Способ разделения газовой смеси углеводородов с @ -с @

Способ разделения газовой смеси углеводородов с @ -с @

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союй Советскин

Социаписткческкн

Реснубпик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. саид-ву

{22) Заявлено 29 05. 79 (21) 2788412/23-04 с присоединением заявки М (23) Приоритет (51)М. Кл.

С 07 С 7/12

9кударетеенный квинтет

СССР

lo делам нзееретеннй и вткрытнй

Опубликовано 23 ° 11-81 ° Бюллетень М 43

Дата опубликования описания 25. 11.81 (53) УДК 665 .662(088.8) М.А. Берлин, Н.А. Васильева, А

М.ф. Плужникова, В.ф. Потапов (72) Авторы изобретения (71) Заявитель

ый и титут.

Всесоюзный научно-исследовател по переработке газа (54) СПОСОБ РАЗДЕЛЕНИЯ ГАЗОВОЙ СМЕСИ

УГЛЕВОДОРОДОВ С„ -Се

Изобретение относится к абсорбционному способу разделения углеводо родных газов и может быть использовано на установках разделения углеводо- родных газов в газовой, нефтяной, нефтеперерабатывающей, нефтехимической и химической отраслях промышленности.

Известен способ разделения углеводородных газов путем абсорбции, о заключающийся в поглощении абсорбентом целевых компонентов С . из углеводородного сырья с последующей их десорбцией и фракционированием полученной углеводородной смеси f13.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является способ разделения газовой смеси углеводородов

С<-Ст путем противоточной абсорбции керосином при повышенном давлении фракции углеводородов С -Ст и выделения фракции углеводородов С, -С с последующей десорбцией абсорбированной фракции углеводородов Сз -Cg при давлении ниже давления абсорбции. В способе сжатый сырой углеводородный газ с температурой плюс 32 С подают в низ абсорбера под давлением 25

140 кгс/см . В верх абсорбера подаал абсорбент (керосин).

В результате контакта газа и абсорбента, движущихся противотокоее, в абсорбере происходит извлечение иэ газа тяжелых углеводородов С>-Се. Легкие компоненты углеводородного газа

С, -С выводят с верха аппарата, а на" сыщенный тяжелыми углеводородами абсорбент выводят с низа абсорбента и подают в регенерационную колонну— десорбер. В десорбере при 230-280 С и давлении 7-8 кгс/см из керосина а удаляют извлеченные тяжелые компоненты, которые отводят сверху. С низа десорбера отводят регенерированный керосин. Часть его направляют в колонну четкой ректификации для удаления продуктов термического разложеЦель изобретения - упрощение технологии процесса, заключающееся в использовании низких температур, что позволяет уменьшить энергозатраты на проведение процесса разделения.

Поставленная цель достигается способом разделения газовой смеси углеводородов С -C путем противоточной абсорбции керосином при повышенном давлении фракции С -С с последующей десорбцией абсорбированной фракции углеводородов С -С при давлении, ниже о давления абсорбции температуре 15-35 С, 1 одинаковой с температурой абсорбции.

Предпочтительно проводить десорбцию при давлении 1-3 кгc/см1.

Отличительными признаками способа являются проведение десорбции и абсорбции при одинаковой температуре

15-35 C и при давлении 1-3 кгс/см ..

На чертеже представлена схема осуществления предлагаемого способа.

Углеводородный газ с температурой, равной плюс 25 - плюс 35 С под давлением 50-70 кгс/см со скоростью

0,12-0,15 м/с подают на разделение по линии 1 в абсорбер 2, где он контактирует с абсорбентом (керосином) при удельном расходе исходного газа, равном 1-4 кг/нмз, который подают по 45 линии 3.

В результате контакта газа и абсорбента, движущихся противотоком, абсорбент насыщается тяжелыми углеводородами. C верха отводят сухой газ по линии 4. А насыщенный углеводородами абсорбент выводят с низа абсорбера 2 и подают по линии 5 на гидротурбину 6. После гидротурбины

6 с давлением 1-3 кгс/см и темпе- ss

И ратурой (+25) -- (+35) С насыщенный абсорбент подают по линии 7 в пустотелый аппарат -" десорбер 8, где аб50

8829 ния керосина и извлеченных из газа тяжелых углеводородов, температура кипения которых превышает температуру кипения керосина. Другую часть регенерированного керосина из десорбера смешивают с керосином, поступающим из колонны четкой ректификации, полученную смесь охлаждают и направляют в абсорбер в качестве абсорбента (2) .

Однако известный абсорбционный спо- 1О соб разделения углеводородных газов требует значительных затрат на регенерацию абсорбента вследствие необходимости применения высоких температур (230-280 С).

85 4 сорбент отделяют от углеводородных газов, которые отводят с верха десорбера по линии 9, а регенерированный абсорбент насосом 10, питаемым электроэнергией, вырабатываемой гидротурбиной 6, вновь подают на абсорбцию по линии 3.

Смесь углеводородных газов из десорбера 8 конденсируют в холодильнике 11 при температуре (-50) †; (-80) С и направляют на газофракционирование.

