Способ одновременного извлечения со @ и углеводородов с @ и выше из газовой смеси

Способ одновременного извлечения со @ и углеводородов с @ и выше из газовой смеси

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (si)s С 10 G 5/04

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕ НТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

1 (21) 4831497/04 (36) РСТ/FR 89/00584 (14.11,89) (22) 13.07,90 (46) 23.08.93. Бюл. М 31 (31) 8814784 (32) 15.11.88 (ЗЗ) FR (71) Сосьете Насьональ елф Акитэн (Продюксьон) (FR)

P2) Клод Блан и Анри Йарадовски (FR) (56) J. и F; Gchaffert; Chemleat епфпеегИщ

progress. октябрь, 1984. с. 53 56

Патент США N. 3770622, кл. С 10 G 5/04, 1973. (54) СПОСОБ ОДНО8РЕМЕННОГО ИЗВЛЕЧЕНИЯ СО И УГЛЕВОДОРОДОВ Сг И ВЫШЕ ИЗ ГА308ОЙ СМЕСИ (54) Сущность изобретения: обрабатывае. мую газовую смесь промывают в промывной зоне при температуре ot.Î. до 35 град. С растворителем, выбранным иэ метанола, диметилформамида и диметилацетамида, Изобретение относится. к обработке природного газа, s частности к способу извлечения СО2 и углеводородов Са и выше из газовой смеси, находящейся:под давлением и содержащей метан, углеводороды Cz и выше и, кроме того. C0z, Цель изобретенйя — улучшить разделение деметанизированного растворителя и упростить получение фракций с целевыми продуктами.

Эта цель достигается предлагаемым способом, который заключается в том, что газовую смесь, находящуюся под абсолют„„50„, 1836497 АЗ

2 для извлечения иэ нее C(h и углеводородов

Сз и выше и получения потока метана, содержащего не более 2 проц. мол СОт, и жидкой фазы, садержащей растворитель по меньшей мере 807ь мол; углеводородов Сг и выше, имеющихся в исходной газовой смеси. Жидкую фазу деметанизируют с получением деметаниэироввнного обогащенного растворителя и газовой фазы, богатой метаном, затем деметаниэированный обогащенный растворитель обрабатывают с получением кислого газа, обогащенного

C0z и содержащего не менее 6 проц. молярных углеводородов в пересчете на метановый эквивалент по отношению к СО2. фракции. углеводородов Cz и выше, содержащей по меньшей мере 80 мас. g углеводородов Сг и выше, имеющихся в обрабатываемой казовой смеси, и регенерированного растворителя, который рециркулируют в промывную зону. 2 ил. 5 пр., 4 з. и, ф-лы, ным давлением от 3 до 8 МПа и содержащую метан, углеводороды .Сг и выше, а также

C(h, вводят в контакт в промывной зоне с растворителем при пониженной температуре с получением с одной стороны, газа. состоящего в основном из метана, и, с другой стороны, жидкой фазы, содержащей растворитель, обогащенный СОз, и углеводородами Cz и выше, называемой обогащенным . растворителем. Далее обогащенный растворитель подвергают деметанизации для получения жидкой фазы, обедненной метаном, называемой деметаниэированным обога1836407

55 щенным растворителем, и газовой фазы, обогащенной метаном, Деметанизироаанный обогащенный растворитель подвергают обработке для получения потока кислого газа, обогащенного C0z, имеющейся в деметанизированном обогащенном растворителе, смеси углеводородов Cz и выше, называемой фракцией углеводородов и также регенерированного растворителя, который рециркулщиуется а промывную зону. В промывной зоне используют растворитель выбранный из метанола, диметилформамида и диметилацетамида. Процесс в промывной зоне проводят при температуре от-35 С до 0 С и при соотношении объемов газовой смеси и растворителя достаточном для получения газа, состоящего, в основном, из метана, и имеющего молярное содержание

С02 не более 2, и обогащенного растворителя, содержащего, по крайней мере, 80 молярных углеводородов Cs и выше, имеющихся в исходной газовой смеси, Обработку деметанизироаанного обогащенного растворителя осуществляют до получения кислого газа, содержащего менее б молярных углеводородов в пересчете на метановый эквивалент, по отношению к COz и до получения фракции углеводородов, содержащей, по крайней мере, 80 мол, углеводородов Сз и выше, имеющихся в обрабатываемой газовой смеси. При этом обработка деметанизированного обогащенного растворителя включает в себя одну или другую из следующих стадий а) и б): а) регенерацию деметанизированного обогащенного растворителя путем его дистилляции B регенерационной колонне с получением регенерированного растворителя и газовой смеси, содержащей С02, а также углеводороды С2 и выше, с последующей промывкой вышеуказанной газовой смеси при помощи углеводородного растворителя

