RU2786205C1 - Способ регенерации адсорбентов при переработке природного газа - Google Patents
Способ регенерации адсорбентов при переработке природного газа Download PDFInfo
- Publication number
- RU2786205C1 RU2786205C1 RU2022110112A RU2022110112A RU2786205C1 RU 2786205 C1 RU2786205 C1 RU 2786205C1 RU 2022110112 A RU2022110112 A RU 2022110112A RU 2022110112 A RU2022110112 A RU 2022110112A RU 2786205 C1 RU2786205 C1 RU 2786205C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- adsorbent
- regeneration
- adsorbate
- gas
- cooling
- Prior art date
Links
- 239000003463 adsorbent Substances 0.000 title claims abstract description 69
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 title claims abstract description 62
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 title claims abstract description 22
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 75
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 claims abstract description 61
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 38
- 239000002156 adsorbate Substances 0.000 claims abstract description 36
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 36
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 35
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 33
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 30
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 claims abstract description 23
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 claims abstract description 23
- 238000003795 desorption Methods 0.000 claims abstract description 20
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 20
- 229910001868 water Inorganic materials 0.000 claims abstract description 17
- 230000001172 regenerating Effects 0.000 claims abstract description 16
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 8
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 claims abstract description 7
- 230000003197 catalytic Effects 0.000 claims description 11
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims description 5
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 claims description 4
- 239000000112 cooling gas Substances 0.000 claims description 3
- 238000010926 purge Methods 0.000 claims description 3
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 claims description 2
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims description 2
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims description 2
- 229910000510 noble metal Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 238000005245 sintering Methods 0.000 claims description 2
- 229910000314 transition metal oxide Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 abstract description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 abstract description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 2
- 230000002588 toxic Effects 0.000 abstract description 2
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000000741 silica gel Substances 0.000 description 12
- 229910002027 silica gel Inorganic materials 0.000 description 12
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 150000003464 sulfur compounds Chemical class 0.000 description 12
- 238000000034 method Methods 0.000 description 9
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 7
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 6
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 5
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 4
- 210000004544 DC2 Anatomy 0.000 description 3
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000002530 ischemic preconditioning Effects 0.000 description 3
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 3
- ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N propane Chemical compound CCC ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000010457 zeolite Substances 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 2
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 2
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 2
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 2
- 239000002283 diesel fuel Substances 0.000 description 2
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 2
- QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N nitrogen group Chemical group [N] QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N oxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 2
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 1
- 231100000614 Poison Toxicity 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N dihydrogen sulfide Chemical compound S RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 1
- 229910000037 hydrogen sulfide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000004886 process control Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 239000002594 sorbent Substances 0.000 description 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 1
- 230000000087 stabilizing Effects 0.000 description 1
- 150000003457 sulfones Chemical class 0.000 description 1
- 150000003462 sulfoxides Chemical class 0.000 description 1
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 1
- 239000003440 toxic substance Substances 0.000 description 1
Images
Abstract
Изобретение относится к технологии регенерации адсорбентов при переработке природного газа. Изобретение касается способа регенерации адсорбентов при переработке природного газа, включает стадии нагрева адсорбента с десорбцией адсорбата и охлаждения адсорбента потоками регенерирующего и охлаждающего инертного газа. В качестве регенерирующего и охлаждающего инертного газа используют сухой азот, имеющий точку росы по воде не выше, чем требуемая точка росы по воде потока, очищенного на адсорбенте. Сухой азот последовательно проходит через слой охлаждаемого адсорбента на стадии охлаждения адсорбента, нагревается до температуры регенерации в рекуперативном теплообменнике и дополнительном нагревательном аппарате, пропускается через слой нагреваемого адсорбента на стадии нагрева адсорбента с десорбцией адсорбата, далее отработанный газ регенерации поступает совместно с десорбатом в виде азото-десорбатной смеси нестационарного состава в рекуперативный теплообменник для нагрева сухого азота, охлаждается в дополнительном охлаждающем аппарате и подается для выравнивания состава азото-десорбатной смеси на смешение с сухим азотом, после чего смешивается с воздухом, направляется в реактор термокаталитического окисления десорбированного адсорбата и далее сбрасывается на свечу. Технический результат - сокращение металлоемкости оборудования, количества используемого газа регенерации и выбросов токсичных продуктов в атмосферу. 17 з.п. ф-лы, 2 ил., 3 табл., 1 пр.
