Способ аминовой очистки углеводородных газов

Авторы патента:

Владельцы патента RU 2541018:

Курочкин Андрей Владиславович (RU)
Исмагилов Фоат Ришатович (RU)

Изобретение относится к способам переработки газов и может найти применение в нефтегазовой, нефтеперерабатывающей, нефтехимической промышленности при аминовой очистке углеводородных газов от кислых компонентов. Предложен способ очистки промысловых и нефтезаводских газов, включающий сжатие очищаемого газа жидкостно-кольцевым компрессором с использованием в качестве рабочей жидкости смеси водного раствора алканоламина и углеводородной фракцией с массовым соотношением компонентов 0,1-10:1, и последующую сепарацию компрессата с получением очищенного газа, широкой фракции углеводородов, направляемой на последующую переработку, и насыщенного водного раствора алканоламина, направляемого на регенерацию. Изобретение позволяет предотвратить загрязнения насыщенного абсорбента тяжелыми углеводородами и меркаптанами, уменьшить потери углеводородов С₄₊ и снизить энергозатраты. 1 ил.

Изобретение относится к способам переработки газов и может найти применение в нефтегазовой, нефтеперерабатывающей, нефтехимической промышленности при абсорбционной очистке жирных углеводородных газов от кислых компонентов.

В настоящее время наибольшее распространение получила абсорбционная очистка углеводородных газов от кислых компонентов с использованием в качестве абсорбента водных растворов алканоламинов.

Например, известен способ очистки углеводородных газов от кислых компонентов, таких как сероводород и/или двуокись углерода [Патент РФ №2087181, МПК B01D 53/14, B01D 53/52, B01D 53/62, опубл. 20.08.1997 г.], включающий абсорбцию газа 40-70% водным раствором диметилэтаноламина (абсорбентом) и последующую регенерацию насыщенного абсорбента.

Недостатком известного способа является трудность очистки жирных газов, характеризующихся повышенным содержанием углеводородов С₄₊ и во многих случаях присутствием в их составе легких меркаптанов. Часть углеводородов С₄₊ и меркаптанов конденсируются в растворе алканоламина, что приводит к его вспениванию в абсорбере и в колонне регенерации, что в свою очередь вызывает снижение степени очистки газа от сероводорода за счет ухудшения поглотительной способности абсорбента и степени его регенерации. Кроме того, накопление тяжелых углеводородов и меркаптанов в абсорбенте ухудшает качество серы, получаемой на установке производства серы из кислых газов регенерации насыщенного алканоламинового раствора. Сжигание части углеводородов С₄₊ и меркаптанов вместе с кислым газом на установке производства серы ведет также к их безвозвратной потере. При этом большая часть этих компонентов уносится вместе с обессеренным газом и конденсация их в трубопроводной системе затрудняет ее работу и приводит к потере ценного углеводородного сырья.

Наиболее близким аналогом изобретения, принятым в качестве прототипа, является способ и аппарат для переработки нефтезаводских газов, содержащих сероводород [US 2006/0165575, опубл. 27.07.2006 г., МПК B01D 53/50, C01B 17/20, B01J 8/04], который включает сжатие очищаемого газа жидкостно-кольцевым компрессором с использованием в качестве рабочей жидкости водного раствора алканоламина (абсорбента), сепарацию компрессата с получением промытого (обессереного) газа, углеводородной фазы (широкой фракции углеводородов) и водной фазы (насыщенного сероводородом абсорбента).

Данный способ в полной мере не устраняет недостатки способа, принятого за аналог: конденсация углеводородов С₄₊ и меркаптанов в растворе алканоламина (абсорбента) загрязняет его и ухудшает качество, недостаточно высокая степень извлечения углеводородов С₄₊ приводит к потере углеводородов С₄₊ за счет уноса вместе с обессеренным газом, снижению качества обессеренного газа. Сжатие газа требует больших энергозатрат.

Задача изобретения - снижение загрязнения абсорбента, улучшение качества обессеренного газа, уменьшение потерь углеводородов С₄₊ и снижение энергозатрат.

