Способ разделения углеводородных смесей

СОЮЗ СОНЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

„„SU„,, 1249278 А1

m 4 Р 25 Л 3/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3750377/23-26 (22) 26.06 ° 84 (46) 07.08.86. Бюл. Nl 29 (71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектный институт по переработке газа (72) Г.А.Панасян, М.В.Дорошева и A.M.Öûáóëåâcêèé (53) 621.593(088.8) (56)Nelson К., Van Ginhover F., Hammond I.D., Canadian expander

plant hikes ethane recovery, 1978, 76, Ф 28, рр. 68-701 81, Oil and

Gas J.

P.D.Parker. Molekular silves Remove C0 from lipht Hydrocarbons, 1969, р. 80-83. (54)(57) СПОСОБ РАЗДЕЛЕНИЯ УГЛЕВОДОРОДНЫХ СМЕСЕЙ, включающий низкотемпературное разделение сырого газа в сепараторе первой ступени на газ и конденсат, охлаждение выделившегося газа, разделение его в сепараторе второй ступени на газ и конденсат, расширение газа второй ступени сепарации в турбодетандере, разделение всех газовых и жидкостных потоков в деметанизаторе на. сухой газ и деметанизированный продукт, получение этановой фракции из деметанизированного продукта в этановой колонне, адсорбционную очистку этановой фракции от диоксида углерода с последующими регенерацией и охлаждением адсорбента, отличающийся тем, что, с целью увеличения выхода этановой фракции,.свободной от диоксида угле Ж рода, газ из сепаратора первой ступени дополнительно охлаждают жидкостным потоком, отводимым из середины деме- С танизатора, а регенерацию адсорбента осуществляют частью сухого газа.!

249278

Изобретение относится к переработке нефтяных и природных газов, в частности к производству этановой фракции, свободной от диоксида углерода, путем низкотемпературной переработки и может g быть использовано в газовой, нефтяной, химической и нефтехимической промышленности.

Цель изобретения — увеличение выхода этановой фракции свободной от 10 диоксида углерода за счет сокращения ее расхода на регенерацию адсорбента при очистке зтановой фракции от

С0

Предлагаемый способ включает низ- 15 котемпературное охлаждение и разделение сырого газа в сепараторе первой ступени на газ и конденсат, охлаждение выделившегося газа, разделение его в сепараторе второй ступени на 20 газ и конденсат, расширение газа второй ступени сепарации в турбодетандере, разделение всех газовых и жидкостных потоков в деметанизаторе на сухой газ и деметанизированный про- 25 дукт и получение этановой фракции из деметанизированного продукта в ректи" фикационной колонне, адсорбционную очистку этановой фракции от диоксида углерода с последующими регенерациеи и охлаждением адсорбента, отвод из деметанизатора бокового потока жид1 кости, которым дополнительно охлаждают газ из сепаратора первой ступени, и регенерацию адсорбента при очистке этановой фракции, осуществляющуюся частью сухого газа, полученного в деметанизаторе.

Дополнительное охлаждение газа иэ сепаратора первой ступени боковым отбором жидкости из деметанизатора позволяет получить температуру в верхней части деметанизатора, обеспечивающую получение сухого газа с содержанием в нем СО не более

0,07 мас.% и использовать его в качестве газа регенерации на стадии регенерации адсорбента при очистке этановой фракции от диоксида углерода.

Использование сухого газа из деметанизатора в качестве газа регенерации на стадии регенерации при очистке этановой фракции позволяет увеличить выход этановой фракции, свободной от диоксида углерода, так как дает возможность использовать этановую фракцию в качестве газа регенерации только на стадии охлаждения. На стадии охлаждения этановая фракция не насыщается СО, и после ее испольэова ния возвращается в линию готовой этановой фракции.

На чертеже представлена принципиальная технологическая схема установки, Установка для реализации предлагаемого способа содержит узел 1 ниэкотемпературного охлаждения, трубопровод 2 сырого газа, трубопровод 3 сухого газа, пропановый холодильник

4, сепаратор 5 первой ступени, трубопровод 6, узел 7 ниэкотемпературного охлаждения, трубопроводы 8 и 9, деметанизатор 10, сепаратор 11 второй ступени, трубопровод 12, турбодетандер 13, трубопроводы- 14-17, этановую колонну 18, трубопровоцы 19-21, адсорберы 22 и 23, трубопроводы 24 и 25, печь 26, трубопроводы 27-30.

Способ осуществляют следующим образом.

Осушенный и скомпримированный до давления 6,0 МПа сырой газ по трубопроводу 2 поступает в узел низкотемпературного охлаждения .1, где охлаждается обратным потоком сухого газа о и пропаном в холодильнике 4 до -30 С и разделяется в сепараторе 5 на газ и конденсат.

Газ из сепаратора 5 по трубопроводу 6 проходит узел охлаждения 7, где охлаждается обратным потоком сухого газа, подаваемым по трубопроводу 8 и потоком жидкости, подаваемым по трубопроводу 9 из середины деметанио затора 10 до -56-60 С, разделяется в сепараторе 1 1, откуда по трубопроводу 12 направляется в турбодетандер

13, где давление снижается до 1,8 MIIa и температура до -94-98 С, и по тру бопроводу 14 поступает в деметанизатор 10. . Конденсаты из сепараторов 5 и 11

1 дросселируются до давления 1,8 MIa и по трубопроводам 15 и 16 поступают также в деметанизатор 10. Деметанизированный продукт по трубопроводу 17 насосом подается в этановую колонну

18, где сверху по трубопроводу 19 получают эгановую фракцию, а снизу по трубопроводу 20 — широкую фракцию легких углеводородов (ШФЛУ).

