Способ очистки раствора гликоля от минеральных солей

 

Использование: очистка раствора гликоля от минеральных солей. Сущность изобретения: сырьевой раствор подают через рекуперативный теплообменник в выпарной аппарат, поддерживают в выпарном аппарате необходимую температуру путем циркуляции раствора насосом через испаритель, а затем охлаждают дистиллят выпарного аппарата последовательно в рекуперативном теплообменнике и холодильнике. Сконденсировавшуюся продукцию вводят в сборную емкость, из которой паровую фазу через вакуум-насос подают в сепаратор, а жидкую фазу разделяют на два потока: один подают вакуум-насосом в сепаратор, а другой - в блок регенерации установки осушки газа. Часть рефлюксной жидкости блока регенерации установки осушки газа подают насосом в испаритель, причем количество жидкости подбирают таким образом, чтобы смесь на выходе из испарителя находилась при температуре кипения, но не выше температуры начала разложения гликоля. 1 ил., 1 табл.

Изобретение относится к газовой промышленности и может быть использовано в схемах установок регенерации насыщенных растворов гликолей и других абсорбентов, загрязненных минеральными солями.

Известен способ регенерации растворов гликолей, включающий десорбер (ректификационную колонну), испаритель, дефлегматор, рефлюксную емкость и вспомогательное оборудование, в котором десорбер работает под вакуумом, создаваемым вакуум-насосом [1, с. 43].

Недостатком этого способа является то, что он не обеспечивает очистки раствора от минеральных солей, которые, отлагаясь на поверхностях труб теплообменников, массообменных устройств и продуктопроводов, снижают эффективность их работы и приводят к частым аварийным остановкам установки.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является способ очистки раствора гликоля от минеральных солей, включающий подачу сырьевого раствора через рекуперативный теплообменник в выпарной аппарат, поддержание в выпарном аппарате необходимой температуры путем циркуляции раствора насосом через испаритель, охлаждение дистиллята выпарного аппарата последовательно в рекуперативном теплообменнике и холодильнике, ввод сконденсировавшейся продукции в сборную емкость, подачу из сборной емкости паровой фазы через вакуум-насос в сепаратор, жидкую фазу из сборной емкости разделяют на два потока, один из которых подают через вакуум-насос в сепаратор, а другой - отводят в блок регенерации установки осушки газа [2, с. 111 - 118].

Недостатками данного способа являются отложение солей в насосе, расположенном между выпарной колонной и испарителем, и большие потери гликоля с кубовым остатком при низких мольных концентрациях воды в исходном сырье.

Задача изобретения - очистка раствора гликоля от минеральных солей с одновременным увеличением степени выделения гликоля из раствора и улучшением экологической характеристики процесса.

Для этого в предлагаемом способе предусматривается использование потока блока регенерации гликоля установки осушки газа для интенсификации процесса очистки раствора гликоля от минеральных солей.

В способе очистки раствора гликоля от минеральных солей, включающем подачу сырьевого раствора через рекуперативный теплообменник в выпарной аппарат, поддержание в нем необходимой температуры путем циркуляции раствора насосом через испаритель, охлаждение дистиллята выпарного аппарата последовательно в рекуперативном теплообменнике и холодильнике, ввод сконденсировавшейся продукции в сборную емкость, подачу из сборной емкости паровой фазы вакуум-насосом в сепаратор, а жидкую фазу разделяют на два потока, один из которых подают вакуум-насосом в сепаратор, а другой - отводят в блок регенерации установки осушки газа, часть рефлюксной жидкости блока регенерации установки осушки газа подают насосом в испаритель, причем количество жидкости подбирают таким образом, чтобы смесь на выходе из испарителя находилась при температуре кипения, но не выше температуры начала разложения гликоля.

Изобретение иллюстрируется чертежом, на котором приведена технологическая схема установки.

Способ реализуется следующим образом.

Загрязненный раствор гликоля по трубопроводу 1 через рекуперативный теплообменник 2 подают в выпарной аппарат 3, работающий под вакуумом. Температура в системе поддерживается с учетом состава сырьевого раствора и глубины вакуума в нем.

