EA002731B1 - Способ и установка для очистки газа и продукты, получаемые с помощью этого способа - Google Patents

Способ и установка для очистки газа и продукты, получаемые с помощью этого способа Download PDF

Info

Publication number
EA002731B1
EA002731B1 EA200000719A EA200000719A EA002731B1 EA 002731 B1 EA002731 B1 EA 002731B1 EA 200000719 A EA200000719 A EA 200000719A EA 200000719 A EA200000719 A EA 200000719A EA 002731 B1 EA002731 B1 EA 002731B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
column
hydrocarbons
mercaptans
pipe
head
Prior art date
Application number
EA200000719A
Other languages
English (en)
Other versions
EA200000719A3 (ru
EA200000719A2 (ru
Inventor
Анри Парадовски
Original Assignee
Тешнип
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Тешнип filed Critical Тешнип
Publication of EA200000719A2 publication Critical patent/EA200000719A2/ru
Publication of EA200000719A3 publication Critical patent/EA200000719A3/ru
Publication of EA002731B1 publication Critical patent/EA002731B1/ru

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L3/00—Gaseous fuels; Natural gas; Synthetic natural gas obtained by processes not covered by subclass C10G, C10K; Liquefied petroleum gas
    • C10L3/06—Natural gas; Synthetic natural gas obtained by processes not covered by C10G, C10K3/02 or C10K3/04
    • C10L3/10—Working-up natural gas or synthetic natural gas
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/14—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by absorption
    • B01D53/1487—Removing organic compounds
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J3/00—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
    • F25J3/02—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream
    • F25J3/0204—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream characterised by the feed stream
    • F25J3/0209—Natural gas or substitute natural gas
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J3/00—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
    • F25J3/02—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream
    • F25J3/0228—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream characterised by the separated product stream
    • F25J3/0233—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream characterised by the separated product stream separation of CnHm with 1 carbon atom or more
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J3/00—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
    • F25J3/02—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream
    • F25J3/0228—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream characterised by the separated product stream
    • F25J3/0242—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream characterised by the separated product stream separation of CnHm with 3 carbon atoms or more
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J3/00—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
    • F25J3/02—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream
    • F25J3/0228—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream characterised by the separated product stream
    • F25J3/0247—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream characterised by the separated product stream separation of CnHm with 4 carbon atoms or more
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2200/00—Processes or apparatus using separation by rectification
    • F25J2200/04—Processes or apparatus using separation by rectification in a dual pressure main column system
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2200/00—Processes or apparatus using separation by rectification
    • F25J2200/72—Refluxing the column with at least a part of the totally condensed overhead gas
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2200/00—Processes or apparatus using separation by rectification
    • F25J2200/74—Refluxing the column with at least a part of the partially condensed overhead gas
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2200/00—Processes or apparatus using separation by rectification
    • F25J2200/78—Refluxing the column with a liquid stream originating from an upstream or downstream fractionator column
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2205/00—Processes or apparatus using other separation and/or other processing means
    • F25J2205/30—Processes or apparatus using other separation and/or other processing means using a washing, e.g. "scrubbing" or bubble column for purification purposes
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2205/00—Processes or apparatus using other separation and/or other processing means
    • F25J2205/50—Processes or apparatus using other separation and/or other processing means using absorption, i.e. with selective solvents or lean oil, heavier CnHm and including generally a regeneration step for the solvent or lean oil
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2215/00—Processes characterised by the type or other details of the product stream
    • F25J2215/64—Propane or propylene
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2215/00—Processes characterised by the type or other details of the product stream
    • F25J2215/66—Butane or mixed butanes
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2220/00—Processes or apparatus involving steps for the removal of impurities
    • F25J2220/60—Separating impurities from natural gas, e.g. mercury, cyclic hydrocarbons
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2220/00—Processes or apparatus involving steps for the removal of impurities
    • F25J2220/60—Separating impurities from natural gas, e.g. mercury, cyclic hydrocarbons
    • F25J2220/66—Separating acid gases, e.g. CO2, SO2, H2S or RSH
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2270/00—Refrigeration techniques used
    • F25J2270/12—External refrigeration with liquid vaporising loop
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2270/00—Refrigeration techniques used
    • F25J2270/60—Closed external refrigeration cycle with single component refrigerant [SCR], e.g. C1-, C2- or C3-hydrocarbons

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Separation By Low-Temperature Treatments (AREA)
  • Gas Separation By Absorption (AREA)
  • Vaporization, Distillation, Condensation, Sublimation, And Cold Traps (AREA)
  • Treating Waste Gases (AREA)

Abstract

Изобретение относится к способу и к установке для очистки газа, в частности природного газа, для того, чтобы удалить меркаптаны без операций адсорбции или криогенного расширения газа, например, в турборасширителе. Предварительно высушенный и охлажденный природный газ (1) подают в абсорбционную колонну (4) под давлением, головным продуктом (6) которой является очищенный газ, а продукт из донной части (13) подается во фракционную колонну (15), которая отделяет очищенные от меркаптанов наиболее летучие соединения от бензиновой фракции природного газа, содержащей меркаптаны, которые удаляются в головной части, по меньшей мере, одной дистилляционной колонны (31, 48). Донный конечный продукт (63), образованный из смеси углеводородов Cи более тяжелых углеводородов и очищенный от летучих меркаптанов, смешивают частично (71) с наиболее летучими соединениями (23) природного газа, вновь подвергнутыми сжатию (24), причем эту смесь охлаждают (2b) и направляют в виде обратного потока (5) в абсорбционную колонну (4).

