Блок адсорбционной осушки одоранта

Полезная модель относится к установкам получения одоранта из меркаптансодержащего углеводородного сырья и может использоваться в газоперерабатывающей промышленности. Задачей заявляемой полезной модели является разработка конструкции блока осушки одоранта, обеспечивающего улучшение качественных характеристик одоранта за счет снижения его температуры помутнения до значения не выше минус 30°С. Поставленная задача в предлагаемом блоке адсорбционной осушки одоранта, включающем линию подачи одоранта в накопительную емкость, соединенную с параллельно установленными адсорберами, заполненными адсорбентом, верх которых соединен линией выхода газа регенерации через холодильник с сепаратором, верх которого соединен с линией отвода газа регенерации, а низ с линией отвода воды, при этом низ адсорберов соединен с линиями подачи газа регенерации и выхода осушенного одоранта, решается тем, что адсорберы содержат в качестве адсорбента цеолит NaA, блок осушки дополнительно снабжен фильтрами для улавливания механических примесей, установленными на линии выхода осушенного одоранта, и загрузочно-разгрузочной емкостью для слива одоранта, соединенной с низом адсорберов. Получаемый при этом технический результат заключается в обеспечении снижения температуры помутнения одоранта до значения не выше минус 30°С, вследствие чего повышается степень осушки одоранта. 1 н.п.ф., 2 фиг.

Полезная модель относится к установкам получения одоранта из меркаптансодержащего углеводородного сырья и может использоваться в газоперерабатывающей промышленности.

Одной из важных эксплуатационных характеристик одоранта является отсутствие в его составе воды, что позволяет обеспечить необходимую скорость подачи и испарения одоранта в газовую фазу не только в летний, но и в зимний период. Содержание воды в одоранте лимитируется таким показателем, как температура помутнения, характеризующим влагосодержание одоранта. Для обеспечения требований по данному показателю получаемый одорант проходит процесс адсорбционной осушки.

Известен способ получения одоранта (патент РФ 2105597, 6МПК B01D 53/26, С07С 319/26, приоритет 30.07.1997, опубл. 27.02.1998 в бюлл. 6), в котором осушка одоранта происходит в адсорберах, заполненных силикагелем марки ШСМГ. В адсорберах происходит поглощение растворенной в одоранте влаги. Одорант, пройдя слой силикагеля сверху вниз через фильтры, предназначенные для улавливания механических примесей, направляется в емкость накопитель осушенного одоранта. Регенерацию силикагеля проводят газом регенерации цеолитов через клапан-регулятор по трубопроводу, соединенному с нижней частью адсорберов. После регенерации газ поступает сначала в аппарат воздушного охлаждения, затем в водяной холодильник, и далее поступает в сепаратор для отделения воды, которая отводится в емкость рекуперации, а газ подается в трубопровод газа стабилизации.

Полученный предлагаемым способом одорант соответствует ТУ 51-81-82 и имеет температуру помутнения не выше минус 15°С.

Наиболее близким к заявляемому по назначению и совокупности существенных признаков является блок адсорбционной осушки одоранта, описанный в установке получения одоранта из углеводородов (патент РФ 66743, 8 МПК С07С 319/02, приоритет 21.08.2006, опубл. 27.09.2007 в бюл. 27).

Блок адсорбционной осушки легкокипящих меркаптанов содержит параллельно установленные накопительные емкости, соединенные с параллельно установленными адсорберами, представляющими собой две полулинии, одна из которых работает в режиме осушки, а другая - в режиме регенерации адсорбента. Верх адсорберов соединен линией выхода газа регенерации через систему холодильников с сепаратором, верх которого соединен с линией отвода газа регенерации, а низ с линией отвода воды. Низ адсорберов подсоединен к линии подачи газа регенерации, а также к накопительной емкости с линией выхода осушенных легкокипящих меркаптанов. В качестве адсорбента используется силикагель марки ШСМГ.

Сами по себе меркаптаны, из которых состоит одорант, имеют низкую температуру застывания - ниже минус 80°С. Однако меркаптаны частично растворяют воду, поэтому одорант, выделяемый из газового конденсата экстракцией водным раствором щелочи, содержит растворенную воду, которая при понижении температуры может выделяться в виде кристаллов льда. Осушка одоранта, осуществляемая с использованием в качестве адсорбента силикагеля, обеспечивает температуру помутнения (или температуру застывания товарного продукта) не выше минус 15°С. Однако следует отметить, что такая степень осушки не отвечает современным требованиям потребителей.

