобретносится к способам очистки от раств солей и мехпримесей высококонце ванных гликолевых растворов, пр Изобретение относится к способам очи стки от растворимых солей высококонцент рированных минерализованных гликолевых растворов, применяемых для осушки при родного газа перед его транспортировкой. Цель изобретения - снижение энергоПоставленная цель достигаетсводят высаливающий агент в копределяемом уравнением; ивателя, мас.%;альная и конечная коннатрия в рабочем рассолесодержание хлорирастворе, ма с.%.периментальным путем зможность снижать сомых для осушки природного га транспортировкой. Сущность и в высококонцентрированный ра ля, содержащий соли, вводят щий агент в количестве, оп С С ( 100 - Свыс ) аливающего агента ачальная и конечная да натрия в рабочем- остаточное солесогде и - подача высмас,%, Со и Свыс - нконцентрации хлорирастворе, мас.%, Вдержание хлорида натре, мас,%. В качесагента используют бутили этилацетат, 1 и. ф держание солеи в высококонцентрированных гликолевых растворах до заданных концентраций, что позволяет избегать процессов солеотложений на теплопередающих поверхностях технологического оборудования, а значит и уменьшить энергозатраты в процессе регенерации ДЭ Га,Удаление солей из ДЭГа улучшает его сорбционные свойства, что также ведет к уменьшению энергозатрат,К снижению вредного воздействия на окружающую среду приведет применение таких высаливателей, как бутанон, бутаноли этилацетат.Авторами экспериментальным путем выявлена зависимость, по которой можно управлять фазовым равновесием процесса кристаллизации солей в высококонцентрированных минерализованных гликолевых растворах в зависимости от исходной концентрации солей до необходимой конечной концентрации солей,свободная от кристаллов, подвергалась химическому анализу.В растворе определяли содержаниеионов хлора меркулометрическим методом, плотность - ариометрическим методом, вязкость по ГОСТ 33 - 82.В качестве рабочей системы был использован минерализованный водногликолевый раствор следующего состава: вода - 1,23 мас,% МаС - 4,05 мас.%, ДЭГ - остальноеРезультаты опытов с использованиемразных высаливающих агентов при заданных соотношениях представлены в табл. 1.15 Из табл. 1 видно, что добавка к гликолевому раствору высаливающих агентов бутанолаэтилацетата или ацетона в соотношении 1:4 понижает растворимость хлорида натрия более чем в 5 раз. А это 20 значит, что подачей определенного количества высаливающего агента, можно добиться содержания солей в абсорбентах, близкого к значению растворимости соли в чистых высаливающих агентах бутаноне, 25 бутаноле, этилацетате и ацетоне).П р и м е р 2. Состав рабочей смесимас.%: Н 20 1,25, КаС 4,05, ДЭГ - 94,72,.В экспериментах использовали высушенный, измельченный хлорид натрия мар ки "х.ч,", изопропанол, бутанол;бутанон, этилацетат марки "Ч", диэтиленгликоль марки "тех".Результаты опытов с использованиемразличных растворителей при заданном со отношении представлены в табл, 2.Из табл, 2 следует, что высаливающий эффект зависит от соотношения (МаС - Н 20-ДЭГ); высаливатель, С увеличением расхода высаливателя уменьшается 40 солесодержание в гликолевых растворах;ацетон, этилацетат и бутаноноказывают более высаливающее действие, чем у изопропанола. При соотношении водногликолевого раствора и высаливателя 1:4 45 отмечено понижение растворимости хлорида натрия более чем в пять раз.Правильность выбранного высаливателя была подтверждена путем сравнения оценки нормы расхода (и) высаливателя по 50 формуле(100- С где С, иСвисс трации хлор творе мас.%В -ост ная конценлевом расчальная и коннатрия в гл ание хлор мас,% (с 1 точное солесодерхрабочем раствор тр При использовании предлагаемого способа высаливания солей регенерация высококонцентрированных минерализованныхгликолевых растворов упрощается до одностадийного процесса, при этом значительно.сокращается теплообменное оборудование,по сравнению с прототипом.Снижение энергозатрат осуществляется за счет того, что процесс высаливанияпроходит при нормальных условиях (температура 25 С, давление атмосферное).Кроме того, в процессе кристаллизациисолей из раствора удаляются мехпримеси,что также влияет на качество регенерированного ДЭГа и снижает энергозатраты (если процесс удаления мехпримееей вестиотдельной стадией),Итак, предлагаемый способ регенерации абсорбентов позволяет исключить процесс осаждения солей на стенкахтеплообменного технологического оборудования, уменьшить расходы высаливающегоагента, улучшить сорбционные свойстваДЭГа, используемого для сушки природного газа; применение предложенных высаливающих агентов позволяет снизить процессвредного воздействия на окружающую среду по сравнению с прототипом.