Description

Настоящее изобретение относится, в общем, и в частности, к способу очистки газа, в частности, природного газа, содержащего углеводороды от С1 до С5 и более тяжелые углеводороды для того, чтобы удалить из них сернистые соединения типа летучего меркаптана без операций адсорбции или криогенного расширения газа, например в турборасширителе, и относится также к продуктам, полученным с помощью этого способа, а также к установке для осуществления этого способа.
Известно, что газовая текучая среда, образующая поток, выходящий из месторождения природного газа, содержит обычно вещества с плохим запахом, которые образованы, в основном, из меркаптанов, например таких, как
- метилмеркаптан или метантиол с химической формулой СН48, очень летучий, который кипит при 5,9°С,
- этилмеркаптан или этантиол с химической формулой С2Н68, который менее летучий и кипит при 35 °С, пропантиолы, содержащие, в частности, изопропилмеркаптан и н-пропилмеркаптан, и
- все более и более тяжелые меркаптаны, следовательно, все менее и менее летучие.
Наличие меркаптанов в извлеченном из месторождения природном газе создает недостаток для природного газа, с одной стороны, плохой запах, а, с другой стороны, он является очень токсичным и, наконец, он содержит, примеси, которые могут разложиться на сернистый водород и дисульфиды, следовательно, они могут вызывать коррозию, в частности, коррозию трубопроводов, по которым транспортируют такую текучую среду.
Известная техническая задача заключается в том, чтобы получать из потока природного газа, поступающего из месторождения, с одной стороны, природный газ, в котором содержание меркаптанов было бы понижено до 10 частей на миллион, чтобы его можно было бы использовать, согласно товарным спецификациям, для его транспортировки по газопроводу к клиентупотребителю или к распределителю, а, с другой стороны, продукты, получаемые при извлечении, состоящие, в частности, из стабилизированных бензинов, образованных из углеводородов С5 и более тяжелых углеводородов.
Согласно предшествующему уровню техники, эта известная техническая задача может быть решена, в частности, с помощью одного из трех следующих способов:
1) Способ, осуществляемый путем абсорбции на молекулярном сите под давлением около 60 бар.
Недостаток этого способа заключается в том, что производится газ, образующийся при регенерации адсорбента, содержащий большое количество меркаптанов (то есть газ, содержание меркаптанов в котором равно приблизи- тельно 20-кратному содержанию меркаптанов в предназначенном для обработки газе), выброс которого запрещен согласно местным правилам защиты окружающей среды, и в том, что он приводит либо к потерям газа, либо к неприемлемой чрезмерно высокой стоимости последующей обработки.
2) Способ, осуществляемый путем абсорбции при высоком давлении (например, при 60 бар) в тяжелом углеводороде, например в углеводороде С7 и в более тяжелом углеводороде.
Недостаток этого способа заключается в том, что получают промежуточные продукты, например, на основе пропана, которые не всегда можно использовать в качестве сырья и которые необходимо вновь вводить в очищенный газ, осуществляя циркуляцию большого количества растворителей углеводородов С7 и более тяжелых углеводородов, в результате чего повышается стоимость абсорбента и потребляется большее количества тепла для кипятильников и большое количество холода для холодильников.
3) Способ, осуществляемый с помощью криогенной обработки, который является часто используемым методом, обладает недостатком, состоящим в расширении заполняющего газа, который необходимо подвергать сжатию для того, чтобы его направить в распределительный трубопровод, и получении также промежуточных продуктов на основе, например, пропана, которые не всегда можно использовать и которые необходимо вводить вновь в очищенный газ, вследствие этого, возникает необходимость использовать несколько компрессоров, что повышает стоимость оборудования и стоимость расходуемой энергии, а также осуществлять сушку заполняющего газа при очень высокой температуре, которая понижает его влажность, по меньшей мере, на 0,1 части на миллион частей.
Такой способ криогенной обработки описан, например в патенте И8 3 763 658, опубликованном 9 октября 1973, недостаток которого заключается в высоких эксплуатационных расходах при его осуществлении, в частности, при использовании высоких рабочих давлений;
в патенте ϋδ 5 659 109, опубликованном 19 августа 1997, согласно которому стоимость эксплуатационных расходов при его осуществлении при высоких рабочих давлениях значительно меньше стоимости, приведенной в предыдущем патенте, что свидетельствует о значительном улучшении осуществления поставленной задачи этого патента.
Главной целью настоящего изобретения является устранить недостатки, в частности, вышеупомянутых известных способов, сохранив, при этом, присущие им преимущества, посредством создания способа, обеспечивающего возможность устранить производство пропана, например, в случае, когда он является нежела3 тельным продуктом, устранить расширение заполняющего газа и избежать использование больших количеств абсорбирующего масла, в частности, масла на основе углеводородов С7 и более тяжелых углеводородов. Итак, изобретение обеспечивает решение технической задачи, которая является новой, ввиду ее вышеупомянутого особенного определения. Таким образом, изобретение обеспечивает достижение важного преимущества, состоящего в том, что стоимость эксплуатации становится значительно ниже стоимости вышеупомянутых известных способов и, следовательно, обеспечивает усовершенствование или значительный прогресс по сравнению с известными способами.
Для достижения этой цели способ, согласно изобретению, заключается в том, что последовательно подают предварительно высушенный и частично охлажденный заполняющий газ в абсорбционную колонну под давлением, которое получает текучая среда обратного потока, поступающий из головной части абсорбционной колонны продукт представляет собой очищенный газ, содержание меркаптанов в котором менее 30 частей на миллион, при этом продукт из донной части адсорбционной колонны подают во фракционную колонну, которая отделяет в своей головной части наиболее летучие соединения, очищенные от меркаптанов заполняющего газа и от бензиновой фракции упомянутого заполняющего газа, которую извлекают в донной части этой колонны и которая содержит меркаптаны, из которых наиболее летучие соединения удаляют в головной части, по меньшей мере, одной дистилляционной колонны, продукт донной части которой состоит из жидкого бензина в смеси с углеводородами соответственно С5 и с более тяжелыми углеводородами, и который обрабатывают посредством умягчения таким образом, чтобы он не содержал летучих меркаптанов, после чего его смешивают частично с наиболее летучими соединениями, которые отделены от заполняющего газа в головной части фракционной колонны, смесь вновь подвергают сжатию, причем эту смесь охлаждают и направляют в абсорбционную колонну для того, чтобы образовать там упомянутую текучую среду обратного потока.
Согласно настоящему описанию, наиболее летучие соединения заполняющего газа будут рассматриваться как газы, очищенные от меркаптанов, начиная от содержания в них меркаптанов менее 30 частей на миллион.
Кроме того, обработанный посредством умягчения жидкий бензин будет рассматриваться как бензин, который более не содержит летучих меркаптанов после того, как содержание в нем летучих меркаптанов будет менее 5 частей на миллион и, предпочтительно, менее 1 части на миллион.
Согласно другому варианту выполнения изобретения, предварительно разделяют главный поток заполняющего газа на два частичных ответвленных потока, один из которых предварительно охлажденный поток подводится в нижнюю часть вышеупомянутой абсорбционной колонны, а другой предварительно охлажденный поток подается в среднюю зону вышеупомянутой колонны.