Технический результат, который может быть получен при осуществлении способа:

- снижение загрязнения абсорбента за счет устранения накопления тяжелых углеводородов и меркаптанов в растворе алканоламина;

- улучшение качества обессеренного газа за счет снижения содержания углеводородов С₄₊и меркаптанов,

- уменьшение потерь углеводородов С₄₊ за счет абсорбции,

- снижение энергозатрат за счет уменьшения объема сжимаемого газа вследствие растворения углеводородов С₄₊ и меркаптанов в абсорбенте.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном способе, включающем сжатие факельных газов жидкостно-кольцевым компрессором с использованием в качестве рабочей жидкости водного раствора алканоламина, сепарацию компрессата с получением обессеренного газа, широкой фракции углеводородов, и насыщенного сероводородом водного раствора алканоламина, особенностью является то, что водный раствор алканоламина предварительно смешивают с углеводородной фракцией в соотношении 0,1-10:1.

В заявляемом способе предварительное смешение водного раствора алканоламина с углеводородной фракцией позволяет получить рабочую жидкость, в углеводородном компоненте которой растворяются углеводороды С₄₊и меркаптаны, за счет чего уменьшается загрязнение насыщенного водного раствора алканоламина углеводородов С₄₊ и меркаптанами и достигается снижение их потерь. Массовое соотношение компонентов смеси в интервале 0,1-10:1 выбирается расчетным путем исходя из состава, температуры и давления очищаемого газа и требований к составу кислого газа, выделяемого при регенерации водного раствора алканоламина.

В качестве углеводородной фракции могут быть использованы бензины, керосины, дизельные топлива и любые другие углеводородные смеси с низкой вязкостью.

Способ осуществляют следующим образом. Очищаемый газ (I) сжимают жидкостно-кольцевым компрессором 1, в который в качестве рабочей жидкости подают смесь водного раствора алканоламина (II), как абсорбент сероводорода, и углеводородную фракцию (III), как абсорбент углеводородов С₄₊ и меркаптанов. Компрессат (IV) разделяют в сепараторе 2 на очищенный газ (V), широкую фракцию углеводородов (VI), и отработанный водный раствор алканоламина, насыщенный сероводородом (VII).

Работоспособность предлагаемого способа иллюстрируется следующим примером. 6000 нм³/час (6,32 т/час) отходящего газа установки замедленного коксования, состава, % об.: водород 10,1%, азот 1,92%, кислород 0,85%, окись углерода 0,73%, сероводород 5,14%, метан 48,9%, этан 16,4%, С₃ 9,92%, C₄ 3,62%, С₅₊0,9%, метил- и этил меркаптаны 0,13%, при температуре 30°С и давлении 0,28 МПа направляют на вход жидкостно-кольцевого компрессора NAM-2500 фирмы NASH, в который в качестве рабочей жидкости подают 40 т/час 15% водного раствора моноэтаноламина в смеси с 10 т/час легкого газойля, и сжимают до 0,5 МПа. Компрессат разделяют с получением 5528 нм³/час очищенного газа состава % об.: водород 10,9%, азот 2,08%, кислород 0,92%, окись углерода 0,79%, сероводород 0,03%, метан 52,7%, этан 17,2%, С₃ 9,81%, С₄ 2,65%, C₅₊0,47%, метил- и этил меркаптаны 0,04%, направляемого в топливную сеть НПЗ, 10,47 т/час широкой фракции углеводородов, направляемой в ректификационную колонну установки замедленного коксования, и насыщенный сероводородом водный раствор моноэтаноламина, содержащий направляемый на регенерацию.

Потери углеводородов С₄₊ с топливным газом составили 0,62 т/час. Содержание метилмеркаптана и этилмеркаптана в насыщенном водном растворе моноэтаноламина, направляемом на регенерацию, составило, соответственно, 4,2 и 4,4 кг. Расход электроэнергии составил 177 кВт.

Потери углеводородов С₄₊ с топливным газом при утилизации вышеуказанного газа по способу, описанному в прототипе, при получении топливного газа с давлением 0,5 МПа, составили 0,95 т/час. Содержание метилмеркаптана и этилмеркаптана в насыщенном водном растворе моноэтаноламина, направляемом на регенерацию, составило соответственно 4,6 и 7,1 кг. Расход электроэнергии составил 188 кВт.