С5 и выше в промывной зоне при охлаждении с получением кислого газа, обогащенного СО2 и углеводородного обогащенного растворителя, содержащего почти все углеводороды.С2 и выше, содержащиеся в промываемой углеводородным растворителем газовой смеси, с последующей регенерацией углеводородного обогащенного растворителя для получения фракции углеводородов и регенерированного углеводородного растворителя, который рециркулируют на промывку после его предварительного охлаждения: б) экстракцию в жидком виде углеводородов С2 и выше путем контактирования в зоне экстракции деметанизированного обогащенного растворителя, предварительно подвергнутого охлаждению, с углеводород5

45 ным растворителем для получения очищенного растворителя, содержащего почти все количество CÎz, содержащуюся в деметанизированном обогащенном растворителе, и имеющего содержание углеводородов, выраженное в метановом эквиваленте, меньше 10 мол. по отношению к С02, а также углеводородного растворителя, обогащенного С2 и выше. Далее очищенный растворитель регенерируют для получения, с одной стороны, регенерированного растворителя и, с другой стороны, потока кислого газа, обогащенного СО2 с последующим разделением обогащенного углеводородного растворителя посредством дистилляции на фракцию углеводородов и регенерированный углеводородный растворитель, который рециркулируют в зону экстракции после его охлаждения.

Согласно изобретению, под "метановым эквивалентом" понимают число псевдомолекул с одним атомом углерода, равное числу атомов углерода в рассматриваемой углеводородной молекуле.

Зона промывки состоит, преимущественно, из одной или нескольких промывных колонн, содержащих соответствующее число теоретических ступеней промывки. При этом колонны, могут быть, тарельчатыми или насадочными. В каждой иэ промывных колонн поддерживают практически постоянную температуру в одной или нескольких точках данной колонны между средой, содержащейся в этой колонне и охлаждающей жидкостью, Деметанизирующая. обработка обогащенного растворителя осуществляется, в частности, в два этапа: во время первого этапа обогащенный растворитель подвергают первому дросселированию при промежуточном давлении, способствующем выделению значительной части метана, растворенного в вышеуказанном растворителе и получению первого обогащенного метаном газа и предварительно деметанизированного растворителя; во время второго этапа подвергают предварительно деметанизированный рас- творитель второму дросселированию с по- следующей дистилляцией для получения второго обогащенного метаном газа и деметанизироаанного обогащенного растворителя, при этом второй обогащенный метаном газ сжимают до давления первого, обогащенного метаном газа, затем смешивают с этим последним для образования обогащенной метаном газовой фазы.

Если обработка обогащенного деметанизированного растворителя включает стадию а), то дистилляцию указанного

1836407 растворителя можно осуществить, в частности, путем предварительного подогрева вышеуказанного растворителя до температуры, близкой к температуре окружающей среды, с разделением его перед дистилляцией на первой и второй потоки, подаваемые на дистилляцию. При этом первый поток направляют непосредственно в регенерационную колонну на первый промежуточный уровень, а второй поток подают на второй промежуточный уровень регенерационной колонны, расположенный ниже первого уровня, после предварительного нагревания этого второго потока путем косвенного теплового обмена с регенерированным растворителем.

Если обогащенный деметанизированный растворитель подвергают обработке (б), то регенерацию очищенного растворителя, осуществляют путем дросселирования его до давления, превышающего 200 кПа с последующей отгонкой легких фракций в регенерационной колонне при помощи инертного газа, такого, как азот, при необходимости с нагреванием.

В случае, когда обрабатываемая газовая смесь содержит углеводороды Cs и выше, то ее подвергают предварительной обработке для конденсации фракции тяжелых углеводородов, которые содержат почти все углеводороды Сб и выше, и для получения предварительно обработанной газовой смеси, с содержанием углеводородов Cs и выше менее мас. 0,1%.

Изобретение иллюстрируется примерами его осуществления со ссылкой на фиг. 1 и 2.

Согласно фиг. 1, обрабатываемую газовую смесь, поступающую по трубопроводу

1, вводят в нижнюю часть дистилляционной колонны 2, где осуществляют дистилляцию, в известных случаях, в присутствии растворителя, поступающего по трубопроводу 41 в верхнюю часть колонны 2 и отбираемого от регенерированного растворителя 38 перед его поступлением в зону охлаждения 39, установленную на трубопроводе 6, подающем регенерированный растворитель в промывную колонну 5; таким образом получают с одной стороны, высушенную газовую смесь, отводимую из колонны 2 по трубопроводу 3 с содержанием углеводородов Св и выше меньше мас, 0,1 и, с другой стороны, углеводородную фракцию, содержащую почти все углеводороды Св и выше и, в известных случаях, ace или часть углеводородов Сь извлекаемых из колонны 2 по трубопроводу 4, и, в известных случаях, жидкость извлекаемую из колонны 2 через

10 лируют с помощью жидкой среды, содержащейся в колонне 5 и проходящей через

15 холодильники 7, Из верхней части колонны

30 трубопровод 54 и состоящую из смеси растворителя и воды.