Description
Изобретение относится к технологии регенерации адсорбентов при переработке природного газа и может быть использовано на предприятиях газовой и газохимической промышленности.
Одним из характерных и затратных процессов крупнотоннажной переработки природного газа является глубокая очистка газообразных и жидких технологических потоков от таких примесей как вода, сероводород, сернистые соединения и углеводороды на установках с неподвижным слоем адсорбента (цеолитов, силикагеля, активированного угля), который после насыщения указанными примесями подвергается регенерации.
Известен способ регенерации силикагеля, отработавшего в процессе очистки дизельного топлива, насыщенного окисленными соединениями серы в виде сульфонов и сульфоксидов до их содержания 20 мг/кг, включающий промывку силикагеля, находящегося в адсорбере, водой при температуре 20-50 °С, осушку промытого силикагеля нагнетаемым в адсорбер азотом при температуре 180-195 °С, отвод азота, содержащего пары воды и следы остаточных углеводородов, из адсорбера в конденсатор с охлаждением его до 40-60 °С, далее охлажденный азот отводят в сепаратор для отделения жидкой фазы и дальнейшей его рециркуляции в адсорбер с обеспечением снижения температуры промытого и осушенного силикагеля до 30-40 °С (патент на изобретение RU 2657342, МПК B01J 20/34, заявлен 19.04.2017 г., опубликован 19.06.2018 г.). Недостатками изобретения являются:
- десорбция адсорбированных силикагелем соединений серы путем промывки адсорбента водой, то есть замещением адсорбируемой водой адсорбированных соединений серы, с последующей десорбцией адсорбированной воды азотом при 180-195 °С, что энергетически невыгодно, поскольку теплота десорбции воды существенно выше теплоты десорбции соединений серы ввиду более высокого сродства силикагеля к воде;
- нереализуемое практически охлаждение силикагеля до 30-40 °С с помощью десорбирующего азота с температурой 40-60 °С после конденсации из него воды и остаточных углеводородов, поскольку азот, охлажденный максимум до 40 °С, не может охладить силикагель до 30-40 °С;
- равновесная 100 % влажность подаваемого на охлаждение силикагеля азота после конденсации в нем влаги, приводящая к осушке азота силикагелем на заключительной стадии охлаждения и, соответственно, к снижению адсорбционной способности силикагеля при очистке дизельного топлива от соединений серы.