Согласно другому варианту выполнения изобретения, донный продукт, поступающий из вышеупомянутой абсорбционной колонны и содержащий углеводороды С2 и более тяжелые углеводороды и меркаптаны, предварительно подвергают расширению перед подачей во фракционную колонну, которая обеспечивает возможность отделять наиболее летучие соединения заполняющего газа от меркаптанов.
Согласно еще другому варианту выполнения изобретения, донный продукт, поступивший из вышеупомянутой фракционной колонны и содержащий углеводороды С3 и более тяжелые углеводороды и меркаптаны, подают, в случае необходимости, после расширения, в первую дистилляционную колонну бензина, которая работает в качестве депропанизатора и донный продукт которой содержит углеводороды С4 и более тяжелые углеводороды и меркаптаны.
Согласно еще одному другому варианту выполнения изобретения, головной продукт, поступающий из головной части названной фракционной колонны, из которого извлечены меркаптаны и который содержит углеводороды С1, С2, С3, охлаждают, подвергая частичной конденсации, а затем, разделяют, с одной стороны на жидкую фазу, которую направляют в головную часть упомянутой колонны, а, с другой стороны, на газообразную фазу, которую подвергают вновь сжатию перед ее вышеупомянутым смешиванием, по меньшей мере, с какойто частью конечного продукта дистилляции вышеупомянутой бензиновой фракции, другая часть которого удаляется.
Головной продукт фракционной колонны будет рассматриваться, как продукт, очищенный от меркаптанов после того, как содержание меркаптанов в нем будет менее 30 частей на миллион.
Согласно другому варианту выполнения изобретения, донный продукт, поступивший из первой дистилляционной колонны и содержащий углеводороды С4 и более тяжелые углеводороды и меркаптаны, подают после расширения во вторую дистилляционную колонну, которая работает, предпочтительно, в режиме дебутанизатора, и донный продукт которой содержит остаточную бензиновую фракцию, состоящую из углеводородов С5 и из более тяжелых углеводородов и из нелетучих меркаптанов.
Согласно другому варианту выполнения изобретения, головной продукт, поступивший из упомянутой первой дистилляционной колонны и содержащий углеводороды С3 и метилмеркаптан, охлаждают, подвергая его полной кон5 денсации, затем, разделяют, с одной стороны, на два частичных жидких потока, один из которых вновь направляют в головную часть упомянутой колонны, а другой поток подвергают умягчающей обработке для того, чтобы, с одной стороны, удалить метилмеркаптан, в частности, в смеси с умягчающим реагентом а, с другой стороны, получить смесь углеводородов С3, очищенную от меркаптанов, то есть, содержание меркаптанов в которой меньше 5 частей на миллион и, предпочтительно, меньше 1 части на миллион.
Согласно другому варианту выполнения изобретения, головной продукт, поступивший из второй дистилляционной колонны и содержащий углеводороды С4 и остаточные летучие меркаптаны, охлаждают, подвергая полной конденсации, затем разделяют на два частичных жидких потока, один из которых направляют вновь в головную часть упомянутой колонны, а другой поток подвергают умягчающей обработке для того, чтобы, с одной стороны, удалить из него остаточные летучие меркаптаны, в частности, в смеси с умягчающим реагентом а, с другой стороны, получить смесь углеводородов С4, очищенных от меркаптанов, то есть содержание меркаптанов в смеси меньше 5 частей на миллион и, предпочтительно, меньше 1 части на миллион.
Согласно другому варианту выполнения изобретения, частичный поток, предназначенный для охлаждения заполняющего газа, и вышеупомянутый обратный поток охлаждают газом, поступившим из головной части вышеупомянутой абсорбционной колонны и, в случае необходимости, дополнительной охлаждающей текучей средой, например такой, как пропан, газ которой, поступивший из упомянутой колонны, таким образом, подогревается посредством теплообмена, по существу, до температуры окружающей среды.
Кроме того, задачей изобретения являются продукты, которые получают с помощью вышеупомянутого способа и которые состоят, в частности, соответственно, из обработанного газа, очищенного от меркаптанов, а более точно содержащего менее 30 частей на миллион меркаптанов, и, в случае необходимости, из смеси соответственно углеводородов С3 и углеводородов С4 и из бензина, состоящего из смеси углеводородов С5 и более тяжелых углеводородов.
Наконец, задачей изобретения является создание установки, которая предназначена для осуществления вышеупомянутого способа и содержит абсорбционную колонну под давлением, к которой присоединены последовательно снизу вверх впускные трубопроводы, подводящие, соответственно, заполняющий газ и обратный поток, при этом главный впускной трубопровод, который подводит заполняющий газ, раздваивается на два ответвления трубопровода, одно из которых и трубопровод для обратного потока проходят через теплообменник в одном и том же направлении, а головная часть колонны соединена с отводящим обработанный газ трубопроводом, который проходит через упомянутый теплообменник, предпочтительно, в обратном направлении, в то время, как донная часть абсорбционной колонны соединена трубопроводом с фракционной колонной, причем, донная часть упомянутой колонны соединена трубопроводом, по меньшей мере, с одной дистилляционной колонной бензина, донная часть которой соединена отводящим трубопроводом с нагнетательным трубопроводом компрессора, сторона всасывания которого соединена трубопроводом с головной частью фракционной колонны, причем упомянутый отводящий трубопровод и упомянутый нагнетательный трубопровод соединяются в упомянутый трубопровод для обратного потока.
Согласно другому варианту выполнения изобретения, головная часть фракционной колонны соединена трубопроводом через охладитель-конденсатор с входом фазосепаратора, выход которого предназначенный для газообразной фазы, соединен трубопроводом со стороны всасывания вышеупомянутого компрессора, в то время, как его выход, предназначенный для жидкой фазы, соединен трубопроводом с верхней частью упомянутой колонны.
Согласно еще другому варианту выполнения изобретения, система для дистилляции бензина состоит из двух последовательно установленных колонн, при этом каждая головная часть колонны соединена соответствующим трубопроводом через охладитель-конденсатор с входом емкости для конденсата, выход которой сообщен, с одной стороны, с рециркуляционным трубопроводом в верхней части присоединенной колонны, а, с другой стороны, с отводящим трубопроводом и с устройством переработки или использования.
Согласно другому варианту выполнения изобретения, вышеупомянутый отводящий трубопровод, соединенный с первой дистилляционной колонной, присоединен к входу устройства для умягчения, выход которого соединен с емкостью для углеводородов С3, в то время как вышеупомянутый отводящий трубопровод, который соединен со второй дистилляционной колонной, имеет свой конец в системе умягчения или использования углеводородов С4.
Согласно еще другому варианту выполнения изобретения, ответвление трубопровода для углеводородов соответственно С5 и более тяжелых углеводородов присоединено к отводящему трубопроводу донной части второй дистилляционной колонны.
Таким образом, результаты, полученные в изобретении, обеспечивают большие преимущества, которые заключаются в значительном упрощении и существенной экономии при осу002731 ществлении способа и технологии систем оборудования и методов их осуществления.
Изобретение будет лучше понятно, а другие цели, характеристики, детали и преимущества будут более ясны из нижеследующего описания со ссылками на прилагаемые схематические чертежи, приведенные, исключительно, в качестве неограничивающих изобретение примеров.
Фиг. 1 изображает синоптическую характерную функциональную схему установки, выполненной в соответствии с характерным и предпочтительным, в настоящее время, вариантом изобретения.
Фиг. 2 графически изображает в виде сравнительной диаграммы доходы, полученные в результате сокращения эксплуатационных расходов в результате применения криогенных способов удаления меркаптанов из природного газа, осуществляемых согласно изобретению и согласно двум другим вышеупомянутым предшествующим известным способам.