Полученную высушенную газовую смесь иэ колонны 2 вводят в нижнюю часть промывной колонны 5, например, тарельчатого типа, в которой она контактирует в противотоке с холодным регенерированйым растворителем, подаваемым в верхнюю часть колонны 5 через трубопровод 6 после

его прохождения через холодильник 39. При этом контактирование выполняется при температуре от 0 С до -45 С, которую регу5 удаляют по трубопроводу 8 отработанный газ, состоящий, в основном, иэ метана и обедненный относительно COz, при этом указанный обработанный газ нагревают в системе подогрева 9, затем направляют по трубопроводу 10 в зону его использования, в то время как из основания колонны 5 удаляют через трубопровод 11 жидкую фазу, состоящую из растворителя, обогащенного .

СО2 и из других абсорбированных соединений и названную обогащенным растворителем.

Контактирование высушенной газовой смеси с растворителем в промывной колонне 5 осуществляют при температуре в интервале от 0 С до -45 С, обеспечивая, при этом, такое соотношение расходов газовой смеси и растворителя, которое необходимо для получения, с одной стороны, обработанного газа, выходящего через трубопровод 8 из верхней части колонны 5 с молярным содержанием СО2, равным максимально 2 и, другой стороны, обогащенного растворителя, выходящего через трубопровод 11, содержащего, по крайней мере 80;(, мол. углеводородов Сз и выше, имеющихся в высушенной газовой смеси, введенной в колонну 5.

Обогащенный растворитель, выходящий по трубопроводу 11 вводят через дросселирующий клапан 12 в верхнюю часть дросселирующей камеры 13, в которой отделяется первый обогащенный метаном газ, который выводят из верхней части камеры

13 через трубопровод 14 и предварительно деметанизированный обогащенный растворитель, который выводят из основания камеры 13 через трубопровод 15.

В ышеукаэа нный предварительно деметанизированный обогащенный растворитель подвергают второму дросселированию через дросселирующий клапан 16 с последующей дистилляцией в дистилляционной колонне 17, снабженной ребойлером 18 с целью получения второго обогащенного ме1836407

20 трубопроводу 27, проходит через дросселирующий клапан 29, затем через систему по- 25

40 таном газа, который выводят из верхней части колонны 17 через трубопровод 19, и обедненной метаном жидкой фазы, названной деметанизированным обогащенным растворителем, который выводят из основания колонны 17 через трубопровод 27, второй обогащенный метаном гаэ, циркулирующий в трубопроводе 19, вводится в компрессор 20, из которого он выходит через трубопровод 21 под давлением, равным давлению первого обогащенного метаном газа, проходящего по трубопроводу 14, затем эти оба обогащенные метаном газа смешивают в трубопроводе 22 и полученную в результате этого смешания газовую фазу рециркулируют с помощью компрессора 23, выход которого соединен через трубопровод 24, холодильник 25 и трубопровод

26, с трубопроводом 3 для рециркуляции высушенной газовой смеси в промывную колонну 5.

Деметанизированный обогащенный растворитель, выходящий из колонны 17 по догрева 28, в которой он нагревается до температуры, близкой к температуре окру- . жающей среды. затем первый поток 30 подают непосредственно в регенерационную колонну 38, снабженную ребойлером 40, а второй поток 31 вводят в указанную регенерационную колонну после подогрева в косвенном теплообменнике 35. Регенерация может осуществляться в присутствии инертного газа, в частности азота, подаваемого в нижнюю часть колонны ЗЗ через трубопровод 43. После регенерации получают, с одной стороны, регенерированный растворитель, выходящий из основания колонны

ЗЗ через трубопровод 34 и используемый в теплообменнике 35 для подогрева второго потока 31 регенерируемого деметанизированного обогащенного растворителя перед рециркуляцией насосом 37 через трубопровод 38 в направлении к промывной колонне

5 и, с другой стороны, получают газовую смесь, выводимую иэ верхней части калонны 33 через трубопровод 42 и содержащую

СО, а также углеводороды Cz и выше, содержащиеся в деметанизированном обогащен ном растворителе.

Газовую смесь, проходящую через трубопровод 42, промывают в противотоке в промывной башне 4f, снабженной холодильником 46 в верхней части и ребойлером

70 в основании башни с помощью углеводородного растворителя с Сь и выше при низкой температуре, вводимого в промывную башню 47 через трубопровод 53, При этом в результате вышеуказанной промывки пол5

55 учают, с одной стороны, поток 44 кислого газа, обогащенного COz, который содержит почти всю СОр, имеющуюся в деметанизированном обогащенном растворителе и имеет содержание углеводородов, выраженное в метановом эквиваленте меньше

10 мол, по отношению к COz и, с другой стороны, обогащенный углеводородный растворитель 45, практически без COz и содержащий почти все углеводороды Cz и выше, имеющиеся в газовой смеси, поступающей по трубопроводу 42.