Известен способ совместной очистки природного газа от фракции тяжелых углеводородов и серусодержащих примесей путем адсорбции, при этом в качестве адсорбента используют активный уголь, а адсорбционный процесс очистки проводят в двухфазном режиме с регенерацией отработанного адсорбента нагретым инертным газом и пропускаемым через слой отработанного адсорбента противотоком очищаемому природному газу с последующим охлаждением регенерированного адсорбента естественным охлаждением (патент на изобретение RU 2465041, МПК B01D 53/14, заявлен 04.05.2011 г., опубликован 27.10.2012 г.). Недостатками изобретения являются:
- невозможность промышленной реализации способа, так как интенсивное естественное охлаждение адсорбента после регенерации при высокой температуре нельзя обеспечить за счет теплопередачи с окружающей средой через стенку адсорбера большого диаметра;
- искусственное увеличение продолжительности фазы адсорбции за счет продолжительной фазы регенерации для обеспечения малоэффективного естественного охлаждения адсорбента, приводящее к многократному увеличению размеров адсорбера, капитальных и эксплуатационных затрат на реализацию процесса в целом;
- кожухотрубчатая конструкция адсорбера для проведения регенерации с размещением адсорбента в трубном пространстве, приводящая к увеличению габаритов, металлоемкости и стоимости аппарата
Наиболее близок к заявляемому изобретению способ регенерации адсорбера от влаги, включающий нагрев до 180-200 °С и охлаждение адсорбера потоком газа со сбросом его части в атмосферу при нагреве, использование при нагреве регенерирующего газа – азота, при этом нагрев до 180-200 °С обеспечивают в две стадии, на первой регенерирующий газ нагревают, эжектируют и смешивают с воздухом с образованием потока газа, который сбрасывают в атмосферу после адсорбера, при достижении температуры потока газа 100-110 °С подачу воздуха прекращают, на второй стадии организуют циркуляцию потока газа через адсорбер, причем в атмосферу сбрасывают часть потока газа, равную количеству регенерирующего газа, подаваемого на эжектирование, при достижении 180-200 °С нагрев и эжектирование прекращают, после чего поэтапно вакуумируют адсорбер до 1*10-2 мм рт. ст., при этом на первом этапе вакуумируют до 100-200 мм рт. ст. с одновременной подачей в адсорбер калиброванного расхода регенерирующего газа, на втором этапе вакуумирование ведут с помощью механического насоса, а далее охлаждают до рабочей температуры потоком газа, в качестве которого используют чистый рабочий газ, организацию потока газа при нагреве адсорбера до 180-200 °С на первом этапе вакуумирования и при охлаждении осуществляют эжекторами, кроме того, при охлаждении для эжектирования используют часть неосушенного рабочего газа (патент на изобретение RU 2239489, МПК B01D 53/96, B01J 20/34, заявлен 21.10.2002 г., опубликован 10.11.2004 г.). Недостатками изобретения являются:
- проведение процесса регенерации в две стадии по несколько этапов с различными технологическими операциями, что усложняющее управление процессом;
- малоэффективное с позиций подвода тепла в электронагревателе формирование потока теплоносителя на первом этапе первой стадии регенерации нагреванием азота до 280-300 °С в электронагревателе, к которому затем подкачивается холодный воздух, из-за относительно низкого коэффициента теплопередачи (низкая скорость потока газа в электронагревателе) и температурного напора;
- нагрев на втором этапе первой стадии регенерации слоя адсорбента лишь до температуры 180-200 °С, недостаточной для высокой степени восстановления адсорбционных свойств сорбентов, особенно некоторых типов цеолитов, широко применяемых при глубокой осушке и очистке технологических потоков;
- влияние колебаний температуры окружающей среды на параметры ведения процесса, т.к. при формировании потока теплоносителя в систему подкачивается воздух из атмосферы;
- использование на двух этапах второй стадии регенерации различных аппаратов с разной глубиной вакуумирования, что существенно удорожает реализацию способа;
- попадание в продукты десорбции при осушке природного газа вместе с водой углеводородов, которые вместе с газами регенерации сбрасываются в атмосферу, загрязняя окружающую среду.
При создании изобретения была поставлена задача разработки природосберегающего способа регенерации адсорбентов при переработке природного газа путем эффективного использования технологических потоков.
Поставленная задача решается за счет того, что способ регенерации адсорбентов при переработке природного газа включает стадии нагрева адсорбента с десорбцией адсорбата и охлаждения адсорбента потоками регенерирующего и охлаждающего инертного газа, соответственно, при этом в качестве регенерирующего и охлаждающего инертного газа используют сухой азот, имеющий точку росы по воде не выше, чем требуемая точка росы по воде потока, очищенного на адсорбенте, сухой азот последовательно проходит через слой охлаждаемого адсорбента на стадии охлаждения адсорбента, нагревается до температуры регенерации в рекуперативном теплообменнике и дополнительном нагревательном аппарате, пропускается через слой нагреваемого адсорбента на стадии нагрева адсорбента с десорбцией адсорбата, далее отработанный газ регенерации поступает совместно с десорбатом в виде азото-десорбатной смеси нестационарного состава в рекуперативный теплообменник для нагрева сухого азота, охлаждается в дополнительном охлаждающем аппарате и подается для выравнивания состава азото-десорбатной смеси на смешение с сухим азотом, после чего смешивается с воздухом, направляется в реактор термокаталитического окисления десорбированного адсорбата и далее сбрасывается на свечу.