Таким образом, приведенный пример показывает, что предлагаемый способ позволяет уменьшить загрязнение насыщенного водного раствора алканоламина тяжелыми углеводородами и меркаптанами, снизить потери и возвратить в технологический цикл значительную часть углеводородов С₄₊, а также получить топливный газ, соответствующий отраслевому стандарту, может быть использован в нефтегазовой, нефтеперерабатывающей, нефтехимической промышленности.

Способ аминовой очистки углеводородных газов, включающий сжатие газов жидкостно-кольцевым компрессором с использованием в качестве рабочей жидкости водного раствора алканоламина, сепарацию компрессата с получением обессеренного газа, широкой фракции углеводородов, и насыщенного сероводородом водного раствора алканоламина, отличающийся тем, что водный раствор алканоламина предварительно смешивают с углеводородной фракцией низкой вязкости в массовом соотношении 0,1÷10:1.

Рассматриваются способ и система (100) для удаления газообразных загрязнений из газового потока (120, 140) при контактировании газового потока с промывочным раствором и регенерирования промывочного раствора в регенерационной системе (160) для будущего применения в удалении газообразных загрязнений из газового потока.

Система очистки технологического газа // 2540613

Система, предназначенная для удаления углекислого газа (CO2) из газового потока путем приведения газового потока в контакт с циркулирующим потоком аммонизированного раствора, так что CO2 удаляется из газового потока потоком аммонизированного раствора.

Захват оксидов углерода // 2540310

Изобретение относится к области захвата оксидов углерода, в частности диоксида углерода. Способ захвата оксидов углерода включает приведение газового потока, содержащего оксид углерода, в контакт с соединением следующей формулы: X-(OCR2)n-OX′ (1), в которой n является целым числом от 2 до 20, предпочтительно от 2 до 8, включая предельные значения, X и X′, одинаковые или разные, обозначают независимо друг от друга радикал CmH2m+1, где m обозначает число от 1 до 20, предпочтительно от 1 до 10, включая предельные значения, и R обозначает водород или X.

Система и способ обработки цементной пыли // 2538586

Заявлен способ обработки цементной пыли. Способ включает следующие стадии.

Способ и установка для удаления воды из природного газа или промышленных газов с использованием физических растворителей // 2536511

Изобретение относится к способу сушки природного газа или промышленного газа, содержащего кислые газообразные компоненты, в котором после сушки газа осуществляют удаление кислых газообразных компонентов из осушенного газа.

Устройство регенерации и способ регенерации // 2534099

Изобретение относится к устройству для регенерации поглотителя сероводорода и углекислого газа. Устройство содержит воздухонепроницаемый контейнер в качестве узла для хранения поглотителя, который хранит часть поглотителя, который поглощает CO2, содержащийся в отходящих газах, и узел нагрева, который нагревает поглотитель, узел распределения поглотителя, узел подачи водяного пара, узел извлечения компонента поглотителя, узел подачи сухого водяного пара, причем газообразную массу приводят в противоточный контакт с распределенным поглотителем.

Абсорбция со2 из газовых смесей водным раствором 4-амино-2,2,6,6-тетраметилпиперидина // 2534098

Изобретение может быть использовано для абсорбции диоксида углерода из содержащей его газовой смеси, прежде всего из газообразных продуктов сгорания, из отходящих газов биологических процессов, процессов кальцинирования, прокаливания и других.

Способ отделения диоксида углерода из отработанного газа с использованием стадий мембранного разделения на основе продувки и абсорбции // 2534075

Изобретение относится к способам мембранного разделения газов для очистки топочных газов, образующихся при сжигании. Способ включает подачу первой части потока топочного газа для очистки на стадию абсорбционного улавливания двуокиси углерода, одновременную подачу второй части топочного газа вдоль входной поверхности мембраны, подачу потока продувочного газа, обычно воздуха, вдоль выходной поверхности, а затем возврат продувочного газа с проникшим веществом в топочную камеру.

Реагент для поглощения сероводорода и легких меркаптанов (варианты) // 2533494

Изобретение относится к области нефтехимии. Реагент-поглотитель включает замещенное производное триазина, а именно 1,3,5-три-(гидроксиметил)-гексагидро-S-триазин, или 1,3,5-три-(2-гидроксиэтил)-гексагидро-S-триазин, или их смесь, четвертичное аммонийное соединение, и алкилфосфиты N-алкиламмония хлорида - Амфикор.

