Способ утилизации факельных газов



Способ утилизации факельных газов
Способ утилизации факельных газов

Владельцы патента RU 2608038:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Астраханский государственный технический университет" (RU)

Изобретение относится к способу утилизации факельных газов, включающему отбор сбросных факельных газов, компрессию и извлечение сероводорода и других кислых компонентов факельных газов регенерированным водным раствором амина, отделение полунасыщенного амина от сжатого газа, регенерацию раствора амина. Причем отбор, компрессию и одновременную очистку утилизационных факельных газов от сероводорода и других кислых компонентов факельных газов осуществляют инжектированием этих газов из факельного коллектора в жидкостный струйный аппарат, в котором в качестве рабочей среды используют регенерированный водный раствор амина. Технический результат - уменьшение эксплуатационных и энергетических затрат и повышение эффективности процесса. 1 ил., 1 табл., 2 пр.

 

Изобретение относится к нефтегазоперерабатывающей промышленности, в частности, к способам утилизации факельных газов.

Известен способ утилизации факельных газов (см. статью J. Peterson, N. Tuttle, Н. Cooper, С. Baukal. Минимизация сброса на факел / Нефтегазовые технологии. - 2007. - №10. - с. 96-97), включающий сброс газа на факел, отбор газа из факельного коллектора перед гидравлическим затвором (далее - гидрозатвор) факельной свечи, отправку газа в водокольцевой компрессор, подачу газа в сепаратор, затем отделение газа в сепараторе от рабочей жидкости компрессора и отправку газа в топливную сеть перерабатывающего предприятия. Имеется линия возврата газа из сепаратора в компрессор, которая используется в то время, когда поток газа в факельном компрессоре меньше производительности компрессора. В это время сброс на факел полностью прекращается. Если же поток газа в факельном коллекторе превышает производительность компрессора, то избыток газа через гидрозатвор сбрасывается на факельную свечу. Во всасывающей линии компрессора благодаря гидрозатвору и линии возврата газа всегда поддерживается небольшое избыточное давление, что исключает подсос воздуха в систему.

Недостатками этого способа являются: применение водокольцевого компрессора(-ов), требующего на свой привод достаточно большого количества электроэнергии или водяного пара; при переработке на нефтегазоперерабатывающем предприятии сернистого сырья практически полное отсутствие извлечения из факельных сбросных газов, используемых затем в качестве топливного газа, сероводорода, который при сжигании образует вредный сернистый ангидрид (степень извлечения сероводорода водой, используемой в компрессоре, не будет превышать 1,0-1,5%); повышенная сероводородная коррозия внутренних узлов и деталей компрессора и другого оборудования факельной установки.

Наиболее близким по технической сути к предлагаемому изобретению является способ утилизации факельных газов (см. статью Новый метод рекуперации факельных газов / Нефтегазовые технологии. - 2005. - №5. - с. 62), включающий отбор факельных сбросных газов из факельного коллектора перед факельной свечой, компрессию и извлечение сероводорода и других кислых компонентов факельных газов кольцом водного раствора амина в аппарате, отделение в сепараторе полунасыщенного амина от сжатого газа, регенерацию раствора амина. Очищенный от сероводорода и других кислых компонентов факельных газов транспортируется в топливную сеть нефтегазоперерабатывающего предприятия.

Рекуперация факельного газа выполняется за один проход без рециркуляции. В компрессоре осуществляется прямоток газа и жидкости, а не противоток. Расход раствора амина определяется производительностью компрессора и заданным остаточным содержанием сероводорода в сжатом утилизационном (топливном) газе.

Недостатками этого способа являются отбор факельного газа, его компрессия и очистка, они осуществляются на энергозатратном оборудовании, подверженном повышенной сероводородной коррозии внутренних узлов и деталей.

Технической задачей предлагаемого изобретения является создание способа, позволяющего усовершенствовать операции отбора, компрессии и очистки утилизационных факельных газов за счет использования жидкостного струйного аппарата.

Технический результат - уменьшение эксплуатационных и энергетических затрат и повышение эффективности процесса в целом.