Обогащенный углеводородный растворитель 45 подают в регенерационную колонну 49, в которой указанный растворитель

45 подвергается дистилляции для получения, с одной стороны, фракции углеводородов Сг и выше, содержащей, по крайней мере, 80 мол. углеводородов с Сэ и выше, содержащихся в обрабатываемом газе, поступившем в промывную колонну 5 через трубопровод 3 и, с другой стороны, регенерированного углеводородного растворителя 50, который рециркулируется насосом 51 в регенерационную колонну 47 после охлаждения в системе 52 и прохождения по трубопроводу 53.

Вариант выполнения способа, согласно изобретению, который представлен на фиг.

2 отличается от варианта, изображенного на фиг. 1 лишь обработкой деметанизированного обогащенного растворителя, выходящего из дросселирующего клапана 29, установленного на трубопроводе 27, через который деметаниэированный обогащенный растворитель выводится из деметанизирующей колонны 17. Операции, выполняемые в колонне 2, так же как и операции введения обрабатываемого газа в контактирование с растворителем в промывной колонне 5 и операции деметанизации обогащенного растворителя, идентичны операциям, описанным со ссылкой на фиг, 1, Дросселируемый при прохождении через дросселирующий клапан 29 деметанизированный обогащенный растворитель, охлаждается в системе охлаждения 40, в результате чего растворитель разделяется на две жидкие фазы, а именно, на верхнюю. углеводородную фазу и нижнюю фазу, состоящую иэ раствори.Юля, содержащего наибольшую часть C0z и некоторое количество углеводородов. Весь этот состав вводят в экстракционную колонну 56, в которой он контактирует в противотоке с охлажденным углеводородным растворителем, подаваемым через трубопровод 57 в нижнюю часть экстракционной колонны и с потоком регенерированного растворителя, 1836407

10 введенного в колонну 56 через трубопровод

63 для получения, с одной стороны, очищенного растворителя, содержащего почти всю

СО2, имеющуюся в деметанизированном обогащенном растворителе, при этом вышеуказанный очищенный растворитель выводится иэ основания экстракционной колонны 56 через трубопровод 58, на котором устанавливается дросселирующий кла-. пан 60 и, с другой стороны, для получения углеводородного растворителя, обогащенного углеводородами с С2 и выше и содержащего мало COz, при этом вышеуказанный растворитель выходит из верхней части экстракционной колонны 56 через трубопровод 59.

Обогащенный углеводородный растворитель 59 подают в регенерационную колонну 49, в которой указанный растворитель разделяется посредством дистилляции на фракцию углеводородов с С2 и выше, которая выводится из верхней части колонны 49 через трубопровод 48 и содержит, по крайней мере, 80 мол, углеводородов Сз и выше, содержащихся в обрабатываемом газе, введенном в промывную колонну 5 через трубопровод 3, и на регенерированный углеводородный растворитель, выводимый из колонны 49 через трубопровод 50, при этом указанный регенерированный углеводородный растворитель рециркулируется насосом 51 через охлаждающую систему 61 и трубопровод 57 в экстракционную колонну 56.

После выхода из дросселирующего клапана 60, очищенный растворитель, циркулирующий в трубопроводе 58, вводят в верхнюю часть регенерационной колонны

62, снабженной подогревателем 69, в котором указанный очищенный растворитель подвергается регенерации, включающей отгонку .легких фракций с помощью потока инертного газа, например, потока азота, введенного в нижнюю часть колонны 62 через трубопровод 43. После регенерации получают, с одной стороны, регенерированный растворитель 34, который рециркулируется посредством насоса 37 и трубопровода

38 в промывную колонну 5 через теплообменник 39 и трубопровод 6, и, с другой стороны,.получают поток кислого газа 4, обогащенного СО2, который содержит почти всю СО2, имеющуюся в деметанизированном обогащенном растворителе и содержит менее 10% мол., углеводородов по отношению к СО2 в расчете на метановый эквивалент. Часть холодного регенерированного растворителя, проходящая по трубопроводу

38, отводится трубопроводом 63 для введения в экстракционную колонну 56 на уровне, 5

45 расположенном выше уровня введения обогащенного деметанизированного растворителя, циркулирующего в трубопроводе 27.

Для дополнения вышеприведенного описания, ниже приводятся примеры осуществления способа:

Пример 1. Используя установку, аналогичную установке, изображенной схематически на фиг, 1 и работающую, как описано выше, обрабатывают газовую смесь имеющий следующий малярный состав, :

СО2- 18; метан - 71,5: этан 5,1; пропан - 1,8; бутан - 1,8; гексан - 1,8.