Предложенный способ иллюстрируетсяследующим примером,П р и м е р 1. Для выявления оптимальных соотношений водносолевого раствора. диэтиленгликоля (ДЭГа) и высаливателя при25 С была изучена система "хлорид натрия - вода - диэтиленгликоль - высаливатель". При этом исследованы системы(йаС-Н 20 - ДЭГ): высаливатель с соотношением 1;1, 1;2, 1;3, 1;4 как представляющиенепосредственный технологический процесс. Исследования процесса высаливаниявыполнялись изотермическим методом,В качестве высаливателя были использованы органические вещества, обладающие более низкой степенью токсичности,летучести, всспламеняемости и т, д, по сравнению с прототипом,Сущность способа состоит в том, чтоварьируя количеством прибавляемого в раствор высаливателя можно поникать до необходимого уровня солесодержаниераствора, или говоря по иному, управлятьфазовыми равновесиями в многокомпонентных солевых гликолевых системах,В заранее приготовленный минералиэованный водно-гликолевый раствор 5добавляли высаливатель в заданном соотношении (см. табл,), При помощи мешалкисмесь тщательно перемешивалась в термостатируемой емкости при температуре эксперимента 25 С, Равновесная жидкая фаза,(100 -ателя, мас,%; концентрация вдоре и конечнаятрия в растворе,ержание осадкарированном рас опытно-промыш ставлены в табл. 2, ы установки в качеспользован ацетон. Рабочие ленной уста при этом в п стве высалив мпараметровки предриод работеля был ича ющиисядающего агентаи бутанол, или гласно требований проектировщиков, принято остаточное солесодержание в ДЭГе -1,0 мас.%)Для ацетона, этилацетата и бутанонанорма расхода очень близка и колеблется в пределах 16,7 - 19,1 и меньше чем в полтора раза по сравнению с изопропанолом.П р и м е р 3. В дополнение к лабораторным исследованиям способ регенерации абсорбентов прошел опытно-промышленн ые исп ытания.Предложенный способ регенерации осуществляется следующим образом, Загрязненный минерализованный диэтиленгликоль (ДЭГ), подлежащий очистке, по рабочемутрубопроводу подается на смешение с высаливателем. При смешении ДЭГа с высаливателем происходит в осадок. Образовавшуюся смесь пропускают через фильтр для отделения твердой и жидкой фаз. Отделившуюся твердую фазу удаляют, а фильтрат подается на нагрев для разделения очищенного ДЭГа и высаливателя. Полученные результаты работы опытнопромышленной установки подтверждают,что с увеличением доли высаливателяуменьшается солесодержание в гликолевых5 растворах.Из вышеизложенного материала можносделать вывод, что предложенный способрегенерации абсорбентов обладает следующими преимуществами процесс высалива 10 ния не зависит от качественного составасолей и от степени засолонения гликоля;воэможность проведения процесса высаливания солей из высококонцентрированныхминерализованных гликолевых растворов15 беэ предварительного удаления воды: решается комплексность процесса. а именно:удаляются растворимые соли и нерастворимые механические примеси; не ограничен. по производительности; значительно сокра 20. щается металлоемкость процесса; снижение энергозатрат за счет проведенияпроцесса высаливания при нормальных условиях; поддается полной автоматизации;может реализоваться за счет увеличения ин 25 тенсивности использования действующихустановок регенерации ДЭГа или метанолапри частичной реконструкции соответствующей технологической схеме,Формула изобретения30 1. Способ регенерации абсорбентовпроцесса осушки газов, включающий обработку высококонцентрированных минера-лизованных гликолевых раствороввь 1 саливающим агентом, о т л и ч а ю щ и й 35 с я тем, что, с целью снижения энергозатрат,высаливающий агент вводят в количестве,определяемом из уравнения; где п - количество высаливСо и Соус. - начальнаянерегенерированном растконцентрации хлорида навысаливателя, мас.%;В - остаточное содбхлорида натрия в регенетворе, мас,%.2. Способ по п. 1, о т лтем, что в качестве высалииспользуют бутанон, илэтила цетат,1803173 Таблица 1 Значение иэменений концентраций солесодержания высококонцентрированных растворов ДЭГа при раэличных соотношениях (ДЭГ:МаС 1:Н 20):высаливательабли концентр солесодержания в гликолевом раствор Изм блиц3 Результате опгтьо-проньнпенщк испитаьан 1 агрпанеиьььт дЭГ атал Снес сапнватель (комеч) д 6 состав ен- дав Нас) пера- ле- г/л урв, ние, С Н)а став,с.2 состав,нас.2