Он достигается тем, что в известном способе, включающем отбор сбросных факельных газов, компрессию и извлечение сероводорода и других кислых компонентов факельных газов регенерированным водным раствором амина, отделение полунасыщенного амина от сжатого газа, регенерацию раствора амина, отбор, компрессию и одновременную очистку утилизационных факельных газов от сероводорода и других кислых компонентов факельных газов осуществляют инжектированием этих газов из факельного коллектора в жидкостный струйный аппарат, в котором в качестве рабочей среды используют регенерированный водный раствор амина.

Эффективность способа заключается в том, что для осуществления операций отбора, компрессии и очистки утилизационных факельных газов от сероводорода и других кислых компонентов факельных газов используют жидкостный струйный аппарат, не имеющий вращающихся узлов и деталей и не требующий собственного электрического или парового привода, что позволяет сократить эксплуатационные и энергетические затраты.

Сущность предлагаемого изобретения поясняется схемой способа утилизации факельных газов, включающей: сбросные факельные газы - 1; сепаратор - 2; конденсат - 3; факельную свечу - 4; жидкостный струйный аппарат - 5; регенерированный водный раствор амина - 6; насос - 7; установку аминной сероочистки газов - 8; смесь факельных газов и водного раствора амина - 9; холодильник - 10; трехфазный сепаратор - 11; жидкие углеводороды - 12; отработанный водный раствор амина - 13; газодувку - 14; топливный газ - 15.

Способ осуществляют следующим образом. Сбросные факельные газы первоначально поступают в сепаратор, в котором от них отделяют конденсат (жидкую фазу), возвращаемый обратно в переработку. Далее сбросные факельные газы поступают как на факельную свечу для сжигания (при разрушении гидрозатвора, находящегося в нижней части факельной свечи, в случае большого или аварийного сброса), так и на утилизацию в топливную сеть нефтегазоперерабатывающего предприятия (при нормальном технологическом режиме).

Из факельного коллектора перед факельной свечой происходит отбор факельных сбросных газов, их компрессия и одновременная очистка от сероводорода и других кислых компонентов в жидкостном струйном аппарате.

Сбросные факельные газы инжектируют из факельного коллектора в жидкостный струйный аппарат, рабочей средой в котором является регенерированный водный раствор амина. Кинетическая энергия амина используется для отбора и сжатия сбросных факельных газов. В аппарате происходит извлечение сероводорода и других кислых компонентов факельных газов водным раствором амина, при этом выделяется некоторое количество тепла. Смесь факельных газов и водного раствора амина охлаждают в холодильнике и подают в трехфазный сепаратор, где от факельных газов, очищенных от сероводорода, отделяют жидкие углеводороды, образовавшиеся за счет сжатия факельных газов в жидкостном струйном аппарате, и отработанный (насыщенный) водный раствор амина, который направляют на регенерацию на установку аминной сероочистки газов. Из трехфазного сепаратора газодувкой топливный газ (очищенные от сероводорода факельные газы) подают в топливную сеть нефтегазоперерабатывающего предприятия. Жидкие углеводороды направляют в качестве некондиционного продукта на повторную переработку.

Ниже приведены конкретные примеры выполнения способа.

Прототип. На газоперерабатывающем заводе факельные газы в количестве 1000 нм3/ч отбирали из факельного коллектора жидкостно-кольцевым компрессором, в котором кольцо создается 30%-ным водным раствором диэтаноламина. Водный раствор диэтаноламина подавали в компрессор насосом со стадии регенерации амина установки сероочистки газов этого завода. Начальное содержание сероводорода в факельных газах (из факельного коллектора) составляет 10,0% об. После извлечения сероводорода водным раствором диэтаноламина в жидкостно-кольцевом компрессоре содержание сероводорода в факельных газах, используемых как топливный газ, составляла 0,00001% об. Топливный газ подавали в топливную сеть завода под давлением 0,20 МПа.

Пример. На газоперерабатывающем заводе факельные газы в количестве 1000 нм3/ч отбирали из факельного коллектора жидкостным струйным аппаратом, в который подавали 30%-ный водный раствор диэтаноламина. Водный раствор диэтаноламина инжектировали в жидкостный струйный аппарат насосом со стадии регенерации амина установки сероочистки газов этого завода. Начальное содержание сероводорода в факельных газах (из факельного коллектора) составляло 10,0% об. После извлечения сероводорода водным раствором диэтаноламина в жидкостном струйном аппарате содержание сероводорода в факельных газах, используемых как топливный газ, составляет 0,00001% об. Топливный газ подают в топливную сеть завода газодувкой под давлением 0,20 МПа.