Спсоб удаления серы // 2533146

Изобретение относится к химической промышленности. Газовую смесь для сепарации высокосернистых компонентов газа подвергают процессу разделения, при котором образуется высокосернистый газ, содержащий диоксид углерода и соединения серы.

Промывной раствор для мокрой очистки газов, содержащий амины в водном растворе аммиака и его применение // 2541082

Изобретение относится к способу, в котором используют сочетание растворителей для мокрой очистки промышленных газов, чтобы разделять кислотные газы, в частности, включающие диоксид углерода и сероводород. Сочетание растворителей состоит из раствора аминов в воде, причем указанный раствор содержит аммиак для улучшения поглощения СO2. Группа первичных и вторичных аминов включает все типы аминов, имеющих один или два заместителя. Особенно подходящими компонентами предлагаемого сочетания растворителей являются пиперазин и производные пиперазина. Изобретение обеспечивает усовершенствованное сочетание растворителей, поглощающих значительно большее количество кислых газов из промышленных отходов. 2 н. и 11 з.п. ф-лы.

Усовершенствованный окислительно-восстановительный раствор для обессеривания газа // 2542230

Изобретение относится к химической промышленности. Раствор содержит хелатообразователь, представляющий собой смесь двунатриевой соли этилендиаминтетрауксусной кислоты Na2Н2 ЭДТА и тетранатриевой соли этилендиаминтетрауксусной кислоты Na4ЭДТА, водорастворимую соль железа (III), смесь одной или более водорастворимой нитритной соли и фосфатных соединений, растворитель. Фосфатные соединения выбраны из группы, состоящей из фосфата, полифосфата, гидро- и дигидрофосфатных солей и их смесей. В качестве растворителя используют воду или смешиваемый с водой спирт. Молярное соотношение нитритов к образовавшемуся хелатному железу составляет от 0,001 до 2,0. Изобретение позволяет увеличить размер частиц образовавшейся серы и эффективность их отделения при одновременном уменьшении коррозионных эффектов. 7 з.п. ф-лы, 1 табл., 7 пр.

Способ очистки углеводородного газа от h2s и co2 // 2542264

Изобретение относится к нефтегазовой и химической промышленности, а именно к способу очистки от H2S и CO2 углеводородных газов. Способ включает подачу в абсорбер очищаемого газа под давлением 5÷8 МПа, абсорбцию кислых компонентов водным раствором активированного метилдиэтаноламина, выветривание насыщенного кислыми газами раствора метилдиэтаноламина последовательно в две ступени, на первой ступени - при высоком давлении, а на второй ступени - при низком давлении, деление вытекающего со второй ступени груборегенерированного раствора на две части, подачу большей части - в середину абсорбера, а меньшей части - в десорбер для тонкой тепловой регенерации, и подачу вытекающего из десорбера тонкорегенерированного раствора на верх абсорбера. При этом вытекающий из первой ступени раствор подают в насос, где его давление повышают на 0,5÷1,0 МПа и направляют в рекуперативный теплообменник для нагрева вытекающим из десорбера раствором до 100÷105°С перед второй ступенью выветривания. Вытекающий из рекуперативного теплообменника тонкорегенерированный раствор охлаждают и делят на две части, меньшую часть смешивают с большей частью раствора, вытекающего со второй ступени, и после охлаждения направляют в среднюю часть абсорбера, а большую часть подают на верх абсорбера. Изобретение позволяет предотвратить попадание H2S в зону абсорбции СО2, снизить затраты энергии и расход дорогостоящего раствора метилдиэтаноламина. 1 ил., 2 табл., 1 пр.

Способ очистки от сероводорода газов разложения с установки атмосферно-вакуумной или вакуумной перегонки нефти // 2544993

