Установка очистки сжиженных углеводородных газов от метанола

 

Изобретение предназначено для очистки сжиженных углеводородных газов от метанола. Установка для очистки сжиженных углеводородных газов содержит узел предварительной очистки газов от метанола, включающий устройство для экстракции с патрубками подачи исходного сырья и воды, соединенное с разделителем, снабженным патрубками выхода водометанольной смеси и сжиженных углеводородных газов, адсорберы, теплообменники, сепаратор и печь, соединенные между собой трубопроводными линиями и снабженные запорно-регулирующей арматурой. Установка снабжена узлом регенерации метанола, содержащим массообменный аппарат, патрубок входа газовой фазы в который посредством теплообменника соединен с выходом газа регенерации из адсорбера, а патрубок входа водометанольной смеси соединен через теплообменник с патрубком ее выхода из разделителя. Патрубок выхода газовой фазы из массообменного аппарата через теплообменник соединен с сепаратором, а патрубок выхода жидкой фазы через теплообменник соединен с патрубком входа жидкой фазы в промежуточную емкость. Кроме того, установка снабжена фильтрующими устройствами, размещенными на линиях выхода из адсорберов газа регенерации, газа охлаждения и очищенных сжиженных углеводородных газов. Данное изобретение позволяет расширить ассортимент получаемой продукции, а также получать продукцию с низким содержанием метанола. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к технике очистки сжиженных углеводородных газов от метанола и может быть использовано в схемах подготовки газа к дальнему транспорту.

Известна установка адсорбционной очистки газа, содержащая соединенные трубопроводами адсорберы, находящиеся попеременно на стадиях адсорбции, регенерации и охлаждения, теплообменники, подогреватель и сепаратор (см. Берлин М. А. и др."Переработка нефтяных и природных газов", М., Химия, 1981 г., с.132-133). В качестве адсорбента в данной установке используют синтетические цеолиты NaA.

Общими признаками известной и предлагаемой установок являются адсорберы; теплообменники; подогреватель; сепаратор; трубопроводы.

Недостатками данной установки являются узкий диапазон функциональных возможностей и недостаточно высокое качество получаемой продукции.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемой является установка сбора и подготовки газа на Мессояхском газовом промысле (см. "Промысловая подготовка и обработка природного газа в условиях Мессояхского и Южно-Соленинского месторождений". Научно-технический обзор. Серия "Переработка газа и газового конденсата". - М., 1976, с.32-38).

Сущность технологической схемы данной установки заключается в том, что сырьевой газ поступает в газосепаратор-фильтр для освобождения газа от капельной жидкости, затем газ подают в адсорберы, причем в двух адсорберах происходит процесс адсорбции паров воды и метанола, содержащихся в газе, в третьем - процесс десорбции, в четвертом - процесс охлаждения. Для десорбции используется сырьевой газ, часть которого после сепараторов поступает в трубчатую печь, а затем в адсорбер для регенерации адсорбента. Продукты регенерации (пары воды и метанола), пройдя через циклонный сепаратор, поступают в теплообменники для охлаждения, а затем в сепаратор, где происходит отделение жидкости от газа. Газ с верха сепаратора поступает на адсорбцию, а отделенные в сепараторах водные растворы метанола поступают в резервуары. Адсорбентом для осушки, отбензинивания газа и улавливания паров метанола является цеолит NaX.

Общими признаками известной и предлагаемой установок являются адсорберы для осушки и очистки газов с размещенными в них синтетическими цеолитами; теплообменники; сепаратор; печь;
наличие трубопроводов и запорно-регулирующей арматуры.

Недостаточная эффективность работы известной установки и невысокое качество получаемой на ней продукции обусловлены следующими факторами:
неполным извлечением метанола из газовой фазы, всего 20-25% от исходного количества;
увеличенной нагрузкой на печь ввиду отсутствия рекуперативного теплообменника;
невозможностью обеспечения глубокой осушки и очистки, т.к. регенерация ведется частью сырого газа, содержащего метанол, тяжелые углеводороды и воду;
невысокой степенью очистки газа от механических примесей ввиду использования в схеме циклонных сепараторов.