Обрабатываемую газовую смесь, поступающую через трубопровод 1 с расходом 10 000 кмол/ч при температуре 30 С и под давлением 5000 кПа, вводят в колонну 2 для удаления углеводородов Св и выше. Ввиду того, что в данном примере обрабатываемая газовая смесь сухая, то не вводится никакой добавки растворителя через трубопровод

41.

Через трубопровод 4 колонны 2, выводят 352 кмол/ч тяжелой углеводородной фракции, имеющей давление 5000 КПа и температуру равную 30 С, при этом вышеуказанная фракция имеет следующий состав, : СО2- 9,26; метан - 18; этан -5,01: пропан - 4,71; бутан — 12,05; гексан - 50,97.

Через трубопровод из верхней части колонны 2 выводят 9648 кмоль/ч предварительно обработанной газовой смеси имеющей температуру -20 С и давление

4950 кПа, при этом указанная предварительно обработанная газовая смесь имеет следующий молярный состав, : C0z

18,32; метан - 73,45; этан - 5,10; пропан1,69; бутан - 1,43; гексан - 0,01.

Предварительно обработанная газовая смесь контактирует с 6000 кмоль/ч растворителя, состоящего из смеси метанола и воды при малярном соотношении, равном 95:5 и имеющего давление 5000 кПа и температуру равную -30 С, при этом контактирование осуществляется в промывной колонне 5, содержащей 14 тарелок, при температуре

-30 С и под давлением 4900 кПа. Холодильники 7, которь1ми оборудована колонка 5, позволяют выдерживать заданную температуру в указанной колонне

Из верхней части колонны 5 через трубопровод 8 выводят 7405 кмоль/час обработанного газа имеющего давление 4900 яПа и температуру-30 С, при этом вышеуказанный обработанный газ имеет следующий молярный состав, $: СО2 - 1,42; метан95.67; этан - 2,90; метанол - 0,01.

Из основания промывной колонны 5 через трубопровод 11, выводят 9182 кмоль/ч обогащенного растворителя, имеющего

1836407

10 газопроводу.

Деметанизация обогащенного раство- 15 рителя включает в себя, прежде всего, nep-

30 температуру -30 C и давление 4900 кПа, при этом вышеуказанный обогащенный растворитель имеет следующий молярный состав, %: COz - 21,5; метан - 6,11; этан - 3,99; пропан - 1,88; бутан - 1,52; метанол - 62,07; вода - 3.27, Обработанный газ, выведенный через трубопровод 8, подогревают до температуры окружающей среды в системе теплообменника 9, что позволяет обеспечить охлаждение растворителя в холодильнике

39. Подогретый обработанный газ направляют через трубопровод 10 к транспортному вое дросселирование вышеуказанного растворителя под давлением 3000 кПа, при этом дросселироваиный обогащенный растворитель подают в камеру 13, в которой получают 362 кмоль/час первого газа, содержащего 68 мол, метана, который выводят из, верхней части камеры 13 через трубопровод 14, и предварительно деметанизированный обогащенный растворитель, выводимый из указанной камеры через трубопровод 15 и в котором молярное содержание метана снижается с 6,11 до 3,57; .

Предварительно деметаиизированный обогащенный растворитель, температура которого равна -33,6 С, дросселируют в клапане

16 и подают затем в дистилляционную колонну 17, содержащую 10 тарелок, под давлением 1800 кПа. 8 колоние 17 производят

577 кмоль/ч второго богатого метаном газа, выводимого через трубопровод 19 под давлением 1800 кПа и при температуре -37ОС, и деметанизированный обогащенный растворитель, выводимый из колонны 17 через трубопровод 27 с расходом 8243 кмоль/ч, под давлением 1800 кПа и при температуре

-8,2 С.

Деметаниэированный обогащенный растворитель имеет следующий молярный состав, Я,: СО - 20,16; метан - 0,03; этан3,37; пропан - 1,98; бутан - 1,67; метанол69,13; вода - 3,64.

Второй обогащенный метаном гаэ сжимают в компрессоре 20 до давления первого обогащенного метаном газа. а именно до

3000 кПа. Сжатый газ, выходящий из компрессора 20 через трубопровод 21, смешивают с первым обогащенным метаном газом для образования богатой метаном газовой фазы 22, которую затем сжимают в компрессоре 23 до давления обрабатываемой газовой смеси, а именно до 5000 кПа, при этом указанную сжатую газовую смесь подают через трубопровод 24, холодильник 25 и трубопровод 26 и добавляют к предварительно

55 обработанной газовой смеси, циркулирующей в трубопроводе 3.