Частично выпаренный раствор гликоля по трубопроводу 4 подают на насос 5, в котором его дожимают и через испаритель 6 возвращают в выпарной аппарат 3.

Температура продукта на выходе из испарителя 6 в зависимости от состава сырья и давления в системе поддерживается таким образом, чтобы продукт находился при температуре кипения, но при этом не выше температуры начала разложения гликоля. При вводе смеси в выпарной аппарат 3 соли и механические примеси находятся в твердой взвеси, выпадают в осадок. Смесь солей и механических примесей из нижней секции выпарного аппарата 3 по трубопроводу 7 отводят на утилизацию.

Дистиллят (смесь паров воды и гликоля) по трубопроводу 8 выводят с верха выпарного аппарата, охлаждают в рекуперативном теплообменнике 2 и холодильнике 9 и подают в сборную емкость 10.

Из сборной емкости 10 паровую фазу по линии 11 подают на вакуум-насос 16.

Жидкую фазу с низа сборной емкости 10 по линии 12 подают на насос 13, дожимают и делят на два потока. Один поток по линии 15 выводят с установки и подают в блок регенерации установки осушки газа для дальнейшей обработки (не показан). Этот поток практически не содержит соли и механические примеси. Другой поток по линии 14 подают на вакуум-насос 16 в качестве затворной жидкости.

Смесь после насоса 16 подают в сепаратор 17, где разделяют на паровую и жидкую фазы. Паровую фазу по линии 18 выводят с установки. Жидкую фазу по линии 19 возвращают в сборную емкость 10.

Для повышения степени разделения гликоля от солей часть рефлюксной жидкости из блока регенерации установки осушки по трубопроводу 20 подают на циркуляционный насос 5.

Рефлюксная жидкость блока регенерации установки осушки газа состоит практически из дистиллированной воды, за счет ввода которой в поток очищаемого раствора увеличивается концентрация воды в нем. Благодаря этому снижается температура кипения раствора, поступающего в испаритель 6, и, не повышая температуру в системе или не снижая давления, достигают испарение всего раствора.

Количество воды, вводимой в поток, устанавливают таким образом, чтобы температура кипения смеси на выходе из испарителя находилась при температуре ее кипения, но при этом не выше температуры начала разложения гликоля.

При этой температуре вода и гликоль, содержащиеся в растворе, полностью испаряются, а соли и механические примеси выпадают в твердый осадок.

Подача воды на насос 5, кроме того, повышает растворимость солей в растворе, т. е. приводит его в недонасыщенное состояние. По этой причине предотвращается выпадение солей на поверхности насоса.

Основные показатели работы установки при работе по аналогу и предлагаемому способу приведены в таблице. При получении этих данных количество сырья установки принято равной одной киломоли. Вакуум (остаточное давление) в системе - 100 мм рт.ст.

Анализ данных таблицы показывает, что предлагаемый способ обеспечивает более глубокую очистку раствора от примесей по сравнению с аналогом. При этом изобретение имеет дополнительные преимущества по потерям гликоля с отдувочным газом и экологическим показателям (количество промстоков и потери гликоля в контуре вакуум-насоса значительно ниже).

Формула изобретения

Способ очистки раствора гликоля от минеральных солей, включающий подачу сырьевого раствора через рекуперативный теплообменник в выпарной аппарат, поддержание в выпарном аппарате необходимой температуры путем циркуляции раствора насосом через испаритель, охлаждение дистиллята выпарного аппарата последовательно в рекуперативном теплообменнике и холодильнике, ввод сконденсировавшейся продукции в сборную емкость, подачу из сборной емкости паровой фазы вакуум-насосом в сепаратор, разделение жидкой фазы на два потока, один из которых подают вакуум-насосом в сепаратор, а другой отводят в блок регенерации установки осушки газа, отличающийся тем, что часть рефлюксной жидкости блока регенерации установки осушки газа подают насосом в испаритель, причем количество жидкости подбирают таким образом, чтобы смесь на выходе из испарителя находилась при температуре кипения, но не выше температуры начала разложения гликоля.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2