Изобретение относится к области химической технологии очистки углеводородного газа от сероводорода и может быть использовано в нефтегазовой, химической и нефтеперерабатывающей промышленности. Изобретение касается способа очистки от сероводорода газов разложения с установки атмосферно-вакуумной или вакуумной перегонки нефти, включающий сжигание в печи газов разложения, образующихся от нагрева мазута. Газы разложения из вакуумсоздающей системы многоступенчатого пароэжекторного типа после конденсатора холодильника и (или) первой ступени эжектирования и (или) других ступеней эжектирования поступают в барометрическую емкость и далее в абсорбер, в который на орошение контактных устройств подают регенерированный абсорбент, при этом в абсорбере поддерживают давление 1,01-1,05 кгс/см2, после абсорбции насыщенный абсорбент с содержанием сероводорода 0,1-5,0% масс. выводят из абсорбера на регенерацию, которую проводят либо в пределах установки, либо на установках облагораживания или очистки от примесей прямогонных дистиллятов или иных продуктов, очищенные газы разложения из абсорбера поступают на сжигание в печь нагрева мазута перед вакуумной колонной. Технический результат - очистка от сероводорода газов разложения. 2 з.п. ф-лы, 4 ил., 2 табл.

Способ и устройство для обработки обогащенного диоксидом углерода кислого газа в процессе клауса // 2545273

Группа изобретений относится к способу обработки обогащенного диоксидом углерода кислого газа в процессе Клауса, с помощью которого промышленные газы очищают от нежелательных соединений серы, в котором серусодержащие компоненты удаляют с помощью селективного поглощающего растворителя в скрубберной секции, а высвобождаемый в результате регенерации кислый газ, содержащий серусодержащие компоненты и диоксид углерода, разделяют по меньшей мере на две фракции кислого газа, где по меньшей мере одна полученная фракция кислого газа имеет более высокое содержание серусодержащих компонентов, а серусодержащие компоненты, содержащиеся во фракции с самым высоким содержанием сероводорода, преобразуют с помощью горелки на термической реакционной стадии печи Клауса с образованием диоксида серы, используя кислородсодержащий газ; горячие дымовые газы отводят в закрытую реакционную камеру Клауса, находящуюся ниже горелки по технологическому потоку; оставшиеся обедненные диоксидом углерода фракции кислого газа, поступающие из установки регенерации, подают в реакционную камеру Клауса, где их смешивают с отходящими из горелки дымовыми газами. Группа изобретений также относится к устройству, с помощью которого осуществляют данный способ, причем устройство содержит абсорбционную колонну, по меньшей мере одну стадию флэш-десорбции, колонну регенерации, горелку Клауса, оборудованную байпасным контролем, и реактор Клауса. 2 н. и 27 з.п. ф-лы, 3 ил.

Система и способ охлаждения с улавливанием углерода // 2546900

Охлаждающая система включает систему улавливания углерода, систему охлаждения и устройство управления. Система улавливания углерода предназначена для удаления углеродсодержащего газа из синтез-газа с получением уловленного углеродсодержащего газа. Уловленный углеродсодержащий газ имеет чистоту по меньшей мере 80 об.% диоксида углерода (СО2). Система охлаждения включает расширитель газа и контур охладителя. Расширитель газа предназначен для расширения уловленного углеродсодержащего газа для снижения температуры уловленного углеродсодержащего газа с получением углеродсодержащего газа с пониженной температурой. Контур охладителя предназначен для использования углеродсодержащего газа с пониженной температурой для охлаждения по меньшей мере одного растворителя по меньшей мере одного газоочистителя. Устройство управления включает программы для регулирования системы охлаждения с целью регулирования температуры, связанной с охлаждением указанного по меньшей мере одного растворителя по меньшей мере одного газоочистителя. По сравнению с обычными холодильными циклами заявленная система охлаждения относительно проста, требует меньше пространства для размещения и увеличивает общую эффективность посредством использования имеющегося источника углеродсодержащего газа. 3 н. и 11 з.п. ф-лы, 5 ил.

Способ и установка очистки природного газа от диоксида углерода и сероводорода // 2547021

