Способ деметанизации пирогаза

Ъ возвратом жидкой Фазы на ректификацию в качестве флегмы, причем Флегму подают двумя потоками, используя в качестве первого потока жидкую фазу первой ступени конденсации и в качестве второго потока - жидкую Фазу второй ступени при их объемном соотношении 1,5-3:1 и поддержании температуры первого потока в.пределах 80-90 С и второго потока 90-120 С.На чертеже схематично изображеноустройство, реализующее предлагаемыйспособ,Способ деметаниэации пирогаза,. осуществляют следующим образом.Сухой пирогаэ подают в холодильники 1, 2, 3, где он последовательноохлаждается за счет холода пропиленового и зтиленового хладоагентов ичастично конденсируется. Далее пирогаэ подают в сепаратор 4, которыйразделяет его на паровую и жидкуюфазы, подаваемые на верхнюю и нижнюю секции колонны деметанизации 5.Кубовый продукт кОлонны 5, отпаренный от легких Фракций (водород,метан) в кипятильнике за счет теплаконденсирующегося горячего пропиленаиз холодильного цикла, подают надальнейшее разделение. Пары с верхаколонны 5 (водород, метан с примесьюэтилена) частично конденсируются вдефлегматоре 6 за счет холода этилена-хладоагента и поступают в первуюФлегмо;ую емкость 7, где их разделяют на паровую и жидкую фазы, ЖидкуюФазу подают в качестве основнойФлегмы (первого потока) насосом 8на колонну. Паровую Фазу частичноконденсируют в низкотемпературномдефлегматоре 9 эа счет холода остаточного газа и подают во вторую Флегмовую емкость 10, где ее разделяютна паровую и жидкую Фазы. Жидкуюфазу подают в качестве .дополнительной Флегмы(второго потока) насосом11 на колонну 5. Паровую Фазу (метано-водородная Фракция) направляютна водородный блок 12, где ее разделяют на водород и остаточный гаэ,который после дросселирования черезклапан 13, используют в качествехладоагента в низкотемпературномдефлегматоре 9.Температуру основного потока флегмы поддерживают в пределах - 80-90 Св зависимости от подачи этилена-хла-,доагента в дефлегматор 7, а темпера"туру дополнительного потока - в пределаЯ - 90-120 С в вависимости ото оподачи остаточного газа в низкотемпературный дефлегматор 9. Колонна деметанизации работает под давлением до 40 атм при температуре верха до -105 ОМ, температуре куба до + 25 цС, Уровень потерь этилена с метано-водородной фракцией не превышает 1,5 вес,Ф.15 100,0Давление в колонне 36 атм, температура верха колонны -81 С, температура в кубе 20 С. 1Количество пирогаэа 30695,15 кг/ч.Колонна деметанизации имеет 33 клапанные тарелки,На колонну подается 9,0 ь /ч основ 9ной фегмы при температуре -90 С и 25 3,4 м /ч дополнительной флегмы притемпературе -107 С, Соотношение пото-ков основной и дополнительной флегмыбыло равно 2,65:1. Подача основногопотока флегмы осуществляется на 29 30 тарелку колонны, а дополнительногопотдка - на верхнюю 33 тарелку.Метано-водородная Фракция (остаточный газ), выходящая из второйфлегмовой емкости имеет в своем сос таве следующие компоненты, вес.Ъ:Водород 6,71Метан 92,31Этилен 0,92Этан 0,06. 100,0 Содержание метана в кубовой жидкости составляет 0,35 вес,Ъ.П р и м е р 2. Пирогаэ, поступающий на колонну деметанизации имеетсостав, аналогичный приведенному впримере 1. Давление в колонне 36 атм .Температура верха колонны -87 С,температура куба 20 С. Количествопирогаза 31070 кг/ч. На колонну подается 10 м /ч основной флегмы при темЭопературе -90 С и 4,4 м 9/ч дополнительной флегмы при температуре -112 С .Соотношение потоков основной и дополнительной флегмы составляет,2,27:1. И Подача основного потока Флегмы осуществляется на 29 тарелку колонны,а дополнительного потока - на верхнюю тарелку. 40 Метано-водородная фракция (остаточный газ), выходящая из второй флегмовой емкости, имеет в своем составе следующие компоненты, вес,Ъ:Водород 6,72Метан 92,50 Примерщий на колоннув своем составевес.В:ВодородМетанАцетиленЭтиленЭтанПропилеиПропан1 О Фракция С 4Фракция СФракция СФракция С 1, Пирогаз, поступаюдеметанизации имеетследующие компоненты,ЭтиленЭтан 0,72 а,о 5 1 ОО,О Содержание метана в кубовой жидкости составляет 0,37 вес.Ъ, 5П р и м е р 3, Пирогаз, поступающий на колонну деметанизации имеет состав, аналогичный приведенному в примере 1. Давление деметанизации 36 атм. Температура верха колонны -93 С, температура в кубе колонны 20 ОС Количество пирогаза, поступающего на колонну, составляет 31070 кг/ч. На колонну подается 10 м /ч основной 13 флегмы при температуре -90 С ио 5,2 м/ч дополнительной флегмы при температуре -118 С. Соотношение потоков основной и дополнительной флегмы составляет 1,9:1. Подача ос- ;щ новного потока флегмы производится на 29 тарелку колонны, а дополннтельното потока - на верхнюю тарелку.