Установка очистки газа от кислых компонентов
Полезная модель направлена на снижение потребления тепловой энергии в процессе очистки природного газа от кислых компонентов за счет снижения доли поглотителя, подвергаемого тепловой регенерации. Указанный технический результат достигается тем, что установка очистки газа от кислых компонентов, содержит трубопровод исходного газа, подключенный к абсорберу, первый и второй экспанзеры, регенератор с ребойлером, сепаратор кислого газа, три аппарата воздушного охлаждения, расширительную турбину, теплообменник, абсорбер топливного газа, пять насосов, а также трубопроводы, соединяющие элементы установки. 1 илл.
Полезная модель относится к химической, нефтеперерабатывающей и газовой промышленности.
Наиболее близким аналогом к данной полезной модели относится установка очистки газа от кислых компонентов, включающая трубопровод исходного газа, подключенный к абсорберу, первый и второй экспанзеры, регенератор с ребойлером, сепаратор кислого газа, первый и второй аппараты воздушного охлаждения, первый, второй, третий и четвертый насосы, а также трубопроводы, соединяющие элементы установки, причем верхняя часть абсорбера снабжена трубопроводом отвода очищенного газа с установки, а нижняя часть абсорбера соединена первым трубопроводом насыщенного поглотителя с первым экспанзером, первый экспанзер соединен вторым трубопроводом насыщенного поглотителя со вторым экспанзером, верхняя часть второго экспанзера снабжена трубопроводом отвода газовой фазы через первый аппарат воздушного охлаждения в сепаратор кислого газа, нижняя часть которого трубопроводом через первый насос соединена с регенератором, а верхняя его часть снабжена трубопроводом отвода кислого газа с установки, нижняя часть регенератора соединена трубопроводом регенерированного поглотителя через второй аппарат воздушного охлаждения и второй насос с абсорбером, а верхняя часть регенератора соединена трубопроводом газовой фазы с трубопроводом отвода газовой фазы со второго экспанзера, нижняя часть второго экспанзера третьим трубопроводом насыщенного поглотителя соединена через третий и четвертый насосы с абсорбером, при этом третий трубопровод насыщенного поглотителя после третьего насоса снабжен четвертым трубопроводом насыщенного поглотителя, соединяющего третий трубопровод насыщенного
поглотителя с регенератором (см. MDEA BASED SOLVENTS USED AT THE LACQ PROCESSING PLANT, J.ELGUE and F.LALLEMAND, REVUE DE LINSTITUT FRANCAIS DU PETROLE VOL.51 W 5 SEPTEMBRE-OCTOBRE, 1996).
Недостатками известной полезной модели являются высокое потребление энергии в процессе за счет повышенной доли поглотителя, подвергаемого тепловой регенерации.
Технической задачей данной полезной модели является снижение потребления тепловой энергии в процессе очистки природного газа от кислых компонентов за счет снижения доли поглотителя, подвергаемого тепловой регенерации.
Техническая задача решается в установке очистки газа от кислых компонентов, включающей трубопровод исходного газа, подключенный к абсорберу, первый и второй экспанзеры, регенератор с ребойлером, сепаратор кислого газа, первый и второй аппараты воздушного охлаждения, первый, второй, третий и четвертый насосы, а также трубопроводы, соединяющие элементы установки, причем верхняя часть абсорбера снабжена трубопроводом отвода очищенного газа с установки, а нижняя часть абсорбера соединена первым трубопроводом насыщенного поглотителя с первым экспанзером, первый экспанзер соединен вторым трубопроводом насыщенного поглотителя со вторым экспанзером, верхняя часть второго экспанзера снабжена трубопроводом отвода газовой фазы через первый аппарат воздушного охлаждения в сепаратор кислого газа, нижняя часть которого трубопроводом через первый насос соединена с регенератором, а верхняя его часть снабжена трубопроводом отвода кислого газа с установки,
нижняя часть регенератора соединена трубопроводом регенерированного поглотителя через второй аппарат воздушного охлаждения и второй насос с абсорбером, а верхняя часть регенератора соединена трубопроводом газовой фазы с трубопроводом отвода газовой фазы со второго экспанзера, нижняя часть второго экспанзера третьим трубопроводом насыщенного поглотителя соединена через третий и четвертый насосы с абсорбером, при этом третий трубопровод насыщенного поглотителя после третьего насоса снабжен четвертым трубопроводом насыщенного поглотителя, соединяющего третий трубопровод насыщенного поглотителя с регенератором, согласно предлагаемой полезной модели установка снабжена расширительной турбиной, теплообменником, пятым насосом, третьим аппаратом воздушного охлаждения и абсорбером топливного газа, при этом расширительная турбина установлена на первом трубопроводе насыщенного поглотителя, теплообменник и пятый насос установлены последовательно на трубопроводе регенерированного поглотителя перед вторым аппаратом воздушного охлаждения, через теплообменник проходят второй трубопровод насыщенного поглотителя и трубопровод регенерированного поглотителя, верхняя часть первого экспанзера трубопроводом газовой фазы соединена с абсорбером топливного газа, нижняя часть которого соединена с третьим трубопроводом насыщенного поглотителя между третьим насосом и третьим аппаратом воздушного охлаждения, а верхняя его часть снабжена трубопроводом отвода топливного газа с установки, трубопровод регенерированного поглотителя после второго аппарата воздушного
охлаждения дополнительно соединен трубопроводом с абсорбером топливного газа.