Согласно фиг. 1, изображенная установка предназначена для обработки, в частности, для очистки заполняющего газа ΟΝ, поступающего из месторождения природного газа.
Этот заполняющий газ, подвергнутый предварительной обработке и предварительной сушке до содержания воды, составляющего, например, около 5 частей на миллион, поступает в установку по главному трубопроводу 1, например, при температуре 25°С и при рабочем давлении 65 бар.
Этот главный поток заполняющего газа разделяют на два частичных потока, которые поступают соответственно в два ответвления 1а и 1Ь трубопровода и проходят соответственно через два теплообменника 2а и 2Ь и два распределительных клапана 3а и 3Ь перед вводом в абсорбционную колонну 4.
Частичный поток заполняющего газа, поступающий в ответвление 1а трубопровода, предварительно охлаждают в теплообменнике 2а, например, до -7°С посредством теплообмена с частью донного продукта абсорбционной колонны 4, для того, чтобы ввести его через распределительный клапан 3 а в нижнюю часть абсорбционной колонны 4 в то время как другой частичный поток заполняющего газа, поступающий в ответвление 1Ь трубопровода, предварительно охлаждают, например, до -35°С, пропуская его через теплообменник 2Ь и распределительный клапан 3Ь, для того, чтобы ввести его в среднюю часть абсорбционной колонны 4.
Таким образом, в этой абсорбционной колонне 4 поддерживается температура, равная приблизительно -30°С, и рабочее давление около 60 бар. Следует отметить, что текучая среда, подаваемая по ответвлению 1Ь трубопровода, частично конденсируется в результате ее охлаждения в теплообменнике 2Ь.
К верхней части абсорбционной колонны 4 присоединен также трубопровод 5 обратного потока, прошедшего через теплообменник 2Ь, в котором текучая среда обратного потока, поступающая под рабочим давлением около 60 бар, также охлаждается до -35°С.
Очищенный природный газ, то есть, газ, очищенный от своих меркаптанов, накапливается в головной части абсорбционной колонны 4 и отводится из нее по отводящему трубопроводу 6, проходя через теплообменник 2Ь в направлении, обратном направлению текучих сред, которые циркулируют соответственно по трубопроводам 1Ь и 5, при этом в теплообменнике 2Ь очищенный природный газ, поступающий из отводящего трубопровода 6, имеет температуру около -40°С и служит охлаждающей текучей средой, преимущественно объединяясь с дополнительной охлаждающей текучей средой, например, такой как углеводород С3, образуя сжиженный пропан, циркулирующий по впускному трубопроводу 7 и проходящий после расширения в клапан 8, теплообменник 2Ь в том же самом направлении, как и обработанный газ, поступающий в трубопровод 6. Вследствие этого теплообмена охлаждающих текучих сред соответственно с заполняющим газом из трубопровода 1 Ь и обратного потока из трубопровода 5, очищенный природный газ из трубопровода 6 нагревают, по существу, до температуры около 20°С для того, чтобы его можно было транспортировать, например, до места рекомпрессии 9 и охлаждения 10, причем, в качестве охлаждающей среды используется, например, атмосферный воздух.
Очищенный природный газ доводят таким образом до значений давления и температуры, которые близки первоначальным значениям заполняющего газа, следовательно, условиям, совместимым с условиями распределительного газопровода.
Часть донного продукта из абсорбционной колонны 4 подают через трубопровод 11 в теплообменник 2а, который нагревается ответвленным потоком 1а заполняющего газа. В этом теплообменнике 2а, представляющем собой по сути кипятильник, образуется смесь жидкости и газа, которая возвращается в абсорбционную колонну 4 по трубопроводу 12.
Конечный жидкий донный продукт абсорбционной колонны 4, содержащий углеводороды С1, С2 и более тяжелые углеводороды и меркаптаны, имеющие общую химическую формулу К.8Н, отводится от упомянутой колонны 4 через трубопровод 13, содержащий клапан 14, в котором вышеупомянутый донный продукт абсорбционной колонны расширяется, например, до рабочего давления около 20 бар и подается по упомянутому трубопроводу 13 во фракционную колонну 15 в ее среднюю точку. Газообразный головной продукт, очищенный от меркаптанов и содержащий углеводороды С1, С2 и С3, выходит из фракционной колонны 15 через трубопровод 16, проходит через охладитель 17, где в качестве охлаждающей текучей среды использован, например, сжиженный пропан, поступающий, после расширения в клапане 19, по впускному трубопроводу 18 в теплообменник 17, где упомянутый головной продукт частично конденсируется, образуя двухфазовый поток, поступающий по трубопроводу 16 в фазосепаратор 20, в котором жидкая фаза собирается в донной части этого сепаратора, а затем выводится по трубопроводу 21, содержащему насос 22, предназначенный для возвращения жидкой фазы в верхнюю часть фракционной колонны 15.
В фазосепараторе 20 газообразная фаза выводится из его верхней части по трубопроводу 23, содержащему компрессор 24, в котором эту газообразную фазу сжимают до рабочего давления около 60 бар для того, чтобы создать часть вышеупомянутого обратного потока текучей среды, поступающей в трубопровод 5, к которому присоединен нагнетательный трубопровод 23 компрессора 24.
Фракционная колонна 15 работает в режиме деэтанизатора, а жидкость в ее донной части содержит углеводороды соответственно С3 (пропан) и более тяжелые углеводороды и меркаптаны с общей химической формулой К.8Н. Часть этого жидкого донного продукта выводится из донной части фракционной колонны 15 по трубопроводу 25 и обеспечивает питание кипятильника 26, который образует теплообменник, нагреваемый текучей средой 27 - такой, как водяной пар, предназначенного для нагревания и частичного испарения упомянутой донной жидкости, которая проходит через кипятильник 26, откуда смещенная фаза, образованная смесью жидкости и пара, возвращается по трубопроводу 28 в нижнюю часть фракционной колонны 15.
Другая часть жидкого донного продукта фракционной колонны 15 выводится по трубопроводу 29, содержащему дроссельный клапан 30, в среднюю зону работающей в режиме депропанизатора первой дистиллиционной колонны 31, головной газообразный продукт которой содержит пропан и метилмеркаптан. Этот головной газообразный продукт выводится из этой первой дистилляционной колонны 31 по трубопроводу 32, проходит через охладитель 33, охлаждающей текучей средой которого является, например, атмосферный воздух, где газообразный головной продукт полностью конденсируется, причем этот жидкий конденсат поступает по упомянутому трубопроводу 32 на вход емкости 34 для жидкости. Часть жидкого продукта выводится из этой емкости 34 по трубопроводу 35, содержащему насос 36 , предназна ченный для того, чтобы обеспечивать подачу обратного потока в верхнюю часть первой дистилляционной колонны 31, в тоже время другая часть жидкого продукта подводится по трубопроводу 37, содержащему насос 38, на вход умягчающей установки 39, в которой метилмеркаптан СН38Н отделяют, например посредством промывки содой, от углеводородов С3(пропан) и выводят в виде смеси с умягчающим реагентом по трубопроводу 40, в то время, как упомянутые углеводороды выводятся из умягчающей установки 39 по трубопроводу 41.
Донный жидкий продукт упомянутой первой дистилляционной колонны 31 содержит соответственно углеводороды С4 и более тяжелые углеводороды и остаточные меркаптаны, за исключением метилмеркаптана. Часть этого донного жидкого продукта выводится из донной части первой дистилляционной колонны 31 по трубопроводу 42, обеспечивающему питание кипятильника 43, где этот донный продукт подогревается текучей средой 44 - такой как водяной пар, и там частично испаряется для того, чтобы вернуться затем по трубопроводу 45 в нижнюю часть первой дистилляционной колонны 31.