Предлагаемым способом могут быть разделены, например, нефтяные попутные газы, природные газы, газы нефтезаводов и нефтехимических установок, содержащие смесь парафиновых, нафтеновых и ароматических углеводородов на более легкую газовую фракцию (метан-этановую, этилен-пропиленовую, водородсодержащую и т.д.) и тяжелую, более высококипящую фракцию, представляющую собой сжиженные газы, конденсат, смесь низких углеводородов.

Пример 1. Предлагаемый способ разделения углеводородных газов осуществляют экспериментально на установке проточного типа производительностью по газу 4-5 нм /u. В качестве абсорбента используют керосин, в качестве сырья — углеводородный газ с удельным весом 0,92 кг/м следующего состава, мольн.Ф: N 0,22;

СН 69)99; C k 15,01; СО 2,09;

СЗ Нв 1041 m С Но 072; пС Н4о 1 35; С Н, 0 ° 30; пС<Н«0,22.

Сырой углеводородный газ с температурой +35 С под давлением 60 кг/см со скоростью 0,15 м/с подают в низ абсорбера диаметром 32 мм, высотой

1000 мм, заполненного шаровой керамической насадкой диаметром 6 мм с предположительным числом теоретических тарелок n = 5..Абсорбент закачивают в верх абсорбера, он стекает по насадке и насыщается тяжелыми углеводородами. Насыщенный абсорбент на-. правляют в десорбер. С верха абсорбера выводят легкие углеводородные компоненты С4 -C3 в количестве 1,7—

4,5 нмз/ч.

Десорбер представляет собой пустотелый аппарат диаметром 64 мм, высотой 1300 мм.

Условия десорбции: температура

+35 С, давление 1-;3 кгс/см . С низа десорбера отводят регенерированный абсорбент, который насосом-дозатором

882985

Таблица 2

Состав, мольн.4

Компоненты

Тяжелая фракция углеводородов

Сырой газ

Легкая фракция углеводородов (сухой газ) N

СН4

С Н

0,22

69,69

0,29

84,09

28,03

24 58

3,16

34,55

15,00 11,26

1,68

СО

Сз Не

i C4 НФО пс Н„ С5Н, пС

2,09

10,41

1,68

0,72

2,070

5,06

1 35

0,30

1,12

0,80

0,22 формула изобретения

Состав, мольн.3

Компоненты

Легкая Тяжелая фракция фракция углевод.

Сырой газ

0 09 0,06

СН„

Сень

0,20

8,39

1,08

14, !8

18,69

2,43

30;05

C Í, !

С Н14 пс Н„о

1суНц

0 99

0,12

1,39

0,27

0,65

0,02

nC

0,45

0,20

0,0! подают вновь в абсорбер, Углеводороды, выделенные из абсорбера, отводят с верха десорбера. По данным проведенного эксперимента был определен коэффициент извлечения пропана при разделении газа предлагаемым способом, равный У = 0,88 при мольном соотношении расхода абсорбера к расходу газа L/G = 0,22-0,24.

Пример 2. Способ осуществля- 10 ют на установке, описанной в примере 1. В качестве абсорбента используют керосин, в качестве сырья — углеводородный газ с Краснодарского нефтегазоперерабатывающего завода 15 указанного в примере 1 состава, содержащий 250-300 гlсм5 углеводородов

С, . Углеводородный газ подают в абсорбер с температурой плюс 15 С под давлением 60 кгс/см со скоростью

0,14 м/с. С верха абсорбера отводят легкие углеводородные компоненты

С1 -C3 (сухой газ). Насыщенный тяжелыми углеводородами абсорбент подают в десорбер. Условия десорбции: температура +15 С, давление 1-3 кгс/см

С низа десорбера отводят регенерированный абсорбент, который насосомдозатором подают вновь в абсорбер.

Углеводороды, выделенные из абсорбента, отводят с верха десорбера. По данным проведенного эксперимента был определен коэффициент извлечения про пана при разделении газа предлагаемым способом. При мольном соотношении расхода абсорбента к расходу га35 за L/G = 0,15 — 0,22 коэффициент извлечения пропана У = 0,92. Составы исходного сырого газа, сухого газа и выделенной тяжелой фракции угле40 водородов представлены в табл. 1.

Таблица 1

65,63 91,99 30,97

10,05 5,39 16,70

Состав газа, полученного после абсорбции для примера 1 приведен в табл. 2.

Предлагаемый способ позволяет уменьшить капитальные вложения в результате отсутствия холодильной установки для охлаждения сырого газа и абсорбента.

1. Способ разделения газовой смеси углеводородов С, -С путем противоточной абсорбции керосином при повышенном давлении фракции углеводородов

С, -С5- с последующей десорбцией абсорбированной фракции углеводородов

С -С при давлении, ниже давления абсорбции, отличающийся тем, что, с целью упрощения технологии процесса, десорбцию и абсорбцию проводят при одинаковой температуре 15.35 С ° . 2. Способ по и. 1, о т л и ч. а юшийся тем, что десорбцию проводят при давлении 1-3 кгс/см

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США Ю 3477946, кл. 208-344, опублик. 1969.

2. Патент США и 2726191, кл. 208-343, опублик. 1923 (прототип).

882985

Корректор M. Коста

Редактор В. Данко Техред И.Рейвес

Тираж 446 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Mociaa, 3-35, Рауаская наб., д. 4/5

Заказ 10109/28 филиал ППП "Патент", г. Ужгород, Ул. Проектная, 4