Сухой газ из деметанизатора 10 по трубопроводу 8 проходит ряд теплообменников узлы 7 и 1 охлаждения и холодильник 4, компрнмируется и по

1249?78 трубопроводу 21 направляется в магистральный газопровод.

Этановая фракция по трубопроводу

19 поступает на очистку в адсорбер. например 22, находящийся в режиме адсорбции, проходит его сверху вниз и по трубопроводу 24 направляется потребителю.

Для регенерации адсорбента по трубопроводу 25 подается часть сухого газа, дросселируется до давления

0„6-0,8 МПа, нагревается в печи 26 о до 300 С и по трубопроводу 27 поступает в адсорбер, например 23, находящийся в режиме регенерации, проходит его снизу вверх и по трубопроводу 28 направляется в топливную сеть.

Для охлаждения цеолита используется часть очищенной этановой фракции, которая по трубопроводу 29 направляется, например, в адсорбер 23, находящийся в режиме охлаждения, проходит его снизу вверх и по трубопроводу 30 возвращается в линию готовой этановой фракции.

Пример. Апробирование предлагаемого способа произведено при создании комплекса по переработке нефтяного газа производительностью

1 млрд.м /год.

В качестве исходного сырья взят нефтяной газ с содержанием С,z =

263. г/м в количестве 1 млрд.м следующего состава, мас. : И 0,72;

СН 50,87; СО 0,06; С На 21,40;

Осушенный и скомпримированный до давления 6,0 МПа сырой газ с темпераО турой 32 С поступает в узел 1-низкотемпературного охлаждения, где за счет обратного потока сухого газа и пропанового холода охлаждается до

-30 С и разделяется в сепараторе 5 на газ и конденсат.

Газ из сепаратора 5 с температурой

-30 С и давлением 5,5 МПа по трубопроводу 6 проходит узел 7 охлаждения, где за счет обратного потока сухого газа и потока жидкости, поступающего из середины деметанизатора 10, охлаж дается до -56 С, разделяется в сепараторе 11 на газ и конденсат. Газ из сепаратора 11 с температурой -56 С и давлением 5,4 МПа направляется в турбодетандер 13, где его давление снижается до 1,S МПа, а температура о до -94 С и поступает в деметанизатор 10.

Конденсат из сепаратора 5 с темпе ратурой -30 С и давлением 5,5 МПа дросселируется до давления 1,8 МПа и температуры -54 С и поступает в деметанизатор 10. Конденсат из сепаратора ii с температурой -56 С и давлением 5,4 МПа также дросселируется до давления 1,8 МПа и температуры

-87 С и поступает в деметанизатор 10.

10 Низ деметанизатора подогревается sa о счет теплообмена с сырым газом до б С.

Деметанизированный продукт с темо пературой 6 С и давлением 1,8 ИПа насосом подается в этановую колонну

15 18, где сверху получают этановую фракцию с температурой 8 С, а снизу — ШФЛУ. Этаноная колонна 18 работает под давлением 3 МПа. Пары верха этановой колонны охлаждаются в про2О пановом холодильнике до S С. Низ этановой колонны подогревается тепло-, о носителем до 87 С.

Состав полученной этановой фракции из этановой колонны, мас ° :

25 СН4 1,95; СО 0,11; С Hg 96,09;

С Нв 1,84, количество этановой фракции 176 тыс.т/год.

Сухой газ из деметанизатора 10 с температурой — 91 С и давлением

1,8 МПа прохбдит теплообменник 7, отдает свой холод, нагреваясь при этом до температуры -43 С, и далее проходит теплообменник 2, где отдает о свой холод до температуры 1 С, нагреваясь, компримируется и направляется в магистральный газопровод.

Поток из середины деметанизатора ,о с температурой -54 С проходит тепло" обменник 7, где отдает свой холод и возвращается в деметанизатор 10 с температурой -40 С.

Состав сухого газа из деметанизатора, мас. : N 1,31; СН 91,25; чество сухого газа ?40 млн..м /год. !

Этановая фракция с температурой е

8 С и давлением 3,0 МПа поступает на очистку в абсорбер, в данном случае

22, находящийся в режиме адсорбции, проходит его сверху вниз и направляется в парк готовой продукции.

Состав этановой фракции после очистки, мас. : СН, 1,95; СО 0,02;

С Hg 96,19; Сд Н l,84, количество этановой фракции 176 тыс.т/год.

Для регенерации адсорбента по трубопроводу 25 подается часть сухого газа в количестве 10 млн.м /год, 1249278

Составитель А. Никитин

Техред Я.Гайдощ Корректор В. Синицкая

Редактор А. Сабо

Заказ 4219/38

Тираж 482

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий .113035, Москва, Ж-35,„ Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 следующего состава, мас.7.: И, 1,31;

СН 91,25; СО 0,07; С Н 7,06 „

С 11 0,3 дросселируется до давления

0,8 МПа, нагревается в печи 26 до

300 С и по трубопроводу 27 поступает в адсорбер, в данном случае 23,, находящийся в режиме регенерации,, проходит его снизу вверх и по трубопроводу 28 направляется в топливную сеть. Расход сухого газа — B от количества этановой фракции„ поступающей на очистку (10,6 млн.м /год). !

Для охлаждения цеолита используется часть очищенной этановой фракции при давлении ?,8 МПа, СН 1,95; СО

0 02; С Н 96»19; С>>8 1 84, в количестве 87 от этановой фракции, поступающей на очистку (14 т/год), которая по трубопроводу 29 направляется в адсорбер, в данном случае

10 23, находящийся в режиме охлаждения, проходит его снизу вверх и по трубопроводу 30 возвращается в линию готовОй этановой фракции.