Способ извлечения влаги и углеводородного конденсата из природного газа и десорбер для регенерации абсорбента

 

Изобретение предназначено для использования при промысловой подготовке газа. Цель изобретения - повышение качества регенерации поглотителей, исключение засоления диэтиленгликоля и отложения солей в аппаратах. Способ включает абсорбцию влаги и углеводородного конденсата в абсорбере двумя потоками поглотителей (П) - углеводородным П и диэтиленгликолем (ДЭГ). Насыщенные П отдельными потоками выветривают, нагревают и подают в разные секции десорбера (ДС), разделенного гофрированной глухой тарелкой, перекрывающей полностью сечение ДС. Насыщенный раствор ДЭГ нагревается за счет теплообмена с парами углеводородов через поверхность глухой тарелки. Соотношение давлений в секциях ДС составляет 1:1 - 1:3. Регенерированные П выводят из верхней и нижней секций ДС. 2 с.п. ф-лы 1 табл., 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1

151) 4 F 25 J. 3/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4275124/23-26 (22) 11.05.87 (46) 07,12.89. Бюл. N 45 (g1) Всесоюзный научно-исследовательский институт природных газов (72) Е.Н. Туревский, Л.В. Грипас, Д.Ц. Бахшиян, Г.К. Зиберт, Е.И. Черников и В.С. Юшина (53) 66,074.3(088,8) (56) Гриценко А.И. и др. Абсорбция конденсата из природных газов. - Га" зовая промышленность, 1980, 11 9, с ° 40. (54) СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ ВЛАГИ И УГЛЕВОДОРОДНОГО КОНДЕНСАТА ИЗ ПРИРОДНОГО

ГАЗА И ДЕСОРБЕР ДЛЯ РЕГЕНЕРАЦИИ АБСОРБЕНТА (57) Изобретение предназначено для использования при промысловой подготовке газа. Цель изобретения - поИзобретение относится к способам извлечения влаги и углеводородного конденсата иэ природного газа, а также к устройствам для их осуществления и может быть применено для промысловой подготовки газа.

Цель изобретения - повышение эффективности процесса за счет улучшения качества регенерации, исключения эасоления диэтиленгликоля и отложения солей в аппаратах.

На фиг. 1 изображен десорбер; на фиг. 2 - узел I. на фиг. 1.

Способ осуществляют следующим образом.

„„SU„„. 2,7457 вышение качества регенерации поглотителей, исключение засоления диэтиленгликоля и отложения солей в аппаратах. Способ включает абсорбцию влаги и углеводородного конденсата в абсорбере двумя потоками поглотителей (П) - углеводородным П и диэтиленгликолем (ДЭГ). Насыщенные П отдельными потоками выветривают, нагревают и подают в разные секции десорбера (nC), разделенного гофрированной глухой тарелкой, перекрывающей полностью сечение ДС. Насыщенный раствор ДЭГ нагревается за счет теплообмена с парами углеводородов через поверхность глухой тарелки. Соотношение давлений в секциях ДС составляет (1:1)-(1:3). Регенированные П выводят из верхней и нижней секций

ДС. 2 с.п. ф-лы, 2 ил., 1 табл.

Сырой газ контактирует с абсорбентами в абсорбере, разделенном сухой тарелкой на две секции: нижняя (правая по ходу газа) орошается углеводородным поглотителем для извлечения из газа высококипящих углеводородов и улавливания капельной минерализованной воды, верхняя орошается диэтиленгликолем (ДЭГ) для извлечения влаги. Насыщенный раствор

ДЭГ из абсорбера направляют в выветриватель. Насыщенный углеводород" ный поглотитель вместе с водным раствором солей, присутствующих в газовом потоке и улавливаемых поглотителем, направляют в выветриватель1527457

30 разделитель, откуда раздельными потоками отводятся солевой раствор и выветренный углеводородный поглотитель. Солевой раствор сбрасывается в дренаж. Ябсорбенты отдельными по5 токами нагревают в рекуперативных теплообменниках и подают в разные секции десорбера, корпус которого разделен глухой гофрированной тарелкой, Десорбер представляет собой корпус 1, в средней части которого размещена гофрированная глухая тарелка 2, полностью перекрывающая сечение корпуса. На тарелке 2 размещен змеевик 3 ° В верхней и нижней секциях корпуса размещены массообменные элементы 4.