Другая часть донного жидкого продукта первой дистилляционной колонны 31 выводится по трубопроводу 45 таким образом, чтобы она прошла через дроссельный клапан 47 и поступила на вход второй дистилляционной колонны бензина 48 в ее среднюю зону. В этой второй дистилляционной колонне 48, донный продукт, поступивший из первой дистилляционной колонны 31, подвергается разделению, с одной стороны, на головной газообразный продукт, состоящий, соответственно, из углеводородов С4 (бутан) и остаточных летучих меркаптанов, а, с другой стороны, на донный жидкий продукт, содержащий, соответственно, углеводороды С5 и более тяжелые углеводороды, а также нелетучие меркаптаны.
Головной газообразный продукт второй дистилляционной колонны 48 выводится из нее по трубопроводу 49, содержащему холодильник 50, в котором в качестве охлаждающей текучей среды используют, например, атмосферный воздух, и где головной продукт подвергается полной конденсации для того, чтобы поступить на вход емкости 51 для жидкого конденсата, откуда одна часть жидкого конденсата выводится по трубопроводу 52 и с помощью насоса 53 подается в виде обратного потока в верхнюю часть второй дистилляционной колонны 48, в то время как другая часть жидкого конденсата подается по трубопроводу 54, содержащему насос 55, на вход умягчающей установки 56, аналогичной вышеупомянутой установке 39, для того, чтобы образовать свободные от меркаптанов углеводороды С4 (бутан), которые выводятся по трубопроводу 57, причем остаточные летучие меркаптаны, смешанные с умягчающим агентом, выводятся по трубопроводу 58.
Донный жидкий продукт второй дистилляционной колонны 48, содержащий вышеупомянутый бензин, обра’юванный из смеси соответственно углеводородов С5 и более тяжелых углеводородов и из нелетучих меркаптанов, частично выводится из донной части упомянутой колонны по трубопроводу 59, обеспечивающему подачу продукта в кипятильник 60, который подогревается текучей средой 61 - такой, как водяной пар, обеспечивающий частичное испарение, и оттуда смесь, состоящая, соотвественно, из жидкой и газообразной фаз, выводится по трубопроводу 62 для того, чтобы вернуться в нижнюю часть второй дистилляционной колонны 48.
Другая часть донного жидкого продукта второй дистилляционной колонны 48 выводится из этой колонны по трубопроводу 63, содержащему холодильник 64, в котором в качестве текучей охлаждающей среды используют, например, атмосферный воздух, и за которым расположена умягчающая установка 65, аналогичная вышеупомянутой установке 39, и предназначена для получения очищенного от меркаптанов бензина, отводимого по трубопроводу 66, при этом нелетучие меркаптаны, смешанные с умягчающим реагентом 65, отводятся по трубопроводу 67. На выходе из умягчающей установки 65, часть произведенного бензина отводят по ответвленному трубопроводу 68, в то время как другую часть бензина подают с помощью насоса 69 в нагнетательный трубопровод 70, чтобы подвести к нагнетательному, благодаря компрессору 24, трубопроводу 23 в точке 71 (где разветвляются трубопровод 23 и трубопровод 70) для того, чтобы объединить потоки в вышеупомянутом трубопроводе 5. Таким образом, донный жидкий продукт второй дистилляционной колонны 48 смешивается с подвергнутым повторному сжатию головным газообразным продуктом фракционной колонны 15 в определенной количественной пропорции, которую селективно регулируют количеством извлеченного донного жидкого продукта из трубопровода 68. Вышеупомянутая смесь, которая образует таким образом смешанную двухфазную текучую среду обратного потока в трубопроводе 5 и которая включает, соответственно, углеводороды С1, С2, С3, С5 и более тяжелые углеводороды и очищенные от меркаптанов, содержит, например, от 1 до 30 % молярных бензина (поступившего по трубопроводу 70) на 70 - 99% молярных летучих соединений (поступивших из трубопровода 23). Эта смесь, предпочтительный состав которой содержит от 5 до 20% молярных бензина, проходит через холодильник 72, в котором используют в качестве охлаждающей текучей среды, например атмосферный воздух, для того, чтобы образовать текучую среду, которую направляют в обратном потоке по трубопроводу 5 в абсорбционную колонну 4, после, по меньшей мере, частичной конденсации в теплообменике 2Ь.
Часть донного жидкого продукта, находящегося в трубопроводе 68, является конечным продуктом.
Текучая среда обратного потока имеет, например, следующий относительный состав, выражен-
ный в молярных процентах:
углеводороды С1 (метан) 44%
углеводороды С2 (этан) 26%
углеводороды С3 (пропан) 23%
углеводороды С5 (пентан) 5%
углеводороды С6 (гексан) 2 %
Благодаря настоящему изобретению, количество рециркулированного растворителя, состоящего соответственно из углеводородов С5 и более тяжелых углеводородов, примерно в 20 раз менее количества, используемого в вышеупомянутом известном способе абсорбции, осуществляемом при высоком давлении в тяжелом углеводороде, кроме того, его функция отличается от его функции в упомянутом известном процессе так, как в настоящем изобретении функция растворителя состоит, в основном, в том, чтобы удалять газ из его критической точки в зону абсорбции абсорбционной колонны 4, и этот эффект удаления настолько явно выражен, насколько рециклированная углеводородная фракция является более тяжелой.
Все вышеупомянутые колонны соответственно абсорбционные, фракционные и дистилляционные выполнены, согласно рациональному варианту, в виде тарельчатых колонн.
В нижеследующих таблицах приведены только для сведения соответствующие составы заполняющего и обработанного газа, а также цифровые данные расчета дохода и прибыли при выполнении одного частного варианта.
Молярная фракция Заполняющий газ Обработанный газ
Вода 0,000001 0,000001
Азот 0,040000 0,041171
Углекислый газ 0,01000 0,010293
Сернистый водород 0,000010 0,000010
Метилмеркаптан 0,000050 0,000009
Этилмеркаптан 0,000170 0,000001
Изопропилмеркаптан 0,000050 0,000000
Н-бутилмеркаптан 0,000050 0,000000
Метан 0,852169 0,877160
Этан 0,050000 0,051458
Пропан 0,020000 0,017811
Изобутан 0,007000 0,000859
Н-бутан 0,009000 0,000434
Изопентан 0,004000 0,000445
Н-пентан 0,003000 0,000280
Н-гексан 0,002500 0,000078
Н-гептан 0,002000 0,000000
Единичная стоимость мощности сжатия
Единичная стоимость мощности нагрева
Разница стоимости жидкости и стоимости газа
0,5 Фр/квт.ч
0,05 Фр/квт.ч
0,2 Фр/кг
Давление в головной части колонны бар абс. 57
Температура охлаждения С -36
Мощность охлаждения для 7 кВт 3647
Температура охлаждения для 7 С -24
Мощность охлаждения для 18 кВт 3156
Температура охлаждения для 18 С 1,3
Мощность сжатия
Мощность сжатия для 24 кВт 564
Мощность сжатия для 9 кВт 3150
Мощность сжатия в 7 кВт 1798
Мощность сжатия в 18 кВт 930
Итог кВт 6442
Стоимость сжатия Фр/ч 3221
Мощность нагрева
Мощность для 26 кВт 7891
Мощность для 43 кВт 2782
Мощность для 60 кВт 3003
Итог кВт 13676
Стоимость нагрева Фр/ч 684
Стоимость сжатия и нагрева Фр/ч 3905
Жидкие продукты
Пропан кг/ч 2183
Бутан кг/ч 17533
С5+ кг/ч 17043
Итог С3+С4+С5+ кг/ч 36759
Доход Фр/х 7352
Прибыль = доход-расход Фр/ч 3447
Фиг. 2 изображает сравнительную диаграмму стоимости эксплуатации криогенных способов удаления меркаптанов из природного газа, соответственно, согласно изобретению и согласно каждому из двух вышеупомянутых известных способов. Этот график показывает изменение дохода, выраженного во франках, в час (Фр/ч), нанесенного на ординаты, в зависимости от абсолютного давления в абсорбционной колонне 4 (фиг. 1), которое выражено в барах и нанесено на абциссы.
Этот график показывает три следующие кривые:
- кривая А, относящаяся к простому способу криогенной дистилляции согласно патенту и.8. 3 763 658;
- кривая В, относящаяся к способу криогенной дистилляции с возвращением в цикл С3/С4 согласно патенту И.8. 5 659 109;
- кривая С, относящаяся к способу выполнения согласно изобретению.
Мы отмечаем, что соответствующая изобретению кривая С показывает значительно более высокие показатели во всей указанной области рабочих давлений (и, в частности, при высоких давлениях), чем доходы, показанные соответственно кривыми В и С.
Изобретение не ограничено никоим образом средствами, соотвественно описанными и представленными на фиг. 1 прилагаемых чертежей, изобретение защищает все равноценные варианты и модификации этих средств, а также их комбинации в рамках нижеследующих пунктов патентной формулы.