Сравнительные характеристики представлены в таблице 1.

Как видно из приведенных примеров (см. таблицу 1), заявляемый способ позволяет обеспечить утилизацию и глубокую очистку от сероводорода факельных газов, используемых в качестве топлива (содержание сероводорода снижается с 10,0 до 0,00001% об.), при этом потребляемая мощность электроприводов для осуществления способа снижается примерно в 4 раза (с 257 до 65 кВт).

Положительный эффект достигается за счет замены энергозатратного компрессорного оборудования, подверженного повышенной сероводородной коррозии внутренних узлов и деталей, на жидкостный струйный аппарат.

Предлагаемый способ позволяет усовершенствовать операции отбора, компрессии и очистки утилизационных факельных газов при помощи жидкостного струйного аппарата, снизить эксплуатационные и энергетические затраты и повысить эффективность процесса в целом.

Способ утилизации факельных газов, включающий отбор сбросных факельных газов, компрессию и извлечение сероводорода и других кислых компонентов факельных газов регенерированным водным раствором амина, отделение полунасыщенного амина от сжатого газа, регенерацию раствора амина, отбор, компрессию и одновременную очистку утилизационных факельных газов от сероводорода и других кислых компонентов факельных газов осуществляют инжектированием этих газов из факельного коллектора в жидкостный струйный аппарат, в котором в качестве рабочей среды используют регенерированный водный раствор амина.



 

Похожие патенты:

Настоящее изобретение относится к способу экстрагирования соединений серы в потоке углеводорода. Способ включает подачу потока углеводорода, содержащего соединения серы, в зону предварительного промывания, содержащую аммиак, отбор потока подвергнутого предварительному промыванию углеводорода из зоны предварительного промывания и подачу потока подвергнутого предварительному промыванию углеводорода в зону массопереноса для экстрагирования одного или нескольких тиольных соединений из потока подвергнутого предварительному промыванию углеводорода.

Изобретение относится к способам очистки сточных вод и регенерации органических растворителей и минеральных веществ и может быть использовано в производстве синтетических волокон для повторного использования диметилацетамида (ДМАА), изобутилового спирта (ИБС) и хлористого лития и для организации водооборотной системы.

Изобретение относится к способам очистки воды от растворенных органических веществ и может быть использовано для очистки природных и сточных вод. Способ включает предварительное полное газонасыщение обрабатываемой воды газами-окислителями и каталитическое окисление компонентов водного раствора в мембранном реакторе.

Изобретение относится к технологиям очистки и/или обессоливания жидкости, преимущественно воды, для бытового и/или питьевого водоснабжения, с рециркуляцией и пневматическим запуском и предназначено для использования в бытовых и/или промышленных условиях, на дачных и садовых участках.

Заявляемая группа технических решений относится к области мембранного газоразделения. Способ газоразделения состоит в том, что предварительно сжатую газовую смесь подают в газоразделительное устройство с мембранными элементами (2), где происходит разделение потока газовой смеси на пермеат и ретентат, и продувают пермеат, при этом продувку пермеата осуществляют газовой смесью, отбираемой со входа газовой смеси (3) газоразделительного устройства.