Целесообразно при использовании в качестве адсорбента синтетических цеолитов температуру сухого азота, пропускаемого через слой нагреваемого адсорбента на стадии нагрева адсорбента с десорбцией адсорбата, обеспечивать в диапазоне 250-350 °С.
Целесообразно при использовании в качестве адсорбента активированных углей температуру сухого азота, пропускаемого через слой нагреваемого адсорбента на стадии нагрева адсорбента с десорбцией адсорбата, обеспечивать в диапазоне 180-250 °С.
В качестве дополнительного нагревательного аппарата можно использовать печь прямого нагрева, трубчатые электронагреватели или иные теплообменные аппараты с применением конденсируемого водяного пара или масла-теплоносителя или горячих дымовых газов.
В качестве дополнительного охлаждающего аппарата можно использовать водяной или воздушный холодильник.
При выравнивании состава азото-десорбатной смеси целесообразно концентрацию окисляемого десорбируемого адсорбата в смеси отработанного газа регенерации с воздухом обеспечивать не выше величины, при которой начинается температурное спекание катализатора в реакторе термокаталитического окисления десорбированного адсорбата.
Целесообразно при ограниченном диапазоне производительности реактора термокаталитического окисления десорбированного адсорбата предусмотреть стабилизацию расхода отработанного газа регенерации с помощью ресивера в момент пикового выделения десорбированного адсорбата. Причем смешение отработанного газа регенерации с сухим азотом осуществляют перед и/или после ресивера.
Целесообразно для выравнивания состава азото-десорбатной смеси отработанный газ регенерации через инжектор подавать в ресивер с диафрагменным смесителем и системой инжекционной циркуляции газа регенерации.
Целесообразно расход воздуха, подаваемого на смешение с отработанным газом регенерации, обеспечивать в количестве не менее десятикратного избытка по сравнению с минимальным расходом воздуха, необходимым для полного окисления десорбированного адсорбата в отработанном газе регенерации.
В качестве катализатора в реакторе термокаталитического окисления десорбированного адсорбата можно использовать благородные металлы или оксиды переходных металлов.
Целесообразно при регенерации адсорбентов очистки жидкофазных потоков от примесей перед стадией нагрева адсорбента с десорбцией адсорбата выполнять продувку слоя адсорбента сухим азотом и сбор выделенной жидкой фазы в дополнительном сборнике с объединением газов продувки и отработанного газа регенерации.
Целесообразно при широком диапазоне производительности реактора термокаталитического окисления предусмотреть подачу отработанного газа регенерации в реактор напрямую без разбавления сухим азотом.
Целесообразно перед подачей в термокаталитический реактор отработанный газ регенерации объединять с другими потоками производства по переработке природного газа, требующими окисления перед сбросом в атмосферу, например, с кислым газом установки аминовой очистки.
Целесообразно при наличии в составе производства по переработке природного газа установки деазотирования природного газа в качестве регенерирующего и охлаждающего газа использовать азотсодержащий газ, вырабатываемый на этой установке.
На фигуре 1 представлена схема одного из возможных вариантов реализации заявляемого изобретения с использованием следующих обозначений:
1-14 – трубопровод;
101-103 – адсорбер;
201 – рекуперативный теплообменник;
202 – дополнительный нагревательный аппарат;
203 – дополнительный охлаждающий аппарат;
301 – ресивер;
401 – реактор термокаталитического окисления десорбированного адсорбата.