Изобретение относится к способу и установке очистки природного газа от диоксида углерода и сероводорода и может быть использовано в газоперерабатывающей промышленности. Способ включает две стадии абсорбции: на первой стадии осуществляется селективная очистка по отношению к диоксиду углерода с выделением кислого газа, в котором содержание диоксида углерода не превышает 30-40%, и очищенного газа с содержанием сероводорода не более 5-7 мг/м3, отправляемый далее на вторую стадию абсорбции с получением очищенного газа с содержанием диоксида углерода не более 50-200 мг/м3 и полным отсутствием сероводорода, и кислого газа с содержанием сероводорода не более 200 мг/м3, при этом насыщение алкиламинового абсорбента на каждой стадии абсорбции кислыми компонентами не превышает 0,4 моль/моль, при этом природный газ имеет соотношение сероводорода к диоксиду углерода, равное 1,0, но не более 1,5, и концентрации сероводорода от 3,5 до 8,0 об.%. Установка включает два последовательных узла абсорбционной очистки газа, состоящих из абсорбера, регенератора, насосов, холодильника, рекуперативного теплообменника, кипятильника, емкости и трубопроводов обвязки аппаратов узлов абсорбционной очистки газа. Изобретение обеспечивает эффективную очистку природного газа от диоксида углерода и сероводорода. 2 н. и 17 з.п. ф-лы, 2 ил., 3 пр., 1 табл.

Способ выветривания и стабилизации нестабильного газоконденсата в смеси с нефтью с абсорбционным извлечением меркаптанов // 2548955

Способ и устройство выветривания и стабилизации нестабильного газоконденсата в смеси с нефтью с абсорбционным извлечением меркаптанов включают две последовательно работающие колонны разделения, снабженные контактными и сливными устройствами, ввод парового орошения в низ и жидкого орошения в верх колонн и вывод стабильных и очищенных остатков с низа колонн. Исходную смесь нестабильного газокоденсата и нефти подвергают выветриванию и подают в первую ректификационную колонну-стабилизатор. Стабильную смесь газоконденсата с нефтью с низа первой ректификационной колонны-стабилизатора подают во вторую ректификационную колонну, с верха которой отводят углеводородные фракции, содержащие извлекаемые в дальнейшем в качестве одорантов этилмеркаптан, изомерный и нормальный пропилмеркаптаны и изомерный и нормальный бутилмеркаптаны или смеси соответствующих меркаптанов. А с низа второй ректификационной колонны отводят тяжелый остаток, часть которого подают на верх третьей абсорбционной колонны в качестве абсорбента для поглощения остаточных тяжелых меркаптанов из газов выветривания, отводимых с верха сепараторов, и газ стабилизации, отводимый с верха первой стабилизационной колонны, подаваемые в третью абсорбционную колонну, с низа которой насыщенный тяжелыми меркаптанами абсорбент подают в качестве рециркулята в среднюю часть первой стабилизационной колонны. Изобретение позволяет очистить нефть в смеси с газоконденсатом от меркаптана и выработать широкитй ассортимент углеводородных фракций. 2 н. и 10 з. п.ф - лы, 3 ил.

Способ очистки углеводородных газовых смесей от сероводорода (варианты) // 2548974

Изобретение относится к области очистки углеводородных газовых смесей от сероводорода. По первому варианту способ включает абсорбцию сероводорода жидкой технологической электропроводящей средой (ЖТЭС), которая может представлять собой, в частности, водный раствор, содержащий галогенид-ионы щелочных или щелочноземельных металлов, в частности хлорид-ионы. В результате происходит разделение газовых смесей на жидкость с абсорбированным сероводородом и очищенным газом. Для интенсификации процесса абсорбции обеспечивают высокую площадь контакта газовой фазы с ЖТЭС. Затем ЖТЭС с абсорбированным и диссоциированным на ионы сероводородом подвергается электролизу в электрохимической ячейке (ЭХЯ), в результате чего выделяется элементарная сера. Изобретение позволяет интенсифицировать процесс очистки углеводородных газовых смесей от сероводорода, повысить коэффициент полезного действия и эффективность процесса очистки. 3 н. и 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Способ получения ингибитора для алканоламиновых абсорбентов очистки газа от кислых компонентов и абсорбент // 2550184

Группа изобретений относится к ингибиторам алканоламиновых абсорбентов, используемых для очистки газа от кислых компонентов. Ингибитор получают смешением элементарной серы с алканоламином, выбранным из моноэтаноламина, диэтаноламина или метилдиэтаноламина, в присутствии активатора. В качестве активатора используют гидразин и/или симметричный диметилгидразин и/или N,N-диэтилгидроксиламин. Предложенный абсорбент для очистки газа от кислых компонентов содержит ингибитор в количестве 0,01-0,5% мас. в пересчете на серу. Изобретение обеспечивает повышение термостабильности и снижение коррозионной активности алканоламиновых абсорбентов. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 1 табл., 12 пр.