Способ очистки природного газаот паров воды и бензиновыхуглеводородов

 

О П И С < Н И 806080

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Свез Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ .СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 24.04.79 (21 } 2757149/23-26 с присоединением заявки М (23 ) П рио ритет (51) М. Кл. В 01 О 53/02

9веударетваиный камитет

СССР

lo делам наабретелхл н аткритил

Опубликовано 230281 Бюллетень № 7 (53) УДК 661 183. . 12 (088.8) Дата опубликования описания 23.02.81

И. Г. Ковзун, Ф. Д. Овчаренко, И. И. Марции и 3. П. Осинчук (72) Авторы изобретения (71) Заявитель

Институт коллоидной химии и химии воды

Ан Украинской Сср (54) СПОСОБ ОЧИСТКИ ПРИРОДНОГО ГАЗА

ОТ ПАРОВ ВОДЫ И БЕНЗИНОВЫХ УГЛЕВОДОРОДОВ

Изобретение относится к способу очистки природного газа и может быть использовано ю в газодобывающей, нефтеперерабатывающей нефтехимической и химической промышленности дчя осушки н отбензинивания природного газа.

Известен способ очистки природного газа с использованием мелкопористого адсорбента, в. качестве которого применяют цеолит (11.

Однако известный способ позволяет производить удаление иэ природного газа только воды.

Наиболее близким к предложенному по технической сущности и достигаемому результату является способ очистки природного газа от паров воды и бензиновых углеводородбв l5 путем его контактирования сначала с мелкопористым природным адсорбентом, затем со средиепорчстым адсорбентом.

В качестве мелкопористого адсорбента ис20 пользуют бентонитовую глину, цеолит, а в качестве среднепористого адсорбента — предварительно обработанную кислотой глину, силикагель (2).

Однако степень очистки природного газа по известному способу невысока, так как точка росы очищенного газа по воде составляет

-19 С, а по бензиновым углеводородам -1 С.

В связи с этим. в условиях транспорта газа при низких температурах известный способ оказывается неприемлемым из-за возможности образования твердых гндратов углеводородов, которые могут закупоривать трубопроводы и приводить к созданию аварийных ситуаций и к остановке подачи газа.

Цель изобретения — новь.шение степени очистки газа путем понижения точки росы.

Поставленная цель достигается тем, что в способе очистки природного rasa от паров воды и бензиновых утлеводородов предварительно пропускают природный газ через слой среднепористого адсорбента и осуществляют перед пропусканием газа термическую активацию адсорбентов природным газом в присутствии паров воды и бензиновых углеводородов. Термическую активацию адсорбентов веду природным газом, взятым в количестве

10-50 м на 1 кг адсорбента.

806080

Как следует из приведенных данных, предлагаемый спосоо обеспечивает более высокую степень очистки природного газа.

Таким образом, использование предлагаемого способа очистки природного газа позволяет наряду с увеличением степени очистки увеличить количество очищенного газа на 50-100 o, снизить стоимость адсорбента при замене части более дорогого синтетического адсорбента бо- . лее дешевым природным адсорбентом.

Так, например, замена 50% силикагеля, стоимость которого составляет 600 р" . за 1 т на природные беитониты, максимальная стоимость которых составляет 10 р.. за 1 z, позволяет получить экономию на тонну адсорбента, использованного в предложенном способе, в

3s размере 295 р, i Учитывая, что для очистки

1 млн.м газа в сутки требуется при трехадсорберной схеме 45-50 т адсорбента, экономический эффект or реализации предложенного способа составляет 15 тыс.р, . на 1 млн.м

4о природного газа.

Кроме того, нредложенный способ ие требует специального оборудования для своего осуществления, не требует применения специального третьего адсорбента, так как эффект дости4s гается путем рационального размещения одного среднепористогз адсорбента в первом и третьем слоях и может быть использован на существующих адсорбционных установках.

Пример 1. В адсорбер загружают

0,55 кг среднепористого силикагеля со средним радиусом пор 72 А, затем 1,35 кг мелкопористого клиноптилолита и 0,8 кг среднепористого силикагеля со средним радиусом пор

72 А. Термическую активацию адсорбентов осуществляют при 220 С, пропуская в течение 5 ч 25 м природного газа с точкой э .росы по воде и бензиновым углеводородам

18 С. После охлаждения адсорбера до нормаль- 1о ной температуры через слой адсорбента пропускают со стороны загрузки меньшего количества силикагеля очищаемый природный газ с точкой росы по воде 5 С и по бензиновым углеводородам 18 С при давлении адсорбции 60 атм. При расходе газа 0,2 м /мин на 1 кг сорбента, температуре 18 С и продолжительности контактирования 45 мин точка росы по воде для очищенного газа -25 С, а по бензиновым утлеводородам -10 С.