Задача предлагаемого изобретения заключается в создании экологически совершенной установки очистки сжиженных углеводородных газов от метанола, благодаря которой можно расширить ассортимент получаемой продукции, а также получать продукцию высокого качества с низким содержанием метанола (до 10 ppm, т.е. 0,001 мас.%).

Поставленная задача достигается тем, что установка, содержащая адсорберы, теплообменники, сепаратор и печь, соединенные между собой трубопроводными линиями и снабженные запорно-регулирующей арматурой, дополнительно снабжена узлом предварительной очистки газов от метанола, содержащим устройство для экстракции с патрубками подачи исходного сырья и воды, соединенное с разделителем, снабженным патрубками выхода водометанольной смеси и сжиженных углеводородных газов, при этом выход сжиженных углеводородных газов соединен с адсорберами.

Кроме того, установка снабжена промежуточной емкостью, патрубок входа которой соединен с линией подачи подпиточной воды, а патрубок выхода посредством насоса соединен с патрубком подачи воды в устройство для экстракции.

Кроме того, установка снабжена узлом регенерации метанола, содержащим массообменный аппарат, патрубок входа газовой фазы в который соединен посредством теплообменника с выходом газа регенерации из адсорбера, а патрубок входа водометанольной смеси соединен с патрубком ее выхода из разделителя. При этом патрубок выхода газовой фазы из массообменного аппарата через теплообменник соединен с сепаратором, а патрубок выхода жидкой фазы соединен через теплообменник с патрубком входа жидкой фазы в промежуточную емкость.

Кроме того, установка снабжена фильтрами, установленными на линиях выхода из адсорберов газа регенерации, газа охлаждения и сжиженных углеводородных газов.

Отличия предлагаемой установки от наиболее близкой заключаются
в снабжении установки узлом предварительной очистки газов от метанола;
в выполнении узла предварительной очистки газа от метанола в виде устройства для экстракции с патрубками подачи исходного сырья и воды и соединенного с ним разделителя;
в соединении выхода сжиженных углеводородных газов из разделителя с адсорберами;
в дополнительном снабжении установки промежуточной емкостью, соединенной с линией подачи воды и с устройством для экстракции;
в дополнительном снабжении установки узлом регенерации метанола, выполненным в виде массообменного аппарата, теплообменника и сепаратора ;
в соединении массообменного аппарата входами с адсорберами и разделителем, а выходами с сепаратором и промежуточной емкостью.

Снабжение установки узлом предварительной очистки газов от метанола, содержащим устройство для экстракции, соединенное с разделителем, позволяет добиться высокой степени извлечения метанола из сжиженного углеводородного газа путей экстракции его водой, а также высокой эффективности разделения полученной смеси на сжиженный углеводородный газ до остаточного содержания в нем метанола 700-1000 ppm и водометанольную смесь.

Соединение выхода сжиженных углеводородных газов из разделителя с адсорберами, заполненными синтетическими цеолитами и работающими попеременно, позволяет достичь глубокой осушки и тонкой очистки сжиженного углеводородного газа до содержания в нем метанола 10 ppm.

Снабжение установки промежуточной емкостью, соединенной с линией подачи подпиточной воды и с патрубком подачи воды в устройство для экстракции, позволяет улучшить процесс экстракции за счет циркуляции воды в аппаратах.

Снабжение установки соединенным с адсорберами узлом регенерации метанола, содержащим массообменный аппарат, теплообменник и сепаратор, позволяет использовать для отдувки горячий газ, что уменьшает потери метанола с газом регенерации и снижает энергозатраты за счет рекуперации тепла.

Установка фильтров на линиях выхода из адсорберов газа регенерации, газа охлаждения и сжиженного углеводородного газа необходима для очистки соответствующих газов от механических примесей и цеолитной пыли.

Установка очистки сжиженных углеводородных газов от метанола представлена на чертеже.

Предлагаемая установка содержит узел предварительной очистки газа от метанола, включающий устройство для экстракции 1 с патрубком 2 подачи исходного сырья и патрубком 3 подачи воды. Выход смеси из устройства для экстракции 1 соединен с входом в разделитель 4, снабженный патрубком 5 выхода водометанольной смеси и патрубком 6 выхода сжиженных углеводородных газов. Патрубок 6 соединен с входом в один из адсорберов 7, 8, 9, заполненных синтетическими цеолитами. Адсорберы работают таким образом, что на стадии адсорбции, регенерации и охлаждения находится по одному аппарату. На линии выхода сжиженных углеводородных газов из адсорберов 7, 8, 9 установлено фильтрующее устройство 10.