Изобретение относится к газоперерабатывающему и газохимическому комплексу, включающему газоперерабатывающий сектор, в котором в качестве сырья звена подготовки сырья 1.1 подается природный углеводородный газ с получением очищенного и осушенного газа и кислого газа, направляемых, соответственно, в звено низкотемпературного фракционирования сырья 1.2 и в звено получения элементарной серы при присутствии сероводорода в исходном сырье 1.5, звена получения товарной метановой фракции (товарного газа) 1.3 подается метановая фракция со звена 1.2 с получением азота, гелиевого концентрата, направляемого на звено получения товарного гелия 1.6, и метановой фракции, звена получения суммы сжиженных углеводородных газов (СУГ) и пентан-гексановой фракции 1.4 подается ШФЛУ со звена 1.2 с получением пропановой, бутановой, изобутановой и пентан-гексановой фракции, пропан-бутана технического и автомобильного, сектор по сжижению природных газов, состоящий из звена сжижения товарной метановой фракции (товарного газа) 1.12, соединяющегося потоком метановой фракции из звена 1.3, и звена сжижения этановой фракции 1.13, соединяющегося потоком этановой фракции из звена 1.2 с получением товарного газа, газохимический сектор, в котором в качестве сырья звена получения этилена 1.7 подается со звена 1.2 этановая фракция с получением этилена и водорода, звена получения пропилена 1.8 подается со звена 1.4 пропановая фракция, звена получения синтез-газа, метанола и высших спиртов, аммиака 1.10 подается со звеньев 1.12, 1.1 и 1.7-1.8, соответственно, товарный газ, кислый газ и водород с получением метанола и аммиака, звена получения полимеров, сополимеров 1.9 подается из звеньев 1.8 и 1.7, соответственно, пропилен и частично этилен с получением полиэтилена, сополимера и полипропилена, звена получения этиленгликолей 1.11 подается со звена 1.7 оставшаяся часть этилена с получением моно-, ди- и триэтиленгликолей, сектор подготовки конденсата, в котором в качестве сырья звена стабилизации конденсата 1.14 подается нестабильный газоконденсат, звена получения моторных топлив 1.15 подается стабильный газоконденсат, пентан-гексановая фракция и водород, соответственно, со звеньев 1.14, 1.4 и 1.7-1.8 с получением высокооктанового автобензина, керосиновой и дизельной фракций, при этом отводимые предельные углеводородные газы со звена 1.15 и газ стабилизации со звена 1.14 направляются в звено 1.1, с учетом того, что перемещение технологических потоков между смежными секторами обеспечивается дополнительными перекачивающими станциями.

Изобретение относится к мембранной технике и технологии, а именно к технике электродиализа. Способ изменения характеристик электродиализатора с чередующимися катионообменными и анионообменными мембранами, включающий подачу в электродные камеры электродиализатора раствора серной кислоты с концентрацией 0,025 М, в камеры обессоливания - 0,005-0,01 М раствора анилина в минеральной кислоте с концентрацией ионов водорода 0,05 М, а в камеры концентрирования - раствора соли с концентрацией 0,0005-0,015 М, в которой анион кислотного остатка является окислителем, в минеральной кислоте с концентрацией ионов водорода 0,05 М, при плотности тока равной 100-400 А/м2 в течение 60-120 мин, с последующим промыванием емкостей и камер электродиализатора дистиллированной водой, после чего электродиализатор выдерживают под током плотностью 100 А/м2 в течение 60 мин при подаче во все камеры электродиализатора 0,025 М раствора серной кислоты.

Изобретение относится к молочной промышленности, а именно к способу обработки молочных продуктов посредством мембранной фильтрации и мембранному фильтрационному узлу для осуществления этого способа.

Изобретение относится к способам переработки газов. Cпособ утилизации факельных газов, включающий двухступенчатое сжатие факельных газов жидкостно-кольцевым компрессором с использованием на первой ступени сжатия водного раствора алканоламина в качестве рабочей жидкости, сепарацию компрессата первой ступени сжатия с получением обессеренного газа, углеводородного конденсата и насыщенного сероводородом алканоламинового абсорбента, сжатие обессеренного газа на второй ступени жидкостно-кольцевым компрессором с использованием в качестве рабочей жидкости углеводородного абсорбента, охлаждение и сепарацию компрессата второй ступени сжатия с получением отбензиненного газа, водного конденсата и абсорбата.

Изобретение относится к области тепловой и промышленной энергетики и может быть использовано для обеспечения потребителей химически очищенной и химически обессоленной водой.

Изобретение относится к способу очистки аминокислот. Описан способ деминерализации нейтрализационным диализом смешанного раствора аминокислоты и соли, включающий подачу смеси раствора фенилаланина и хлорида натрия в среднюю секцию трехсекционного диализатора, ограниченную мембранами разной природы фунциональных групп с геометрически неоднородной профилированной поверхностью, подачу в режиме противотока через смежную с катионообменной мембраной секцию раствора фенилаланина, а через смежную с анионообменной мембраной секцию - раствора хлорида натрия. Технический результат заключается в способе селективного извлечения ионов электролита из смешанного раствора с фенилаланином стационарным нейтрализационным диализом с профилированными ионообменными мембранами разной природы фунциональных групп. 3 ил.