Claims (14)

  1. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
    1. Способ очистки заполняющего газа, в частности природного газа (ΟΝ), содержащего углеводороды С1-С5 и более тяжелые углеводороды, для того, чтобы удалить из них сернистые соединения типа летучего меркаптана без операций адсорбции или криогенного расширения газа, например, в турборасширителе, отличающийся тем, что заполняющий газ (1), предварительно высушенный и частично охлажденный (2а, 2Ь), последовательно подают в абсорбционную колонну (4) под давлением, которое обеспечивает текучая среда обратного потока (5), и получают головной продукт (6), представляющий собой очищенный газ с содержанием меркаптанов менее 30 частей на миллион, и донный продукт (13), который направляют во фракционную колонну (15), где происходит отделение в ее головной части очищенных от меркаптанов наиболее летучих соединений (16) заполняющего газа от направляемой в донную часть фракционной колонны (15) бензиновой фракции (29) этого газа, наиболее летучие соединения из которых извлекаются в головной части (32, 49), по меньшей мере, одной дистилляционной колонны (31, 48), при этом конечный донный продукт (63) этой колонны, представляющий собой жидкий бензин в смеси с углеводородами соответственно С5 и более тяжелыми углеводородами, подвергают умягчению таким образом, чтобы он более не содержал летучих меркаптанов, а затем смешивают частично с наиболее летучими соединениями (16, 23), которые были отделены от заполняющего газа в головной части фракционной колонны (15) и вновь подвергнуты сжатию (24), полученную смесь охлаждают (72, 2Ь) и вводят в обратный поток (5) и далее в абсорбционную колонну (4) для создания в ней упомянутой текучей среды обратного потока.
  2. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что предварительно разделяют основной поток заполняющего газа (1) на два ответвленных потока (1а, 1Ь), один (1а) из которых предварительно охлаждают (2а) и подают в нижнюю часть вышеупомянутой абсорбционной колонны (4), а другой (1Ь), предварительно охлажденный (2Ь), подают в среднюю зону вышеупомянутой колонны (4).
  3. 3. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что донный продукт (13), поступающий из вышеупомянутой абсорбционной колонны (4), который содержит углеводороды, соответственно углеводороды С2 и более тяжелые углеводороды и меркаптаны, предварительно подвергается расширению (14) перед подачей во фракционную колонну (15), которая обеспечивает возможность удаления меркаптанов из наиболее летучих соединений заполняющего газа.
  4. 4. Способ по п.3, отличающийся тем, что донный продукт (29), который поступает из фракционной колонны (15) и содержит углеводороды, соответственно С3 и более тяжелые углеводороды и меркаптаны, подают, в случае необходимости, после расширения (30) в первую дистилляционную колонну бензина (31), которая работает предпочтительно в качестве депропанизатора и донный продукт (46) которой содержит соответственно углеводороды С4 и более тяжелые углеводороды и меркаптаны.
  5. 5. Способ по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что донный продукт (46) из первой дистилляционной колонны (31), содержащий углеводороды С4 и более тяжелые углеводороды и меркаптаны, поступает после расширения (47) во вторую дистилляционную колонну (48), которая работает предпочтительно в качестве дебутанизационной колонны, донный продукт (63) которой содержит остаточную бензиновую фракцию, состоящую из углеводородов С5 и более тяжелых углеводородов и из нелетучих меркаптанов.
  6. 6. Способ по п. 4, отличающийся тем, что головной продукт (16) из упомянутой фракционной колонны (15), из которого извлечены меркаптаны и который содержит углеводороды С1, С2 и С3, охлаждают (17), подвергая частичной конденсации, затем разделяют (20), с одной стороны, на жидкую фазу (21), которую направляют в головную часть колонны (15), а, с другой стороны, на газообразную фазу (23), которую вновь подвергают сжатию (24) перед ее вышеупомянутым смешиванием (71), по меньшей мере, с частью конечного продукта дистилляции вышеупомянутой бензиновой фракции (63, 66, 70), другую часть которого извлекают (68).
  7. 7. Способ по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что головной продукт (32) из первой дистилляционной колонны (31), содержащей углеводороды С3 и метилмеркаптан, охлаждают (33), подвергая полной конденсации, затем разделяют на два частичных жидких потока (35, 37), один (35) из которых направляют в головную часть упомянутой первой дистилляционной колонны (31), а другой (37) подвергают умягчению (39) для того, чтобы, с одной стороны, удалить метилмеркаптан (40), в частности, в смеси с умягчающим реагентом, а, с другой стороны, чтобы получить смесь углеводородов С3 (41), очищенную от меркаптанов.
  8. 8. Способ по любому из пунктов, отличающийся тем, что головной продукт (49) из второй дистилляционной колонны (48), содержащий соответственно углеводороды С4 и остаточные летучие меркаптаны, охлаждают (50), подвергая полной конденсации, затем разделяют на два частичных жидких потока (52, 54), один (52) из которых направляют в головную часть упомянутой второй дистилляционной колонны (48), а другой поток (54) подвергают умягчающей обработке (56) для того, чтобы, с одной стороны, удалить из него остаточные летучие меркаптаны (57), в частности, в смеси с умягчающим реагентом, а, с другой стороны, получить смесь углеводородов С4 (58), очищенную от меркаптанов.
  9. 9. Способ по одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что предназначенный для охлаждения частичный поток (1Ь) заполняющего газа (1) и вышеупомянутый обратный поток (5) охлаждают (2Ь) с помощью газа (6), поступающего из головной части упомянутой абсорбционной колонны (4), а также, в случае необходимости, с помощью дополнительной охлаждающей жидкости (7), например такой, как пропан, при этом газ (6), поступающий из упомянутой колонны (4), также нагревают путем теплообмена до температуры окружающей среды.
  10. 10. Установка, предназначенная для осуществления способа согласно любому из пп.1-9, отличающаяся тем, что она содержит абсорбционную колонну (4) под давлением, к которой присоединены трубопроводы, подводящие соответственно заполняющий газ (1а, 1Ь) и обратный поток (5), главный трубопровод (1), который подводит заполняющий газ (ΟΝ) и который раздваивается на два ответвления (1а, 1Ь), одно (1Ь) из которых, а также трубопровод обратного потока (5) проходят через теплообменник (2Ь) в одном направлении, и которым головная часть колонны соединена с отводящим обработанный газ трубопроводом (6), который проходит через упомянутый теплообменник (2Ь) предпочтительно в обратном направлении, в то время как донная часть колонны (4) соединена трубопроводом (13) с фракционной колонной (15), при этом донная часть этой фракционной колонны (15) соединена трубопроводом (29), по меньшей мере, с одной дистилляционной колонной бензина (31, 48), донная часть которой соединена отводящим трубопроводом (63, 66, 70) с нагнетательным трубопроводом (23) компрессора (24), сторона всасывания которого соединена трубопроводом (16, 23) с головной частью фракционной колонны (15), при этом упомянутый отводящий трубопровод (63, 66, 70) и упомянутый нагнетательный трубопровод (23) объединяются (71) в упомянутый трубопровод обратного потока (5).
  11. 11. Установка по п.10, отличающаяся тем, что головная часть вышеупомянутой фракционной колонны (15) соединена трубопроводом (16) через охладитель-конденсатор (17) с входом фазоотделителя (20), выход для газообразной фазы которого соединен трубопроводом (23) со стороны всасывания вышеупомянутого компрессора (24), в то время как выход для жидкой фазы этого фазоотделителя (20) соединен трубопроводом (21) с верхней частью упомянутой фракционной колонны (15).
  12. 12. Установка по п.11, отличающаяся тем, что дистилляционная колонна бензина состоит из двух последовательно расположенных дистилляционных колонн (31, 48), каждая соответствующая головная часть которых соединена соотвествующим трубопроводом (32, 49) через охладитель-конденсатор (33, 50) с входом емкости для конденсата (34, 51), выход которой выходит, с одной стороны, в трубопровод возврата (35, 52), соединенный с верхней частью упомянутой колонны (31, 48), и, с другой стороны, выходит в трубопровод отвода (37, 54) и к устройству для последующей обработки или для использования.
  13. 13. Установка по п.12, отличающаяся тем, что вышеупомянутый отводящий трубопровод
    Фиг. 1 (37), который присоединен к первой дистилляционной колонне (31), присоединен к входу умягчяющего прибора (39), выход которого присоединен к емкости для углеводородов С3, в то время как вышеупомянутый отводящий трубопровод (54), выводящий продукт ко второй дистилляционной колонне (48), присоединен к умягчающей системе (56) или к системе использования углеводородов С4.
  14. 14. Установка, по любому из пп. 10-13, отличающаяся тем, что трубопровод (68), отводящий углеводороды, соотвественно С5 и более тяжелые углеводороды, присоединен к отводящему трубопроводу (63) донной части второй дистилляционной колонны (48).
EA200000719A 1999-07-28 2000-07-27 Способ и установка для очистки газа и продукты, получаемые с помощью этого способа EA002731B1 (ru)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR9909807A FR2796858B1 (fr) 1999-07-28 1999-07-28 Procede et installation de purification d'un gaz et produits ainsi obtenus