С целью улучшения процесса экстракции установка может быть снабжена промежуточной емкостью 11, патрубок 12 входа в которую соединен с линией подачи подпиточной воды, а патрубок 13 выхода из которой соединен посредством насоса 14 с патрубком 3 устройства для экстракции 1.

С целью уменьшения потерь метанола с газом регенерации установка может быть снабжена узлом регенерации метанола, содержащим массообменный аппарат 15, патрубок 16 входа газовой фазы которого через теплообменник 17 и фильтрующее устройство 18 соединен с выходом газа регенерации из адсорберов 7, 8, 9. Патрубок 19 входа водометанольной смеси в массообменный аппарата 15 через теплообменник 20 соединен с патрубком 5 выхода водометанольной смеси из разделителя 4. Патрубок 21 выхода газовой фазы из массообменного аппарата 15 через теплообменник 22 соединен с сепаратором 23, а патрубок 24 выхода жидкой фазы из массообменного аппарата 15 через теплообменник 20 соединен с патрубком 12 входа в промежуточную емкость 11. На линии выхода газа охлаждения из адсорберов 7, 8, 9 установлено фильтрующее устройство 25, соединенное через теплообменник 17 с печью 26, выход газа из которой соединен с входом в адсорберы 7, 8, 9.

Установка очистки сжиженных углеводородных газов работает следующим образом. Сжиженный углеводородный газ через патрубок 2 и растворитель (вода) через патрубок 3 подают в устройство для экстракции 1. В процессе контакта вода экстрагирует из сжиженного газа метанол. Образованная смесь поступает в разделитель 4, где с высокой степенью эффективности происходит разделение смеси на сжиженный углеводородный газ и водометанольную смесь, которая отводится из разделителя 4 через патрубок 5. Сжиженный углеводородный газ с остаточным содержанием метанола 700-1000 ppm поступает в один из адсорберов 7, 8, 9, где осуществляется осушка и тонкая очистка сжиженного газа от метанола. Осушенный и очищенный от метанола до 10 ppm сжиженный углеводородный газ из адсорбера, находящегося на стадии адсорбции, 7, 8 или 9 направляется на фильтрующее устройство 10, где очищается от цеолитной пыли, и далее направляется потребителю.

Регенерация и охлаждение цеолитов осуществляются отбензиненным газом или техническим азотом. Отбензиненный газ подают в один из адсорберов 7, 8, 9, находящийся в стадии охлаждения. Пройдя слой цеолита, фильтрующее устройство 25, рекуперативный теплообменник 17, отбензиненный газ поступает в печь 26 для нагрева, а далее в один из адсорберов 7, 8 ,9, находящийся в стадии регенерации. Отработанный горячий газ регенерации, содержащий пары воды и метанола, проходит фильтрующее устройство 18 и рекуперативный теплообменник 17 и поступает через патрубок 16 в массообменный аппарат 15. Водометанольная смесь, выходящая из разделителя 4 через патрубок 5, поступает в теплообменник 20, из которого через патрубок 19 она поступает в массообменный аппарат 15. В массообменном аппарате 15 горячий газ регенерации барботирует через водометанольную смесь. Насыщенная парами метанола газовая фаза через патрубок 21 и теплообменник 22 поступает в сепаратор 23. Газовая фаза из сепаратора 23 направляется в топливную сеть завода, а жидкая фаза, представляющая собой водометанольный раствор с концентрацией 20-40 мас.%, выводится через дренажную емкость и используется в качестве ингибитора гидратообразования.

Жидкая фаза, выходящая через патрубок 24 из массообменного аппарата 15 и представляющая собой воду с незначительным содержанием метанола, поступает через теплообменник 20 и патрубок 12 в промежуточную емкость 11. Из промежуточной емкости 11 через патрубок 13 вода посредством циркуляционного насоса 14 подается через патрубок 3 в устройство для экстракции 1.