Приведенная на фигуре 1 схема функционирует следующим образом.
Условно принято, что адсорбер 101 находится на стадии адсорбции, адсорбер 102 – на стадии охлаждения адсорбента, адсорбер 103 – на стадии нагрева адсорбента с десорбцией адсорбата. Поток очищаемого сжиженного углеводородного газа (СУГ) по трубопроводу 1 поступает для адсорбционной очистки от сернистых соединений в адсорбер 101 и проходит снизу вверх слой адсорбента. Очищенный от сернистых соединений поток СУГ сверху адсорбера 101 по трубопроводу 2 выводится для дальнейшей переработки на производстве по переработке природного газа.
В качестве регенерирующего и охлаждающего газа используют сухой азот, вырабатываемый на производстве по переработке природного газа и поступающий из заводской сети по трубопроводу 3.
Поступающий из заводской сети по трубопроводу 3 сухой азот пропускается сверху вниз через слой охлаждаемого адсорбента в адсорбере 102, находящемся на стадии охлаждения адсорбента, и далее последовательно проходит по трубопроводу 4 рекуперативный теплообменник 201 и по трубопроводу 5 дополнительный нагревательный аппарат 202 для нагрева до температуры регенерации. Нагретый поток в качестве газа регенерации пропускается сверху вниз через слой нагреваемого адсорбента в адсорбере 103, находящемся на стадии нагрева адсорбента с десорбцией адсорбата. Отработанный газ регенерации в виде азото-десорбатной смеси нестационарного состава из адсорбера 103 направляется по трубопроводу 7 сначала в рекуперативный теплообменник 201 для нагрева сухого азота, а затем по трубопроводу 8 в дополнительный охлаждающий аппарат 203 для дополнительного охлаждения. Охлажденная азото-десорбатная смесь далее для выравнивания состава азото-десорбатной смеси смешивается с потоком сухого азота, поступающим по трубопроводу 12, формируя поток отработанного газа регенерации стационарного состава, который затем подается по трубопроводу 9 в реактор термокаталитического окисления десорбированного адсорбата 401, где сернистые соединения окисляются кислородом воздуха, поступающего по трубопроводу 14, и сбрасывается на свечу по трубопроводу 13. Формирование потока отработанного газа регенерации стационарного состава за счет смешения с потоком сухого азота также позволяет избежать роста температуры в реакторе термокаталитического окисления десорбированного адсорбата 401.
В момент пикового выделения сернистых соединений для стабилизации расхода отработанного газа регенерации, подаваемого в реактор термокаталитического окисления десорбированного адсорбата 401, часть азото-десорбатной смеси после дополнительного охлаждающего аппарата 203 отводят по трубопроводу 10 в ресивер 301. Разгрузка ресивера 301 производится путем направления его содержимого по трубопроводу 11 на смешение с азото-десорбатной смесью, поступающей из дополнительного охлаждающего аппарата 203 в реактор 401 по трубопроводу 9, в период последующего снижения концентрации сернистых соединений в данном потоке.
Возможная циклограмма работы адсорберов 101-103 приведена на фигуре 2.