Пример 2. В адсорбер загружают послойно 0,8 кг среднепористого силикагеля, 2,2 кг мелкопористой природной бентонитовой

riHHbt и 0,8 кг среднепористого силикагеля.

После нагрева адсорбера до 250 С через него пропускают в течение 10 ч 130 м природного газа, насыщенного при 20 С водяными парами и бензиновыми углеводородами. После охлаж дения адсорбера до 20 С через него пропускают очищенный газ при давлении адсорбции

60 атм. При расходе газа 0,2 м /мин на 1 кг сорбента, температуре 20 С и продолжительности контактирования 45 мин точка росы очищенного газа по воде -40 С и по бензиновым углеводородам -13 С.

Пример 3. В адсорбер загружают

0,05 кг среднепористой кислотноактивированной бентонитовой глины, 0,20 кг природной мелкопористой бентонитовой глины и 0,15 кг среднепористой кислотноактивированной глины.

Термическую активацию трехслойного сорбента осуществляют при 200 С, пропуская через него в течение 5 ч 5 мэ природного газа, насыщенного при нормальных условиях водяными парами и бензиновыми углеводородами. Затем охлаждают адсорбер:, и пропускают через него под давлением 60 атм со стороны загрузки

005 кг кислотноактнвированной глины очищаемый природный газ с точкой росы по воде

5 C и по бензиновым углеводородам 16 С.

При расходе газа 0,2 м /мин, на 1 кг сорбента через 45 мин контактирования получают очищенный природный газ с точкой росы по воде

-30 С и по бензиновым углеводородам -14 С.

Разогревают адсорбер до 200 С и пропускают через него в течение 30 мин 0,35 мз исходного природного газа. После охлаждения адсорбера цикл адсорбции-регенерации повторяют.

После 86 циклов адсорбции- регенерации точка росы очищенного газа по воде -27 С и по углеводородам -8 С.

В таблице представлены сравнительные данные по эффективности очистки природного газа известным и предложенньщ способами при давлении адсорбции 60 атм, температуре

18 С, скорости газа 0,2 м /мин на 1 кг сорбента.

806080

ffo углеводородам через о воде через

45 мин 90 мин

5»» »»» 90 М»»»»

»Г.

-28 -25

+10

П ример 2

1ф

2,2 кг природной глины, затем через

1,6 кг силикагеля

Ж 0,2 кг природной глины, затем через

0,2 кг кислотноактивированной глины.

-26 ° 20

-13

Пример 1

0,55 кг силикагеля, затем через

1,35 кг природного клиноптилолита, затем через 0,8 кг силикагеля

»: Пример 2

0,8 кг силикагеля, затем через 2,2 кг

l природной глины, затем через-0,8 кг силикагеля

Пример 3

0,05 кг кислотноактивированной глины, затем через 0,20 кг природной глины, затем через 0,15 кг кислотноактивированной глины

-27

-25

-10

- 2

-40

-25

-13

-30

-14 активации природным газом в присутствии па. ров воды и бензиновых углеводородов.

2. Способ по п. 1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что термическую активацию адсорбентов ведут природным газом, взятым в количестве 10-50 мз на 1 кг адсорбента.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР л"" 85179, кл. С 10 J 5/02, 1949.

2. АвторскоЬ свидетельство СССР N 521000, кл. В 01 0 . 53/04, 1976 (прототип).

Формула изобретения

1. Способ очистки природного газа от паров воды и бензиновых углеводородов, включающий

его пропускание сначала через слой мелкопорнстого природного адсорбента, затем через слой среднепористого адсорбента, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повышения

45 степени очистки путем понижения точки росы, газ предварительно пропускают через слой среднепористого адсорбента, а перед пропусканием газа адсорбенты подвергают термической

Составитель Г. Aayyeesa

Техред М Рейвес Корректор М. Коста

Редактор С, Патрушева

Подписное

Заказ 96/7 Тираж 717

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППЛ "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Пропускание исходного газа через

Пример 1

1,35 кг природного клиноптилолита, затем через 1,35 кг силикагеля

Точка росы очищенного газа, С