Данная полезная модель иллюстрируется чертежом, на котором приведена схема установки очистки газа от кислых компонентов.
Установка очистки газа от кислых компонентов состоит из трубопровода сырого газа 1, подключенного к абсорберу 2, первого 3 и второго 4 экспанзера, регенератора 5 с ребойлером 6, сепаратора кислого газа 7, первого 8, второго 9 и третьего 10 аппаратов воздушного охлаждения, первого 11, второго 12, третьего 13, четвертого 14 и пятого 15 насосов, абсорбера топливного газа 16, расширительной турбины 17 и теплообменника 18.
Верхняя часть абсорбера 2 снабжена трубопроводом отвода очищенного газа 19 с установки, а нижняя часть - первым трубопроводом насыщенного поглотителя 20 соединена через расширительную турбину 17 с первым экспанзером 3.
Первый экспанзер 3 в его нижней части снабжен вторым трубопроводом отвода насыщенного поглотителя 21, проходящим через теплообменник 18 и соединяющим его со вторым экспанзером 4. Верхняя часть второго экспанзера 4 снабжена трубопроводом отвода газовой фазы 22, который соединен с трубопроводом отвода кислого газа 23 из регенератора 5. Трубопровод отвода кислого газа 23 через первый аппарат воздушного охлаждения 8 соединен с сепаратором кислого газа 7, с верхней части которого отводят кислый газ с установки по трубопроводу 24.
Нижняя часть сепаратора кислого газа 7 трубопроводом жидкой фазы 25 через первый насос 11 соединена с регенератором 5. Нижняя часть регенератора 5 соединена трубопроводом регенерированного поглотителя 26 через установленные последовательно теплообменник 18, пятый насос 15, второй аппарат воздушного охлаждения 9 и второй насос 12 с верхней частью абсорбера 2.
Трубопровод регенерированного поглотителя 26 между вторым аппаратом воздушного охлаждения 9 и вторым насосом 12 соединен трубопроводом 27 с верхней частью абсорбера топливного газа 16.
Нижняя часть второго экспанзера 4 третьим трубопроводом насыщенного поглотителя 28 через третий насос 13, третий аппарат воздушного охлаждения 10 и четвертый насос 14 соединена со средней частью абсорбера 2.
Третий трубопровод насыщенного поглотителя 28 после третьего насоса 13 соединен четвертым трубопроводом насыщенного поглотителя 29 со средней частью регенератора 5.
Верхняя часть первого экспанзера 3 трубопроводом газовой фазы 30 соединена с абсорбером топливного газа 16, нижняя часть которого соединена трубопроводом отработанного поглотителя 31 с третьим трубопроводом насыщенного поглотителя 28 между третьим насосом 13 и третьим аппаратом воздушного охлаждения 10.
Верхняя часть абсорбера топливного газа 16 снабжена трубопроводом отвода топливного газа 32 с установки.
Расширительная турбина 17 и четвертый насос 14 расположены на одном валу.
Установка работает следующим образом.
Сырой углеводородный газ по трубопроводу 1 под высоким давлением, содержащий сероводород (H2S) и углекислый газ (СО 2), подается в абсорбер 2, где осуществляется его очистка от H2S и СО2 селективным поглотителем. В качестве поглотителя применяются третичные амины (например МДЭА). Насыщенный поглотитель из абсорбера 2 по первому трубопроводу насыщенного поглотителя 20 поступает через расширительную турбину 17 в первый экспанзер 3, где при давлении 1,5-2,0 МПа выделяется газовая фаза, которая подается по трубопроводу газовой фазы 30 на очистку от кислых компонентов (Н2 S и СО2) в абсорбер топливного газа 16.