Основными недостатками блока осушки одоранта с использованием силикагеля в качестве адсорбента являются:

- совместная адсорбция воды и меркаптанов, что приводит к частичной потере одоранта при регенерации силикагеля;

- неспособность силикагеля при существующем режиме регенерации (160-170°С) обеспечить соответствие качества одоранта современным требованиям по показателю температура помутнения - не выше минус 30°С.

Задачей заявляемой полезной модели является разработка конструкции блока осушки одоранта, обеспечивающего улучшение качественных характеристик одоранта за счет снижения его температуры помутнения до значения не выше минус 30°С.

Поставленная задача в предлагаемом блоке адсорбционной осушки одоранта, включающем линию подачи одоранта в накопительную емкость, соединенную с параллельно установленными адсорберами, заполненными адсорбентом, верх которых соединен линией выхода газа регенерации через холодильник с сепаратором, верх которого соединен с линией отвода газа регенерации, а низ с линией отвода воды, при этом низ адсорберов соединен с линиями подачи газа регенерации и выхода осушенного одоранта, решается тем, что адсорберы содержат в качестве адсорбента цеолит NaA, блок осушки дополнительно снабжен фильтрами для улавливания механических примесей, установленными на линии выхода осушенного одоранта, и загрузочно-разгрузочной емкостью для слива одоранта, соединенной с низом адсорберов.

Отличием заявляемого блока от указанного выше, наиболее близкого к нему, является то, что адсорберы содержат в качестве адсорбента цеолит NaA, блок осушки дополнительно снабжен фильтрами для улавливания механических примесей, установленными на линии выхода осушенного одоранта, и загрузочно-разгрузочной емкостью для слива одоранта, соединенной с низом адсорберов.

Получаемый при этом технический результат заключается в обеспечении снижения температуры помутнения одоранта до значения не выше минус 30°С, вследствие чего повышается степень осушки одоранта.

Из доступных источников научно-технической и патентной информации объектов с заявляемой совокупностью существенных признаков не выявлено.

На фиг.1 представлена схема блока адсорбционной осушки одоранта, на фиг 2. показаны направления потоков процесса заполнения одоранта из загрузочно-разгрузочной емкости 17 на примере адсорбера 3, процесса продувки на примере адсорбера 4, а также процесса слива одоранта в загрузочно-разгрузочную емкость 17 на примере адсорбера 5.

Блок адсорбционной осушки одоранта состоит из линии 1 подачи одоранта в накопительную емкость 2, соединенную с параллельно установленными адсорберами 3-6, заполненными цеолитом NaA. Верх адсорберов 3-6 соединен линией 7 выхода газа регенерации через холодильник 8, в качестве которого используется аппарат воздушного охлаждения, с сепаратором 9, верх которого соединен с линией 10 отвода газа регенерации, а низ с линией 11 отвода воды. Низ адсорберов 3-6 соединен с линией 12 подачи газа регенерации и линией 13 выхода осушенного одоранта, на которой установлены фильтры 14, улавливающие механические примеси. Блок осушки снабжен электроподогревателями 15 и 16, загрузочно-разгрузочной емкостью 17, соединенной с низом адсорберов 3-6, а также емкостью 18 рекуперации, соединенной с низом сепаратора 9 и накопительной емкости 2. Блок осушки имеет линию 19 подачи товарного газа, используемого в качестве газа регенерации, линию 20 подачи газа для охлаждения адсорберов 3-6, а также линии 21-28, поясняющие проведение технологического процесса.

Блок осушки одоранта работает следующим образом.

Заявляемый блок имеет четыре адсорбера, работающие по схеме 2:1:1, т.е. два аппарата работают в режиме осушки одоранта, один - в режиме регенерации адсорбента и один - в режиме охлаждения, что отражено на фиг.1. После окончания цикла регенерации режим работы аппаратов меняется.

Одорант, получаемый из газового конденсата экстракцией водным раствором щелочи, по линии 1 подается в накопительную емкость 2 для отделения свободной воды, которая затем дренируется в емкость рекуперации 18. Из емкости 2 одорант подается двумя параллельными потоками в адсорберы 3 и 4, заполненные цеолитом NaA и находящиеся на стадии адсорбции. Перед началом цикла адсорбции адсорберы 3 и 4 с отрегенерированным цеолитом NaA заполняются одорантом из загрузочно-разгрузочной емкости 17 путем выдавливания одоранта товарным газом с давлением 14 кг/см². Заполнение одоранта в адсорбер 3 осуществляется из емкости 17 по линиям 23 и 27 (см. фиг.2). В адсорберах 3 и 4, работающих в режиме адсорбции, при прохождении одоранта сверху вниз через слой цеолита NaA происходит осушка одоранта за счет поглощения цеолитом растворенной в одоранте воды. Далее осушенный одорант направляется по линии 13 через фильтры 14, улавливающие механические примеси в виде осколков цеолита, и поступает на склад хранения одоранта либо на фракционирование.