Формула изобретения

1. Установка очистки сжиженных углеводородных газов от метанола, содержащая адсорберы, теплообменники, сепаратор и печь, соединенные между собой трубопроводными линиями и снабженные запорно-регулирующей арматурой, отличающаяся тем, что она дополнительно снабжена узлом предварительной очистки газов от метанола, включающим устройство для экстракции с патрубками подачи исходного сырья и воды, соединенное с разделителем, снабженным патрубками выхода водометанольной смеси и сжиженных углеводородных газов, при этом выход сжиженных углеводородных газов соединен с адсорберами.

2. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что она снабжена промежуточной емкостью, патрубок входа которой соединен с линией подачи подпиточной воды, а патрубок выхода посредством насоса соединен с патрубком подачи воды в устройство для экстракции.

3. Установка по пп. 1 и 2, отличающаяся тем, что она снабжена узлом регенерации метанола, содержащим массообменный аппарат, патрубок входа газовой фазы в который соединен посредством теплообменника с выходом газа регенерации из адсорбера, а патрубок входа водометанольной смеси соединен через теплообменник с патрубком ее выхода из разделителя, кроме того, патрубок выхода газовой фазы из массообменного аппарата через теплообменник соединен с сепаратором, а патрубок выхода жидкой фазы через теплообменник соединен с патрубком входа жидкой фазы в промежуточную емкость.

4. Установка по пп. 1 - 3, отличающаяся тем, что она снабжена фильтрующими устройствами, размещенными на линиях выхода из адсорберов газа регенерации, газа охлаждения и очищенных сжиженных углеводородных газов.

РИСУНКИ

Рисунок 1



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к способам разделения воздуха в воздухоразделяющих установках глубокого охлаждения для получения технологического, технического, медицинского кислорода, чистого азота и редких газов и может быть использовано на заводах для производства товарного газообразного и жидкого кислорода и других газов, на кислородных станциях металлургических, химических и машиностроительных предприятий

Изобретение относится к области криогенной техники, в частности к технике получения кислорода методом низкотемпературной ректификации

Изобретение относится к криогенной технике и может быть использовано для получения чистого ксенона из первичного криптонового концентрата с содержанием ксенона от 0,01%

Изобретение относится к способу низкотемпературного разделения воздуха, при котором очищенный и охлажденный воздух вводится в дистилляционную систему, имеющую по меньшей мере одну ректификационную колонну, и там ректифицируется путем противоточного массообмена между паровой и жидкостной фазами, причем массообмен по меньшей мере в одном участке по меньшей мере одной ректификационной колонны осуществляется посредством насадки, а также к устройству для разделения воздуха для осуществления этого способа

Изобретение относится к обработке содержащих углеводы газов, например крекированных газов и побочных газов после нефтеочистки, для извлечения одного или нескольких компонентов

Изобретение относится к химической промышленности, в частности к способам разделения воздуха методом низкотемпературной ректификации и может быть использовано в химической, металлургической и других отраслях промышленности

Изобретение относится к процессам переработки природного газа перед его транспортировкой и может найти свое применение в газовой промышленности и газопереработке

Изобретение относится к газодобывающей отрасли и адсорбционной осушке природного газа

Изобретение относится к способу дегидратации газа, содержащего влагу

Изобретение относится к очистке газов, в частности к процессам получения одорантов для природного газа из меркаптансодержащих углеводородов, и может найти свое применение в газовой промышленности, в том числе для регенерации сорбентов

Изобретение относится к газодобывающей промышленности и может быть использовано для удаления влаги из природного газа перед его транспортировкой

Изобретение относится к технике осушки газов вымораживанием и используется преимущественно в системе воздухоподготовки при производстве кинофотоматериалов

Изобретение относится к химической технологии и может быть использовано в производстве гидроксиламинсульфата (ГАС) и в других производствах, потребляющих оксиды азота
Изобретение относится к устройствам очистки и осушки сжатого воздуха и может быть использовано во всех отраслях промышленности, например в устройствах воздухоснабжения пневмосистем различного назначения

Изобретение относится к способу регенерации насыщенного раствора поглотителя влаги (диэтиленгликоля), который используют в качестве абсорбента для извлечения водяных паров из газа в установках осушки природных и нефтяных газов

Изобретение относится к технике очистки сжиженных углеводородных газов от метанола и может быть использовано в схемах подготовки газа к дальнему транспорту

Наверх