Насыщенный поглотитель после первого экспанзера 3 по второму трубопроводу насыщенного поглотителя 21 проходит через теплообменник 18, после которого раствор, нагретый до 90-100°С поступает во второй экспанзер 4 под давлением 0,19 МПа.
Газовая фаза из второго экспанзера 4 по трубопроводу 22 смешивается с потоком кислого газа, поступающего из регенератора 5 по трубопроводу 23, охлаждается в первом аппарате воздушного охлаждения 8 и через сепаратор кислого газа 7 выводится с установки по трубопроводу отвода кислого газа 24 с установки.
Жидкая фаза из сепаратора кислого газа 7 через трубопровод жидкой фазы 25 подается первым насосом 11 в верхнюю часть регенератора 5.
Насыщенный поглотитель из второго экспанзера 4 по третьему трубопроводу насыщенного поглотителя 28 через третий насос 13, третий аппарат воздушного охлаждения 10 и четвертый насос 14 подается в среднюю часть абсорбера 2, а часть насыщенного поглотителя отбирается из трубопровода насыщенного поглотителя 28 между третьим насосом 13 и третьим аппаратом воздушного охлаждения 10 подается по четвертому трубопроводу насыщенного поглотителя 29 в регенератор 5. Регенерация поглотителя в регенераторе 5 осуществляется путем подвода тепла из ребойлера 6. В регенераторе 5 происходит удаление H2 S и CO2 при давлении 0,18-0.25 МПа и температуре 100-130°С.
Перед третьим аппаратом воздушного охлаждения 10 в третий трубопровод насыщенного поглотителя 28 из абсорбера топливного газа 16 поступает отработанный поглотитель по трубопроводу отработанного поглотителя 31.
Регенерированный поглотитель из регенератора 5 по трубопроводу регенерированного поглотителя 26 подается в верхнюю часть абсорбера 2 последовательно через теплообменник 18, пятый насос 15, второй аппарат воздушного охлаждения 9 и второй насос 12, установленные последовательно, а часть регенерированного поглотителя по трубопроводу 27 подается в абсорбер топливного газа 16.
Установка очистки газа от кислых компонентов, включающая трубопровод исходного газа, подключенный к абсорберу, первый и второй экспанзеры, регенератор с ребойлером, сепаратор кислого газа, первый и второй аппараты воздушного охлаждения, первый, второй, третий и четвертый насосы, а также трубопроводы, соединяющие элементы установки, причем верхняя часть абсорбера снабжена трубопроводом отвода очищенного газа с установки, а нижняя часть абсорбера соединена первым трубопроводом насыщенного поглотителя с первым экспанзером, первый экспанзер соединен вторым трубопроводом насыщенного поглотителя со вторым экспанзером, верхняя часть второго экспанзера снабжена трубопроводом отвода газовой фазы через первый аппарат воздушного охлаждения в сепаратор кислого газа, нижняя часть которого трубопроводом через первый насос соединена с регенератором, а верхняя его часть снабжена трубопроводом отвода кислого газа с установки, нижняя часть регенератора соединена трубопроводом регенерированного поглотителя через второй аппарат воздушного охлаждения и второй насос с абсорбером, а верхняя часть регенератора соединена трубопроводом газовой фазы с трубопроводом отвода газовой фазы со второго экспанзера, нижняя часть второго экспанзера третьим трубопроводом насыщенного поглотителя соединена через третий и четвертый насосы с абсорбером, при этом третий трубопровод насыщенного поглотителя после третьего насоса снабжен четвертым трубопроводом насыщенного поглотителя, соединяющего третий трубопровод насыщенного поглотителя с регенератором, отличающаяся тем, что установка снабжена расширительной турбиной, теплообменником, пятым насосом, третьим аппаратом воздушного охлаждения и абсорбером топливного газа, при этом расширительная турбина установлена на первом трубопроводе насыщенного поглотителя, теплообменник и пятый насос установлены последовательно на трубопроводе регенерированного поглотителя перед вторым аппаратом воздушного охлаждения, через теплообменник проходят второй трубопровод насыщенного поглотителя и трубопровод регенерированного поглотителя, верхняя часть первого экспанзера трубопроводом газовой фазы соединена с абсорбером топливного газа, нижняя часть которого соединена с третьим трубопроводом насыщенного поглотителя между третьим насосом и третьим аппаратом воздушного охлаждения, а верхняя его часть снабжена трубопроводом отвода топливного газа с установки, трубопровод регенерированного поглотителя после второго аппарата воздушного охлаждения дополнительно соединен трубопроводом с абсорбером топливного газа.