Publications (3)

Publication Number Publication Date
EA200000719A2 EA200000719A2 (ru) 2001-02-26
EA200000719A3 EA200000719A3 (ru) 2001-06-25
EA002731B1 true EA002731B1 (ru) 2002-08-29

Family

ID=9548628

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EA200000719A EA002731B1 (ru) 1999-07-28 2000-07-27 Способ и установка для очистки газа и продукты, получаемые с помощью этого способа

Country Status (9)

Country Link
US (1) US6368385B1 (ru)
EP (1) EP1072672B1 (ru)
JP (1) JP3719376B2 (ru)
AR (1) AR022351A1 (ru)
DE (1) DE60043207D1 (ru)
EA (1) EA002731B1 (ru)
FR (1) FR2796858B1 (ru)
MY (1) MY126590A (ru)
NO (1) NO320273B1 (ru)

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU7158701A (en) * 2000-08-11 2002-02-25 Fluor Corp High propane recovery process and configurations
US7051553B2 (en) * 2002-05-20 2006-05-30 Floor Technologies Corporation Twin reflux process and configurations for improved natural gas liquids recovery
EA007771B1 (ru) * 2002-05-20 2007-02-27 Флуор Корпорейшн Установка для получения газового бензина и способ работы этой установки
ITMI20022709A1 (it) * 2002-12-20 2004-06-21 Enitecnologie Spa Procedimento per la rimozione dell'idrogeno solforato contenuto nel gas naturale.
FR2875237B1 (fr) * 2004-09-10 2007-07-27 Total Sa Procede et installation pour l'extraction des mercaptans d'un melange gazeux d'hydrocarbures
FR2879729B1 (fr) * 2004-12-22 2008-11-21 Technip France Sa Procede et installation de production de gaz traite, d'une coupe riche en hydrocarbures en c3+ et d'un courant riche en ethane
DE102005004948B3 (de) * 2005-02-02 2006-03-02 Uhde Gmbh Verfahren zur Erhöhung der Selektivität von physikalisch wirkenden Lösungsmitteln bei einer Absorption von Gaskomponenten aus technischen Gasen
DE102005026587A1 (de) * 2005-05-27 2006-11-30 Kaufmann, Jürgen Verfahren und Vorrichtung zur Aufbereitung von Biogas oder Faulgas
FR2897066B1 (fr) * 2006-02-06 2012-06-08 Inst Francais Du Petrole Procede d'extraction de l'hydrogene sulfure contenu dans un gaz hydrocarbone.
CN101529187A (zh) * 2006-10-24 2009-09-09 国际壳牌研究有限公司 从液化天然气中脱除硫醇的方法
US10451344B2 (en) 2010-12-23 2019-10-22 Fluor Technologies Corporation Ethane recovery and ethane rejection methods and configurations
ES2489967B1 (es) * 2013-02-25 2015-06-11 Ingeniería Para El Desarrollo Tecnológico, S.L. Método y sistema para el tratamiento de compuestos orgánicos volátiles
CN104817421B (zh) * 2015-03-23 2016-08-24 七台河宝泰隆煤化工股份有限公司 一种轻烃分离装置轻烃分离的方法
FR3039080B1 (fr) * 2015-07-23 2019-05-17 L'air Liquide, Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude Methode de purification d'un gaz riche en hydrocarbures
US10006701B2 (en) 2016-01-05 2018-06-26 Fluor Technologies Corporation Ethane recovery or ethane rejection operation
US10330382B2 (en) 2016-05-18 2019-06-25 Fluor Technologies Corporation Systems and methods for LNG production with propane and ethane recovery
MX2019001888A (es) 2016-09-09 2019-06-03 Fluor Tech Corp Metodos y configuracion para readaptacion de planta liquidos de gas (ngl) para alta recuperacion de etano.
RU2640969C1 (ru) * 2017-03-16 2018-01-12 Публичное акционерное общество "Газпром" Способ извлечения сжиженных углеводородных газов из природного газа магистральных газопроводов и установка для его осуществления