При этом адсорбер 5 находится в стадии регенерации, а адсорбер 6 - в стадии охлаждения.

Перед началом регенерации проводят слив одоранта из адсорбера 5 выдавливанием товарным газом с давлением 14 кг/см² по линиям 202122, далее через адсорбер 5, а затем по линиям 2823 в загрузочно-разгрузочную емкость 17 (см. фиг.2). После слива одоранта проводят продувку адсорбера 5 товарным газом в течение 20 минут для удаления остатков одоранта, удерживаемого цеолитом. Процесс продувки показан на примере адсорбера 4 на фиг.2, где товарный газ подают по линиям 2024, через адсорбер 4, далее по линиям 25267 подают через холодильник 8 в сепаратор 9 и затем по линии 10 направляют в коллектор низконапорных газов.

Регенерацию цеолита NaA проводят товарным газом, который поступает по линии 19 (фиг.1) сначала в электроподогреватель 15, где нагревается до 20°С, затем в электроподогреватель 16, где нагревается до температуры 300-320°С, и далее по линии 12 поступает в адсорбер 5. На начальном этапе регенерации осуществляют постепенный подъем температуры газа. В течение первого часа поддерживают температуру газа регенерации на входе в адсорбер 5 около 100°С, затем в течение последующих 4-5 часов осуществляют подъем температуры со скоростью не более 50°С/час и доводят температуру на выходе из адсорбера до необходимой (максимально до 300°С) и выдерживают при этой температуре 1-2 часа. Пройдя слой адсорбента, и поглотив из него влагу, газ регенерации направляется по линии 7 в холодильник 8, где охлаждается до температуры не более 45°С. Затем газ поступает в сепаратор 9, где происходит отделение воды, увлеченной газом регенерации, после чего газ регенерации отводится по линии 10 и подается в коллектор низконапорных газов, а вода из сепаратора 9 автоматически отводится по линии 11 в емкость рекуперации 18.

Охлаждение цеолита проводится охлажденным товарным газом в течение 10 часов 40 минут. Газ поступает по линии 19 (фиг.1) в электроподогреватель 15, где подогревается до 20°С, и далее по линии 20 поступает в адсорбер 6. Пройдя слой цеолита снизу вверх, и забрав из него тепло, газ охлаждения с температурой не более 300°С смешивается с газом регенерации и по линии 7 поступает на охлаждение в холодильник 8.

Адсорберы поочередно работают в режимах адсорбции, регенерации и охлаждения. Блок осушки одоранта при четырех адсорберной схеме работает по циклограмме 24:12:12. В случае снижения адсорбционной емкости цеолита вследствие его дезактивации возможна работа блока по циклограмме 16:8:8.

Заявляемый блок адсорбционной осушки одоранта по сравнению с прототипом имеет следующие преимущества:

- увеличение температурного режима процесса регенерации позволяет проводить более качественную регенерацию адсорбента от тяжелых углеводородов;

- улучшается степень осушки одоранта;

- увеличивается выход одоранта;

- обеспечивается возможность получения одоранта с температурой помутнения - не выше минус 30°С, что соответствует требованиям ИСO13734:1998 и потребителей;

Таким образом, использование заявляемого блока адсорбционной осушки одоранта позволяет повысить качество его осушки, а также расширить номенклатуру одорантов и обеспечить выпуск одоранта с температурой помутнения - не выше минус 30°С.

В настоящее время заявляемый блок адсорбционной осушки одоранта находится в стадии разработки проектной документации.

Блок адсорбционной осушки одоранта, включающий линию подачи одоранта в накопительную емкость, соединенную с параллельно установленными адсорберами, заполненными адсорбентом, верх которых соединен линией выхода газа регенерации через холодильник с сепаратором, верх которого соединен с линией отвода газа регенерации, а низ - с линией отвода воды, при этом низ адсорберов соединен с линиями подачи газа регенерации и выхода осушенного одоранта, отличающийся тем, что адсорберы содержат в качестве адсорбента цеолит NaA, блок осушки дополнительно снабжен фильтрами для улавливания механических примесей, установленными на линии выхода осушенного одоранта, и загрузочно-разгрузочной емкостью для слива одоранта, соединенной с низом адсорберов.