Изобретение относится к обработке воды и может быть использовано в области питьевого водоснабжения для глубокой очистки питьевой водопроводной воды. Водоочистительная установка содержит программируемый блок управления 27, фильтры грубой 1 и тонкой 2 механической очистки, первый 3 и второй 4 обратноосмотические мембранные фильтры, насос 5 для перекачивания воды, входной 9 и выходной 33 электромагнитные клапаны, электронный датчик давления 8; вмонтированные в трубопровод по потоку счетчики расхода воды 10,11, 12 с первого по третий, первый 13 и второй 14 узлы контроля концентрации примесей в воде, первый 15 и второй 16 датчики "сухого хода", реле давления 17 очищенной воды, обратный клапан 18, запорные краны 19, 20, 21, 22 с первого по четвертый, манометры 23, 24, 25, 26 с первого по четвертый, камеру ультрафиолетового облучения 7. Изобретение позволяет получить на выходе установки очищенную воду требуемого качества в зависимости от ее дальнейшего использования. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение касается способов разделения потока текучей эмульсии на углеводородный поток и водный поток. Способ разделения потока текучей эмульсии, имеющей непрерывную водную фазу, на углеводородный поток и водный поток, в котором пропускают поток текучей эмульсии через микропористую мембрану с получением потока углеводородного продукта и потока водного продукта, мембрана содержит по существу гидрофобную, полимерную матрицу и по существу гидрофильный, тонкоизмельченный мелкозернистый, по существу нерастворимый в воде наполнитель, распределенный по матрице. Полимерная матрица имеет средний размер пор меньше чем 1,0 микрон, и чистоты потоков продуктов не зависят от скорости течения потока водного продукта и размера пор мембраны. Технический результат – повышение эффективности отделения нефти от воды в реальном времени. 3 н. 17 з.п. ф-лы, 9 табл.

Изобретение относится к экстракторам системы жидкость-жидкость для применения в биотехнологической, фармацевтической, химической, пищевой промышленности, и, в частности, может быть использовано для ускорения выделения целевых продуктов метаболизма микроорганизмов, например антибиотиков из культуральной жидкости их культивирования в процессе разделения на мембранах. Устройство для интенсификации процесса экстракции в системе жидкость-жидкость включает корпус мембранного экстрактора, внутреннюю сетчатую перегородку с мембраной, циркуляционные насосы, гидродинамические ультразвуковые излучатели, входной патрубок с краном для жидкости с экстрагируемым компонентом, выходной патрубок с краном для жидкости после экстракции из него экстрагируемого компонента и отводом патрубка для подачи жидкости на циркуляцию, входной патрубок с краном для экстрагента, выходной патрубок с краном для экстрагента с экстрактом и отводом патрубка для подачи экстрагента на циркуляцию. Технический результат - ускорение процесса мембранной экстракции. 1 ил.

Изобретение относится к способу очистки природного рассола бишофита, который представляет собой лекарственное средство, бальнеологическое средство, профилактическое средство, применяемое при различных патологических состояниях организма, в качестве средства профилактики заболеваний различной этиологии, в качестве бальнеологического фактора в санаторно-курортном лечении или в качестве действующего компонента для получения сложнокомпонентных лекарственных форм. Исходное сырье предварительно аэрируют. Затем сырье пропускают через фильтрующие установки, содержащие гранулированный активированный уголь. В дальнейшем сырье подвергают механической фильтрации через фильтрующую мембрану и нанофильтрации через мембраны для удаления растворенных веществ с размером от 1 нм и органических веществ с молекулярной массой 200-400 Да. Технический результат: получение очищенного природного рассола бишофита от примесей ионов железа, нефтепродуктов, солей тяжелых металлов и взвешенных механических частиц. 1 табл.