Метано-водородная фракция, выходящая из второй флегмовой емкости, имеет в своем составе следующие компоненты, вес.Ъ:Водород 6,73Метан 92,73ЭтиленЭтан 0,03100,0 1,52 21,36 0,22 37,31 10,35 16,61 аСодержание метана в кубовой жидкости составляет 0,35 вес.Ъ. 35Как видно из приведенных примеров,.потери этилена с метано-водородной фракцией снизились с 0,92до 0,51 вес.Ъ за счет снижения температуры дополнительного потока флегьы, что соответственно увеличилопоток дополнительного орошения иснизило соотношение потоков флегес 2,651 до 1,9:1.Таким образом, выбор основногои дополнительного потоков флегьы 44осуществляется в зависимости от содержания этилена в метано-водородной фракции (остаточном газе), чтов свою очередь зависит от составапирогаза, поступающего на деметани" яцзацию. Так при увеличении в пирогазе содержания водорода требуютсяболее низкие температуры для конденсации этилена из остаточного газа,Эта зависимость приведена в приме. рах 4 и 5.,П р и м е р 4. Пнрогаз, поступающий на колонну деметанизации,имеет в своем составе следующие компоненты, вес.Ъ:Водород 40МетанАцетиленЭтиленЭтанПропиленПропан Фракция Фракция Фракция фракция 0,88 Сд 7., 03 С 4,33 С 6 0,32 С 7 0,04Ют еаа щнДавление в колонне 36 атм, температура верха колонны -87 С, температУра кУба 20 фС.Количество пирогаза 30500 кг/ч.На колонну подается 10 м /ч основной флегмы при температуре -87 Со и 4,3 м/ч дополнительной Флегмы при температуре -119 С. Соотношение потоков основной и дополнительной флегьы составляет 2,3:1. Подача основного потока флегмю осуществляется на 29 тарелку. колонны, а дополнительного потока - на верхнюю тарелку.Метано-.водородная фракция (остаточный газ), выходящая из второй флегмовой емкости, имеет в своем составе следующие компоненты, вес.ЪВодород 6,48Метая 92,.81Этилен 0,68Этан 0,03100,0Содержание метана в кубовой жидкости составляет 0,36 вес.Ф.П р и м е р 5. Пирогаз, поступающий на колонну имеет следующий состав, вес,ЪВодород 1,88Метан 22,43Ацетилен 0,36Этилен 40,03Этан 8,34Пропилеи 15,45Пропан 0,77Фракция С 4 7,52Фракция С 5 2,66Фракция С 4 0,44Фракция С 7 0,12100,0Давление в колонне 36 атм, температура верха колонны -94 фС, температура куба 20 фС,Количество пирогаза 30500 кг/ч. На .колонну подается 9,5 м 3/ч основной Флегаы при температуре -120 С. Соотношение потоков основной и дополнительной Флегми составляет 1,7:1. Подача основного и дополнительного потоков флегвы производится аналогич,но примеру 4.Иетано-водородная Фракция, выходящая иэ второй флегмовой емкости, имеет в своем составе следующие компоненты, вес,.ЪВодород 7,09Метан 92, 01857226 0,84 0,06 ЭтиленЭтан 100,0 НИИПИ Заказ 7145/41 Тираж 548 Подписное Филиал ППП "Патент",г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Содержание метана в кубовой жидкости составляет 0,35 вес.В. . 5Как видно из примеров 4 и 5, для достижения одинаковых результатов по снижению потерь этилена с метановодородной фракцией в случае увеличения содержания легких компонентов в пирогазе требуется снижать температуру дополнительного потока флегмы, что соответственно увеличивает поток дополнительного орошения и снижает соотношение потоков флеге. Как показывают вышеприведенные примеры реализации предлагаемого способа, значительное снижение потерь этилена с метано-.водородной фракцией Щ (МВФ) с 10-12 вес,Ъ до 0,5-0,85 вес.Ъ достигается путем повторной дефлегмации паров МВФ за счет рекуперации холода остаточного газа и подачи на колонну дополнительного потока флегомы при температуре -90-120 С. Формула изобретенияСпособ деметанизации пирогазапутем низкотемпературной ректификации под давлением, двухступенчатойконденсации отходящих с верха ректификационной колонны паров, сепарации жидкой и газовой фаз после каждой ступени конденсации с последующим возвратом жикой фазы на ректификацию в качестве флегмы, о т л и -ч а ю щ и й с я тем, что, с цельюуменьшения потерь этилена, флегмуподают двумя потоками, используяв качестве первого потока жидкую фазу первой ступени конденсации и вкачестве второго потока - жидкуюфазу второй ступени при их объемномсоотношении 1,5-3:1 и поддержаниитемпературы первого потока в пределах 80-90 С и второго потока 90-120 С.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Клименко А.П. Получение этилена из нефти и газа. М., Гостоптехиздат. 1962, с. 93.2. Степанов А.В. Производствоэтилена. Киев, "Наукова дума", 1973,с. 36-38 (прототип).