Способ одновременного получения гелия, этана и более тяжелых углеводородов

 

Изобретение относится к газовой промышленности . Целью изобретения является повышение экономичности. Перерабатываемый газ разделяют на потоки, которые раздельно охлаждают и частично конденсируют за счет холода обратных потоков. Затем потоки смешивают и сепарируют, при этом жидкость дросселируют и направляют на сепарацию, откуда испаренные гелий и легкие углеводороды подают в нижнюю часть гелиевой ректификационной колонны. Жидкую фазу колонны делят на два потока, один из которых дросселируют, частично испаряют и разделяют в сепараторе. Выделившуюся жидкость дросселируют, смешивают с жидкостью, выделившейся при охлаждении и сепарации подаваемого на переработку газа, и подают в качестве питания в колонну-деметанизатор. Пар. выделившийся при охлаждении и сепарации первой части жидкой фазы гелиевой колонны, расширяют, объединяют с остальной частью жидкой фазы гелиевой колонны, сепарируют и жидкость направляют в качестве холодного орошения в колонну-деметанизатор. 1 ил. (А С

союз сОВетских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

tsiis Р 25 Л 3/02

ГОСУДАРСТВЕН-1ЫИ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4655872/06 (22) 26.01.89 (46) 30,04.91. Бюл. М 16 (71) Всесоюзный научно — исследовательский институт природных газов (72) В.В. Блинов, С.Д. Барсук, Б,Г, Берго, Т.А. Бажанова, В,И. Загребина, И.Л. Андреев, Э.И. Мирошниченко и С.Д. Ковынев (53) 621.575 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 705829, кл, F 25 J 3/02, 1977. (54) СПОСОБ ОДНОВРЕМЕННОГО ПОЛУЧЕНИЯ ГЕЛИЯ, ЭТАНА И БОЛЕЕ ТЯЖЕЛЫХ УГЛЕВОДОРОДОВ (57) Изобретение относится к газовой промышленности. Целью изобретения является повышение экономичности. Перерабатываемый газ разделяют на потоки, которые раздельно охлаждают и частично конденсируют за счет холода обратных потоков. 3аИзобретение огносится к холодильной технике. а точнее к способам разделения газовых смесей.

Целью изобретения является повышение экономичности, На чертеже представлена схема установки, реализующей предложенный способ, Установка содержит магистраль 1 перерабатываемого газа, теплообменники 2 — 8, сепараторы 9 — 12, гелиевую ректификационную кололнну 13 с линией удаления жидкой фазы, детандер 14, колонну-деметэниэатор

15 с линиями 16 и 17 питания колонны, линию 18 удаления газов деметанизации, линию 19 удаления кубовой жидкости, насос

„„. Ж„„1б45796 Al тем потоки смешивают и сепарируют, при этом жидкость дросселируют и направляют на сепарацию, откуда испаренные гелий и легкие углеводороды подают в нижнюю часть гелиевой ректификационной колонны.

Жидкую фазу колонны делят нэ два потока, один иэ которых дросселируют, частично испаряют и разделяют в сепараторе. Выделившуюся жидкость дросселируют, смешивают с жидкостью, выделившейся при охлаждении и сепарации подаваемого на переработку газа, и подают в качестве питания в колонну-деметанизатор. Пар, выделившийся при охлаждении и сепарации первой части жидкой фазы гелиевой колонны, расширяют, объединяют с остальной частью жидкой фазы гелиевой колонны, сепарируют и жидкость направляют в качестве холодного орошения в колонну-деметэнизатор, 1 ил.

20, линию 21 подачи жидкости в колоннудеэтанизатор (не показана).

Предложенный способ осуществляется следующим образом, Очищенный, осушенный и охлажденный до 243-245 К газ подают на разделение при давлении 4,7 — 4,9 М Па. Этот гэз делят на два потока в соотношении. примерно равном 3:1, охлаждают до 202-205 К и частично конденсируют соответственно в теплообменниках 2 и 3 за счет холода сдросселированных и расширенных в детандере 14 по

1,7 — 1,9 МПа обратных фракций газов сепарации, деметанизации и питания колонны — деметанизатора 15. Затем потоки, смешивают и сепарируют в сепараторе 9.