Богатая метаном сжатая газовая фаза, проходящая по трубопроводу 26 имеет температуру -20 С, давление 5000 кПа и расход

938 кмоль/ч, Молярный состав вышеуказанной богатой метаном газовой смеси циркулирующей по трубопроводу 26 является следующим, %: СОр - 29,80; метан - 59,50; этан - 9,45; пропан - 0,97; бутан — 0,26; метанол - 0,02, После дросселирования в клапане 29 и подогрева в системе 28, деметанизированный обогащенный растворитель имеет температуру 10 С и давление 800 кПа. Затем указанный подогретый растворитель разделяют на первый поток 30, имеющий расход

4533 кмоль/ч, который направляют непосредственно в регенерационную колонну 33, и на второй поток 31, который подогревают до 70 С в теплообмениике 35 перед подачей к регенерационной колонне 33, Эта колонна работает под давлением 700 кПа и содержит

18 тарелок при этом потоки 30 и 31 соответственно подают на уровень восьмой и двенадцатой тарелок, которые считают, начиная от верхней части колонны.

В верхней части регеиерационной колонны 33 получают газовую смесь содержащую СО2 и углеводороды С2 и выше, которую выводят через трубопровод 42 при температуре -14 С и под давлением 700 кПа и с расходом 2244 кмоль/ч, а в основании получают регенерированный растворитель, выводимый из регенерационной колонны 33 через трубопровод 34.

Газовая смесь, проходящая по трубопроводу 42 имеет следующий малярный состав, 7: СО2 - 74,07; метан - 0,12; этан13,36; пропан - 7,28; бутан - 6,13; гексан0,04, Регенерированный растворитель охлаждают, пропуская его через теплообменник 35, затем снова сжимают до давления

5000 кПа с помощью насоса 37 и потом направляют большую его часть через трубопровод 38 к промывной колонне 5 через холодильник 39 и трубопровод 6.

Газовую смесь, проходящую по трубопроводу 42, промывают в противотоке в промывной башне 47 с помощью углеводородного растворителя, состоящего, в основном, из гексана, Башня 47 содержит 35 тарелок и работает под давлением

700 кПа, при температуре -30 С, в верхней части на уровне холодильника 46. Подачу растворителя в башню 47 через трубопровод 53 и газовой смеси червз трубопровод

42 осуществляют соответственно на первую тарелку и иа двадцать первую тарелку выше13

1836407 указанной башни. 8 верхней части промывной башни 47 получают поток кислого газа

44 обогащенного COz и имеющего содержание углеводорода, выраженное в метиловом эквиваленте. меньше 10% мол. по отношению к COz. При этом поток кислого газа имеет температуру -30 С, давление 650 кПа и расход 1685 кмоль/ч, а в основании башни получают углеводородный растворитель 45 с уменьшенным содержанием С02, имеющий температуру 95,8 С, давление 730 кПа и расход 5059 кмоль/ч.

Молярный состав потока кислого газа

44 является следующим, %: COz - 98,65; метан -0,15; этан -0,98; бутан -0.05; гексан0,17.

Углеводородный обогащенный растворитель 45 имеет следующий молярный состав, %; этан - 5,16: пропан — 3,23; бутан—

3,69; гексан - 87,91.

При разделении углеводородного обогащенного растворителя 45 в колонне 49, снабженной 28 тарелками и работающей под давлением 600 кПа, получают в верхней части 561 кмоль/ч фракции углеводородов

48 с Cz и выше, имеющих температуру 18 С и давление 600 кПа, а в основании колонны получают 4500 кмоль/ч регенерированного углеводородного растворителя, имеющего температуру 142.7 С и давление 670 кПа, при этом указанный растворитель содержит, в молях. 98.89% гексана и 1,11% бутана.

Молярный состав фракции углеводородов 48 с Cz и выше является следующим, %:

COz - 0,02; этан - 46,49; пропан - 29,10; бутан

- 24,37; гексан - 0.02, Пример 2. Используя установку, аналогичную установке. изображенной схематически на фиг. 2 и работающую как описано выше, обрабатывают газовую смесь имеющую те же самые состав, температуру, давление и расход, что и газовая смесь по примеру 1.

Предварительную обработку указанной газовой смеси в колонне 2 для удаления углеводородов с С6 и выше осуществляют в условиях примера 1 и выводят из вышеуказанной колонны 2, с одной стороны, через трубопровод 3, предварительно обработанную газовую смесь и, с другой стороны, через трубопровод 4 тяжелую углеводородную фракцию, имеющую те же самые характеристики по составу, температуре, давлению и расходу, что и характеристики предварительно обработанной газовой смеси и тяжелой углеводородной фракции, полученных по примеру 1.