В верхней секции предусмотрены патрубки 5 и 6 для ввода и вывода

ДЭГ, в нижней - патрубки 7 и 8 для ввода и вывода углеводородного поглотителя.

Кроме того, нижняя секция снабжена штуцером 9 для вывода паров и штуцером 10 для подачи отдувочного газа.

Десорбер работает следующим образом, В нижнюю секцию корпуса 1 через патрубок 7 подают выветренный угле" водородный поглотитель, в нижнюю— через патрубок 5 - насыщенный ДЭГ.

Нижняя секция корпуса 1 снабжена кипятильником, который обеспечивает температуру, необходимую для регенерации углеводородной фракции ° Горячие пары углеводородов, поднимаясь вверх, через гофрированную поверхность глухой тарелки 2 отдают тепло 40 раствору ДЭГ, частично конденсируются. Сконденсировавшаяся часть углеводородов является флегмой для нижней секции десорбера. Несконденсировав45 шиеся пары углеводородов отводят через штуцер 9 в качестве верхнего продукта нижней секции корпуса 1.

Для снижения парциального давления паров углеводородов через штуцер 10

50 подают отдувочный газ (пар) . Насыщенный раствор ДЭГ нагревают до 164 С теплообменом с парами углеводородов через поверхност ь глухой гофрированной тарелки 2. Выделившиеся при зтбм пары воды отводят из верхней части корпуса 1, конденсируют в дефлегматоре. Часть водяного конденсата возвращают в верхнюю секцию в виде орошения для снижения потерь ДЭГ. Из верхней секции корпуса 1 выше гофрированной тарелки 2 отводят регенерированный ДЭГ, Пример. Влагонасы, енный газ> содержащий капельную минерализованную воду (степень минералиэации может колебаться от долей грамма на литр до полного насыщения воды - около 250 г/л), поступает в абсорбер, разделенный глухой тарелкой.

По известному способу на 1 ступени абсорбции газ осушается 98>-ным раствором ДЭГ, íà II ступени газ контактирует с соляровым маслом для извлечения тяжелых углеводородов. С низа I ступени отводится 96 -ный раствор ДЭГ с растворенными в нем солями, количество которых через несколько циклов работы достигает полного насыщения раствора ДЭГ, после чего начинают образовываться отложения солей на стенках аппаратуры коммуникаций. Насыщенный ДЭГ смешивается с насыщенным соляровым маслом, отводимым со II ступени абсорбции, После выветривания и рекуперативного теплообмена оба поглотителя подают одним потоком в десорбер. При их совместной десорбции не обеспечивается качественная регенерация

ДЭГ (остаточное содержание углеводородов 0,54), солярового масла (остаточное содержание углеводородов

6,3 мас.Ф), происходит отложение солей, растворенных в насыщенном ДЭГ.

По предлагаемому способу на I ступени абсорбции гаэ контактирует с соляровым маслом для извлечения высококипящих углеводородов, одновременно соляровое масло улавливает капельную воду, содержащую соли. Газ ступени, содержащий только паровую влагу, в которой отсутствуют соли, на II ступени осушается 981-ным раствором ДЭГ, Насыщенное соляровое масло вместе с уловленной капельной водой, содержащей соли, направляют в разделитель, где насыщенное оляровое масло отделяется от воды, содержащей соли. Соляровое масло и водные растворы солей нерастворимы друг в друге. Водный раствор солей выводится отдельным потоком иэ разделителя и сбрасывается в канализацию. Таким образом из си1

S стемы удаляются соли, поступившие с продукцией скважин, !