Изобретение относится к области микрофильтрационных установок. Фильтрационный модуль содержит пакет из двух разделителей. Разделитель в пакете содержит первую и вторую наружные пластины и внутренний канал для пермеата, расположенный между первой и второй наружными пластинами таким образом, что наружные пластины формируют две из стенок, которые определяют по меньшей мере один внутренний канал для пермеата. Внутренний канал для пермеата проходит между двумя противоположными сторонами иными, чем первая и вторая наружные пластины разделителя. Кроме того, первая и вторая наружные пластины разделителя являются пористыми или перфорированными, и фильтрационная мембрана присоединяется к указанным первой и второй наружным пластинам по меньшей мере одного разделителя таким образом, что жидкость, перенесенная через мембрану, в дальнейшем переносится через поры или перфорации в указанный по меньшей мере один внутренний канал для пермеата. Разделители пакета разделены отдельными продолговатыми дистанцирующими элементами, которые присоединены к наружным пластинам вдоль краев к противоположным сторонам, между которыми проходит внутренний канал для пермеата, тем самым формируя каналы для фильтрата между соседними разделителями в пакете, и где каналы для фильтрата проходят в направлении ином, чем направление каналов для пермеата. Кроме того, изобретение предлагает способ изготовления фильтрационного модуля и фильтрационного устройства. 3 н. и 19 з.п. ф-лы, 10 ил.

Изобретение относится к области кондиционирования воздуха. Способ регулирования содержания углекислого газа и кислорода в помещении, включающий формирование и сжатие атмосферного воздушного потока при помощи компрессора с последующим его обогащением кислородом в мембранном модуле и подачу потока воздуха, обогащенного кислородом, в помещение и сброс потока воздуха, не проникшего через мембранный модуль, в атмосферу вне помещения, отличается тем, что формирование и сжатие воздушного потока компрессором может осуществляться с поочередным соединением с воздушным потоком из помещения, при этом воздушный поток из помещения поступает на вход мембранного модуля, где происходит очистка воздушного потока из помещения от углекислого газа, который сбрасывается в атмосферу вне помещения, а очищенный воздух возвращается в помещение. Технический результат заключается в увеличении энергоэффективности при покомпонентной (кислород, углекислый газ, влажность) регулировке состава атмосферы в помещении, а также в упрощении управления системой. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Заявляемая группа технических решений относится к области мембранного газоразделения. Способ мембранного газоразделения, включающий сжатие исходной газовой смеси в ступенях компрессора, подачу газа из промежуточной ступени сжатия в газоразделительное устройство с мембранными элементами, разделение потока газовой смеси на пермеат и ретентат, повышение давление пермеата, покинувшего газоразделительное устройство и подачу пермеата в промежуточную ступень сжатия, предшествующую газоразделительному устройству, при этом давление пермеата повышают первым запорно-регулирующим устройством, часть пермеата, покинувшего газоразделительное устройство, отводят через второе запорно-регулирующее устройство, часть ретентата после газоразделения подают на вход газоразделительного устройства. Заявлена также установка мембранного газоразделения. Технический результат - увеличение количества газовой смеси, подаваемой в газоразделительное устройство, и упрощение регулирования показателей установки газоразделения по концентрации ретентата и производительности, а также снижение затрат энергии на повышение давления пермеата, покинувшего газоразделительное устройство. 2 н. и 5 з.п. ф-лы, 2 табл., 1 ил.

Изобретение относится к способу промывки газа из гидропереработанного выходящего потока из зоны гидропереработки. Согласно предлагаемому способу добавляют первую часть потока промывочной воды в гидропереработанный выходящий поток с образованием объединенного потока и конденсируют объединенный поток. Затем направляют объединенный поток в сепаратор, который содержит по существу цилиндрический корпус, соединенный в свою очередь с отстойником и башней. При этом вторую часть потока промывочной воды подают в башню для промывки аммиака и сероводорода, поднимающихся в башне. Способ позволяет достичь более высокого уровня удаления аммиака из рециркулирующего газа и избежать коррозии расположенного ниже по потоку оборудования. Изобретение относится также к сепаратору, который используется в предлагаемом способе. 2 н. и 6 з.п. ф-лы, 1 ил.
© Патентный поиск, поиск патентов на изобретения - FindPatent.RU 2012-2024
Политика конфиденциальности 2015-05-27 2017-01-30T09:05:52
Наверх