Предварительно обработанную газовую смесь вводят в контактирование с 11500

50 рителя включает в себя прежде всего, первое дросселирование вышеуказанного растворителя до давления 3000 кПа, при этом дросселированный обогащенный растворитель подают в дросселирующую камеру 13, в которой получают 401 кмол/ч первого газа, содержащего 64% мол, метана, который выводят из верхней части камеры 13 через трубопровод 14 и предварительно деметанизированный обогащенный растворитель, который выводят из вышеуказанной камеры через трубопровод 15 и содержание метана в котором снижено с 3,70% до 2,01. Предварительно деметанизированный обогащенный растворитель, температура которого равна22,5 С, дросселируют в клапане 16 и затем, подают в дистилляционную колонну 17, содержащую 10 тарелок и работающую под давлением 1800 кПа, В колонне 17 получают 604 кмоль/ч второго обогащенного метаном газа, выводимого через трубопровод 19 пад давлением

1800 кПа и при температуре -25 С и деметанизированный растворитель, выводимый из колонны 17 через трубопровод 27 с расхокмол/ч растворителя, имеющего температуру -20 С и давление 5000 кПа и содержащего в молях, 82,34% метанола, 14,67% воды и

2,88% гексана. при этом вышеуказанное контактирование осуществляют в промывной колонне 5, содержащей 14 тарелок и работающий при температуре -20ОС, под давлением 4900 кПа. Холодильники 7, которыми снабжена промывная колонна 5, по10 зволяет выдерживать в указанной колонне заданную температуру.

Через трубопровод 8, иэ верхней части колонны 5, выводят 7499 кмоль/ч обработанного газа, имеющего давления 4900 кПа

15 и температуру-20 С, при этом вышеуказанный обработанный гаэ имеет следующий молярный состав. %: COz - 1.68; метан94,44: этан - 3,78; метанол - 0,02.

Выводимый через трубопровод 8, обра20 ботанный газ, подогревают до температуры окружающей среды в системе теплообменника 9, при этом подогретый обработанный

ra3 направляют по трубопроводу 10 к отводящему газопроводу.

Через трубопровод 11, из основания промывной колонны выводят 14655 кмоль/ч обогащенного растворителя, имеющего температуру-20 С идавление4900кПа, при этом вышеуказанный обогащенный раство3î ритель имеет следующий молярный состав, %; СОг - 13.64: метан - 3,70; этан - 2,10 пропан - 1,23; бутан — 0,98; гексан - 2,24; метанол - 64,61; вода — 11,51.

Деметаниэация обогащенного раство15

1836407

16 дом 13649 кмоль/ч, с температурой 1 С и под давлением 1800 кПа.

Деметанизировзнный обогащенный растворитель, проходящий по трубопроводу 27 имеет следующий молярный состав, %: COz- 12,11; метан - 0,03; этан - 1,53; пропан - 1,20; бутан - 1,01; гексан - 2,39; метанол - 69,7; вода - 12,36.

Второй обогащенный метаном газ сжимают в компрессоре 20 до давления первого обогащенного метаном газа, а именно: до

3000 кПа. Выходящий из компрессора 20 по трубопроводу 21, сжатый газ смешивают с первым обогащенным метаном газом для образования обогащенной метаном газовой фазы 22, которую, затем, сжимают в компрессоре 23 до давления обрабатываемой

10 смеси, а именно 5000 кПа, при этом вышеуказанную сжатую газовую фазу добавляют через трубопровод 24, холодильник 25 и тру- 20 бопровод 26 к предварительно обработанной газовой смеси, циркулирующей по .трубопроводу 3, Обогащенная метаном сжатая газовая фаза, проходящая по трубопроводу 26, име- 25 ет температуру -20 С, давление 5000 кПа и расход 1006 кмоль/ч, Вышеуказанная газовая фаза, циркулирующая по трубопроводу

26 имеет следующий молярный состав, %:

COz - 34,31%; метан -53,50%; этан - 9,84 g„30 пропан - 1,70%; бутан - 0,53%; метанол0,03%

Контактирование деметэнизированного обогащенного растворителя, дросселированного в клапане 29 и охлажденного до 35 температуры -40 С в системе охлаждения

40 осуществляют в противотоке в экстракционной башне 56 жидкость/жидкость с. охлаждением углеводородным растворителем с большим содержанием гексзна, при. 40 этом указанный углеводородный растворитель состоит иэ, в молях, 95,77% гексана, 1,11% бутана и 3,12% метанола. Экстракционная башня 56 содержит тридцать одну тарелку и на ее первую тарелку подают 5000 45 кмоль/час регенерированного растворителя через трубопровод 63 с температурой

-40 С, на двадцать первую тарелку подают деметзнизированный обогащенный рзстворитель, поступающий из системы охлажде- 50 ния 40, а нэ тридцать первую тарелку подают охлажденный углеводородный растворитель на основе гексана, подаваемого по трубопроводу 57 с расходом 1600 кмоль/ч. В результате этой экстракции пол- 55 учают 2079 кмоль/ч обогащенного углеводородного растворителя, имеющего температуру -40ОС и давление 1200 кПа, при этом указанный обогащенный углеводородный растворитель выводят из верхней части башни 56 через трубопровод 59, и 18069 кмоль/ч очищенного растворителя, выводимого из основания указанной башни через трубопровод 58 при температуре -40 С и под давлением 1200 кПа.