527457 подвод холода для создания углеводо" .. родной флегмы в нижней секции десорбера.

Температура регенерации ДЭГ не дол5 о жна превышать 164 С, разность температур между теплообменивающимися средами по практическим данным должна быть около 15 С для нормального теплообмена.

Результаты расчета при различных соотношениях давлений в верхней и нижней секциях колонны и при различных составах паров углеводородов приведены в таблице.

Пока эа т ели при да вле ни и, Характеристика

ИПа, в секции

0,1

0,t

О Оу! О верхняя

0,08

0,1

0,2 0,3 0,35 нижняя

Температура паров углеводородов, С, при содержании

С э,ь (нижняя секция), кг/м

4,58 (жирный газ) 206 234 248

180 208 223

171 !80 193

161

146

173

156

139

2,6

0,67 (тощий гаэ) Содержание углеводородов в абсорбенте,"мол.Ф Нижняя секция О, 15

О !3 0,13 О !3

0,13

По известному способу остаточное содержание углеводородов в абсорбенте

6,3 мол.ь щего газа (при содержании С 0,67 кгlмз) диапазон соотношений давлений (I:1)(1:3) удовлетворяет требуемому теп50 )

Тепловой баланс на глухой тарелке замыкается за счет внешнего источника тепла через змеевик.

Формула изобретения

Насыщенный раствор ДЭГ и насыщенное соляровое масло после раздельного выветривания и рекуперативного теплообмена направляют в разные секции де- сорбера. Регенерированный раствор

ДЭГ не содержит углеводороды, остаточное содержание их в соляровом масле 0,13 мол.1.

Выбор давления нижней секции десорбера определяется условиями теплообмена между ДЭГ и парами углеводородов, цель которого обеспечить подвод тепла к ДЭГ, не вызывая при этом его термического разложения, и.обеспечить

Анализ представленных результатов пофазывает, что диапазон соотношений (1! 1) - (1: 3) удовлетворяет указанным требованиям. Составы паров углеводородов приняты по проектным и практическим данным от самого тощего газа (когда регенерация ведется с отдувкой инертным газом) до самого жирного (когда в сырьевом газе много тяжелых углеводородов).

При регенерации солярового масла от жирного (при содержании С,ь в парах углеводородов 4,58 кг/мэ) и то1. Способ извлечения влаги и углеводородного конденсата из природного газа, включающий их абсорбцию угле"

1527457

Фиг. 2

Составитель Е. Корниенко

Редактор Н, Тупица, Техред И.Дидык

Заказ 7498/44 Тираж 462 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изо тета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113335, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

П роизводственно-издательский комбинат "Патент" нат атент, г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 водородным поглотителем и раствором диэтиленгликоля, вывод насыщенных абсорбентов двумя потоками, выветривание, рекуперативный теплообмен подаФ 5 чу абсорбентов на регенерацию и последующий возврат их на абсорбцию, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности процесса за счет улучшения качества регенерации и исключения засоления диэтиленгликоля и отложения солей в аппаратах, насыщенные абсорбенты подают на раздельное .выветривание, при этом от углеводородного поглотителя отделяют водную фазу, а на регенерацию абсорбенты направляют двумя потоками в десорбер, разделенный на две зоны, причем диэтиленгликоль - в верхнюю зону, а углеводородный поглотитель - в нижнюю зону и соотношение давлений в зонах поддерживают равным 1;1-1:3 соответственно.

2. Десорбер для регенерации абсорбента, содержащий корпус и размещенную в нем глухую тарелку, о т л и ч аю шийся тем, что, с .целью повышения эффективности регенерации, глухая тарелка выполнена гофрированной, в верхней ее части размещен змеевиковый теплообменник и тарелка размещена в середине корпуса и полностью перекрывает его сечение, à в нижней части корпуса установлен штуцер для отвода паровой фазы.