164579б

Жидкость дросселируют до давления 3,9 МПа и направляют е сепаратор 10, откуда испаренные гелий и легкие углеводороды подают в нижнюю часть гелиевой колонны 13, Пар из сепаратора 9 конденсируют и переохлэждают до 179 — 182 К в теплообмен никах

4 — 8 и кипятильнике второй гелиевой Yîëoíны (не показана), затем дроссели руют до 3,9

МПа и подают на отпарку растворенного е жидкости гелия в колонну 13. Отсюда обогащенный гелием газ(10 от сырьевого потока) направляют на дальнейшее концентрирование, а жидкую фазу разделяю нэ дна потока. Одну часть (93 — 95%) жидкой фазы колонны 13 дросселируют до 3,8 МПа и частично испаряю1 в теплообменнике 4 в диапазоне температур 179 — 191 К, после чего смесь разделяют в сепараторе 11, Жидкости сепараторов 10 и 11, в которых концентрации зтана пропана возросли более чем в 4 и 7 раз соответственно, после дросселирования и смешения при давлении 1,85 МПа понти полностью испаряют в диапазон температур 177 — 238 К в теплообменниках б и 3 для конденсации и переохлаждения части перерабатываемого газа и подают как питание по линии 17 в среднюю часть колонны- даметанизатора 15. Пар,иэ сепаратора

11 расширяют н детлндере 14 с 3,7-3,8 до

1,8 МПа, при этом на выходе иэ него температура снижа тся на 22-24 К, образуется около 8 жидкости, обогащенной зтаном.

Поток из детандера смешивают с 5 — 7 сдросселированной до 1,8 МПа жидкости колонны 13, разделяют в сепараторе 12. Отсюда жидкость подают как холодное орошение е верхнюю часть колонны-деметанизэтора

15, Здесь при 1,8 МПа углеводороды разделяют на кубовую жидкость, содержащу о этан, пропан, бутан, пентан, которую после сжатия насосом 20 до 3 МПа подают нэ дальнейшее фракционирование. Гаэ деметаниэации по линии 18 смешивают с газом сепаратора 12 и метаноазотным газом иэ узла дальнейшего концентрирования гелия, нагревают в диапазоне температур 168—

238 К в теплообменниках 7, 5, 4, 2 для конденсации и переохлаждения части пе5 рерабатываемого газа. Обратный поток переработанного газа иэ теплообменника 2 после дальнейшей рекуперэции холода для предварительного охлаждения перерабэтыеаемо о газа сжимают до 5,5 МПа в компрес10 сорах и выводят иэ установки. Кубовую жидкость колонны 15 разделяют на этановую и широкую фракции легких углеводородов в колонне-деэтанизаторе (не представлена).

15 Формула изобретения

Способ одновременного получения гелия. этана и более тяжелых углеводородое путем разделения перерабатыеаемого газа

20 на потоки, их охлаждение и частичную конденсацию, смешение, сепарацию на жидкость и пар с разделением последнего на потоки, их конденсацию, переохлаждение, смешение и последующее выделение гелия, 25 этана и других углеводородов в своих ректификационных колоннах и метана в колонне— деметанизаторе, отличающийся тем, что, с целью повышения экономичности, жидкую фазу гелиевой ректификационной

30 колонны разделяют на два потока, один из которых частично испаряют, сепарируют с получением жидкости и пара, причем жидкость дросселируют, смешивают с жидкостью после сепарации перерабатываемого

35 газа, направляют на конденсацию и переохлаждение части перерабатываемого газа и затем подают на питание колонны — деметанизагора, а пар расширяют в детандере, объединяют с другим потоком жидкой фазы

40 гелиевой колонны, сепарируютс выделением жидкости и газа, первую из которых направляют на орошение колонны-деметанизатора, а газ объединяют с газами деметаниэации, выходящими из последней.

1645796

Составитель А,Федотов

Редактор А.Маковская Техред М.Моргентал Корректор B.Ãèðíÿê

Заказ 1343 Тираж 338 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва. Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101