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2117548A (en) * 1934-09-14 1938-05-17 Phillips Petroleum Co Process of extracting and recovering volatile hydrocarbons from hydrocarbon gases
US2241716A (en) * 1937-06-15 1941-05-13 Polymerization Process Corp Conversion of hydrocarbons
US2168683A (en) * 1937-07-01 1939-08-08 Petroleum Engineering Inc Absorption process
US2423156A (en) * 1939-03-06 1947-07-01 Laurence S Reid Method of recovering desirable petroleum hydrocarbon fractions at substantially wellhead pressure
US2419039A (en) * 1944-12-21 1947-04-15 Phillips Petroleum Co Extractive distillation of hydrocarbons with furfural-water mixtures
US2973834A (en) * 1958-08-12 1961-03-07 Hydrocarbon Research Inc Hydrocarbon recovery from natural gas
US3899312A (en) * 1969-08-21 1975-08-12 Linde Ag Extraction of odorizing sulfur compounds from natural gas and reodorization therewith
DE2250169A1 (de) * 1972-10-13 1974-04-25 Metallgesellschaft Ag Verfahren zur entschwefelung technischer brenngase und synthesegase
US4088735A (en) * 1974-07-10 1978-05-09 Metallgesellschaft Aktiengesellschaft Process for purifying gases from the gasification of fossil fuels
US4020144A (en) * 1975-05-02 1977-04-26 Exxon Research And Engineering Company Method for removal of gaseous sulfur and nitrogen compounds from gas streams
IT1056904B (it) * 1976-03-05 1982-02-20 Snam Progetti Procedimento per la purificazione di gas naturali ad alto contenuto di gas acidi
US4186061A (en) * 1977-06-24 1980-01-29 Phillips Petroleum Company Fractionation of methyl-mercaptan reactor effluent
DE2909335A1 (de) * 1979-03-09 1980-09-18 Linde Ag Verfahren und vorrichtung zur zerlegung von erdgas
DE2924162A1 (de) * 1979-06-15 1980-12-18 Linde Ag Verfahren zum selektiven auswaschen von schwefelverbindungen aus feuchten gasgemischen
US4370156A (en) * 1981-05-29 1983-01-25 Standard Oil Company (Indiana) Process for separating relatively pure fractions of methane and carbon dioxide from gas mixtures
US4421535A (en) * 1982-05-03 1983-12-20 El Paso Hydrocarbons Company Process for recovery of natural gas liquids from a sweetened natural gas stream
US4696688A (en) * 1985-12-13 1987-09-29 Advanced Extraction Technologies, Inc. Conversion of lean oil absorption process to extraction process for conditioning natural gas
US4957715A (en) * 1988-04-15 1990-09-18 Uop Gas treatment process
FR2646166B1 (fr) * 1989-04-25 1991-08-16 Technip Cie Procede de recuperation d'hydrocarbures liquides dans une charge gazeuse et installation pour l'execution de ce procede
DE4027239A1 (de) * 1990-08-29 1992-03-05 Linde Ag Verfahren zur selektiven entfernung anorganischer und/oder organischer schwefelverbindungen
US5659109A (en) * 1996-06-04 1997-08-19 The M. W. Kellogg Company Method for removing mercaptans from LNG

Also Published As

Publication number Publication date
FR2796858B1 (fr) 2002-05-31
US6368385B1 (en) 2002-04-09
NO20003860L (no) 2001-01-29
AR022351A1 (es) 2002-09-04
NO20003860D0 (no) 2000-07-27
NO320273B1 (no) 2005-11-14
MY126590A (en) 2006-10-31
JP3719376B2 (ja) 2005-11-24
EP1072672B1 (fr) 2009-10-28
EA200000719A3 (ru) 2001-06-25
DE60043207D1 (de) 2009-12-10
EA200000719A2 (ru) 2001-02-26
JP2001081485A (ja) 2001-03-27
FR2796858A1 (fr) 2001-02-02
EP1072672A1 (fr) 2001-01-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EA002731B1 (ru) Способ и установка для очистки газа и продукты, получаемые с помощью этого способа
RU2204094C2 (ru) Усовершенствованный способ каскадного охлаждения для сжижения природного газа
CA2271359C (en) Acid gas fractionation
US4451275A (en) Nitrogen rejection from natural gas with CO2 and variable N2 content
RU2460022C2 (ru) Способ и устройство для обработки потока углеводородов
RU2194930C2 (ru) Способ сжижения потока природного газа, содержащего по меньшей мере один замораживаемый компонент
RU2491487C2 (ru) Способ сжижения природного газа с улучшенным извлечением пропана
US3393527A (en) Method of fractionating natural gas to remove heavy hydrocarbons therefrom
US7856848B2 (en) Flexible hydrocarbon gas separation process and apparatus
RU2554736C2 (ru) Способ очистки многофазного углеводородного потока и предназначенная для этого установка
CZ9904556A3 (cs) Zdokonalený postup zkapalňování zemního plynu
KR20000052749A (ko) 탄화수소 가스의 처리방법
EA012227B1 (ru) Способ и устройство для удаления кислых веществ из потока природного газа
US11156411B2 (en) Natural gas liquid fractionation plant waste heat conversion to simultaneous cooling capacity and potable water using Kalina cycle and modified multi-effect distillation system
EA003854B1 (ru) Способ разделения газового потока (варианты)
US20080072620A1 (en) Treating of a crude containing natural gas
EA007664B1 (ru) Удаление жидкостей природного газа из газообразного потока природного газа
AU2002338705A1 (en) Treating of a crude containing natural gas
US10451359B2 (en) Natural gas liquid fractionation plant waste heat conversion to power using Kalina cycle
EA035004B1 (ru) Возврат флегмы в колоннах для деметанирования
CA1250224A (en) Process for the separation of c in2 xx, c in3 xx or c in4 xx hydrocarbons
US4932213A (en) Method of treating natural gas to remove ethane and higher hydrocarbons
RU2514804C2 (ru) Способ удаления азота
RU2720366C1 (ru) Способ криогенного разделения потока природного газа
US10865661B2 (en) Natural gas liquid fractionation plant waste heat conversion to simultaneous power, cooling and potable water using modified goswami cycle and new modified multi-effect-distillation system

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s)

Designated state(s): AM BY KG MD TJ

MK4A Patent expired

Designated state(s): AZ KZ TM RU