Обогащенный углеводородный растворитель, проходящий по трубопроводу 59 имеет следующий молярный состав, %: СОг0,14; метан -0,13; этан — 9,19; пропан -7,79; бутзн - 6,62; гексан - 73,72; метанол - 2,40.

Очищенный растворитель, проходящий по трубопроводу 58 имеет следующий молярный состав, %: СОг - 9,16; метан - 0,01; этан - 0,10; пропан - 0,01; гексан - 2,42; метанол - 74,91; вода - 13,40.

При разделении обогащенного углеводородного растворителя 59 в регенерационной колонне 49, содержащей двадцать восемь тарелок и работающей под давлением 700 кПа, получают, с одной стороны, в верхней час и колонны 49, 497 кмоль/ч фракции углеводородов с С2 и выше, имеющие температуру 28 C и давление 700 кПа, которые выводят через трубопровод 48 и, с другой стороны, в основании указанной колонны получают 1600 кмоль/ч регенерированного углеводородного растворителя, имеющего температуру 142,7 С и давление

670 кПа, который выводят через трубопровод 50.

Фракция углеводородов Cz и выше, выводимая через трубопровод 48 имеет следующий молярный состав, %: СО -0,59; метан0,54; этан - 38,40; пропан - 32,58; бутан—

27,67; гексан - 0,20; метанол - 0,02.

Регенерированный углеводородный растворитель, проходящий по трубопроводу 50, содержит, в молях, 95,77% гексэна, 1,11% бутана и 3,12% метанола. Вышеуказанный растворитель доводят в насосе 51 до давления 1200 кПа, затем охлаждают до40 С в экстракционную башню 56.

Очищенный растворитель, поступивший через трубопровод 58 из экстракционной башни-56, дросселируют при давлении

200 кПэ в дросселирующем клапане 60, затем его вводят в регенерационную колонну

62 для его регенерации. На первую тарелку указанной колонны 62, содержащей четырнадцать тарелок и работающей под давлением 200 кПа, подают регенерируемый очищенный рэстворитель, и на последнюю тарелку подают через трубопровод 43 поток азота с расходом 650 кмоль/ч, Подогреватель 69, которым снабжена вышеуказанная колонна 62, размещен на седьмой тарелке.

В результате регенерации очищенного растворителя получают, с одной стороны, 2289 кмоль/ч потока кислого газа, обогащенного COz, при этом указанный поток вы17

1836407

35

50 ныйтааимеетсведуюотиимоокрныйсостав, кот водят через трубопровод 44 из верхней части колонны 62, и с другой стороны, регенерированный растворитель выводимый из основания колонны 62 через трубопровод 34.

Поток кислого газа, обогащенного COz, выводимый через трубопровод 44, имеет давление 200 кПа и температуру -47,5ОС, при этом он имеет следующий молярный состав, : C02- 71,64; метан — 0,05; этан0,77; пропан - 0,04; гексан — 0,40; метанол—

0,06; азот - 27,04.

Регенерированный растворитель, циркулирующий по трубопроводу 34 доводится до давления 5000 кПа при прохождении его через насос 37, потом его разделяют на две части, а именно: на большую часть, рециркулируемую в промывную колонну 5 после прохождения через систему теплообменника 39 и через трубопровод 6, и на часть, подаваемую в экстракционную колонну 56 по трубопроводу 63.

Пример 3. Используя установку аналогичную установке, изображенной схематически на фиг. 1 и работающую, согласно вышеописанному способу, обрабатывают газовую смесь, имеющую состав, температуру, давление и расходаналогичные газовой смеси примера 1.

Предварительную обработку газовой смеси осуществляют в колонне 2, для удаления углеводородов с С6 и выше в условиях аналогичных условиям примера 1 и выводят из вышеуказанной колонны 2, с одной сто.роны, через трубопровод 3 предварительно обработанную газовую смесь и, с другой стороны, через трубопровод 4 тяжелую углеводородную фракцию, имеющую характеристики аналогичные характеристикам предварительно обработанной газовой смеси и тяжелой углеводородной фракции, полученных, согласно примеру 1.

Контактирование предварительно обработанной газовой смеси осуществляют при 2500 кмоль/ч диметилформамида, используемого в качестве растворителя, имеющего температуру -35ОС и давление 4950 кПа, при этом контактирование осуществляют в промывной колонне 5, содержащей шестнадцать тарелок и работающ