Пример. Выполнено математическое моделирование способа регенерации адсорбентов при переработке природного газа в соответствии с прототипом и заявляемым изобретением. Поток СУГ, состав которого приведен в таблице 1, в количестве 135864 кг/ч подается в находящийся на стадии адсорбции адсорбер. Очистка СУГ от сернистых соединений (меркаптанов) происходит при температуре 40 °C и давлении 18,3 бар (изб.) до уровня 15 ppm масс. Регенерация насыщенного адсорбента производится сухим азотом при давлении 17,3 бар (изб.) и температуре 270 °C для заявляемого способа и 200 °C для прототипа. Для заявляемого способа, в отличие от прототипа, предусмотрена подача сухого азота для поддержания необходимой концентрации меркаптанов в отработанном газе регенерации в виде азото-десорбатной смеси, направляемой в реактор термокаталитического окисления десорбированного адсорбата. Согласно заявляемому изобретению во время пикового выделения меркаптанов (четвертый час стадии нагрева адсорбента с десорбцией адсорбата) основная часть потока отработанного газа регенерации будет подаваться на заполнение ресивера, что позволяет стабилизировать расход отработанного газа регенерации, поступающего в реактор термокаталитического окисления десорбированного адсорбата. Материальные балансы обоих способов приведены в таблице 2. Из данных таблицы 2 видно, что для прототипа в период пикового выделения меркаптанов для полного их окисления потребуется большее количество кислорода воздуха, что вызывает рост температуры в реакторе термокаталитического окисления десорбированного адсорбата с 460 °C до 516 °C. Приведенные в таблице 3 результаты расчетов адсорбции и регенерации также показывают, что проведение регенерации адсорбентов для заявляемого способа при более высокой температуре 270 °C позволяет увеличить степень регенерации адсорбента и, как следствие, емкость регенерированного адсорбента, сокращая количество загружаемого адсорбента и металлоемкость адсорберов, т.е. эксплуатационные и капитальные затраты. Также для заявляемого способа потребуется меньшее количество газа регенерации ввиду того, что с увеличением температуры регенерации адсорбентов возрастает теплоемкость газа регенерации. Каталитическое окисление извлеченных на стадии адсорбции примесей позволяет повысить уровень экологической безопасности способа путем сокращения выбросов токсичных веществ производства в окружающую среду.
Таким образом, обеспечивая сокращение металлоемкости оборудования, количества используемого газа регенерации и выбросов токсичных продуктов в атмосферу, заявляемое изобретение решает поставленную задачу разработки природосберегающего способа регенерации адсорбентов при переработке природного газа путем эффективного использования технологических потоков.
Claims (18)
1. Способ регенерации адсорбентов при переработке природного газа, включающий стадии нагрева адсорбента с десорбцией адсорбата и охлаждения адсорбента потоками регенерирующего и охлаждающего инертного газа, соответственно, отличающийся тем, что в качестве регенерирующего и охлаждающего инертного газа используют сухой азот, имеющий точку росы по воде не выше, чем требуемая точка росы по воде потока, очищенного на адсорбенте, при этом сухой азот последовательно проходит через слой охлаждаемого адсорбента на стадии охлаждения адсорбента, нагревается до температуры регенерации в рекуперативном теплообменнике и дополнительном нагревательном аппарате, пропускается через слой нагреваемого адсорбента на стадии нагрева адсорбента с десорбцией адсорбата, далее отработанный газ регенерации поступает совместно с десорбатом в виде азото-десорбатной смеси нестационарного состава в рекуперативный теплообменник для нагрева сухого азота, охлаждается в дополнительном охлаждающем аппарате и подается для выравнивания состава азото-десорбатной смеси на смешение с сухим азотом, после чего смешивается с воздухом, направляется в реактор термокаталитического окисления десорбированного адсорбата и далее сбрасывается на свечу.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что температуру сухого азота, пропускаемого через слой нагреваемого адсорбента на стадии нагрева адсорбента с десорбцией адсорбата, обеспечивают в диапазоне 250-350 °С.
3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что температуру сухого азота, пропускаемого через слой нагреваемого адсорбента на стадии нагрева адсорбента с десорбцией адсорбата, обеспечивают в диапазоне 180-250 °С.
4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве дополнительного нагревательного аппарата используют печь прямого нагрева.
5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве дополнительного нагревательного аппарата используют трубчатые электронагреватели.
6. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в дополнительном нагревательном аппарате используют конденсируемый водяной пар или масло-теплоноситель или горячие дымовые газы.
7. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве дополнительного охлаждающего аппарата используют водяной или воздушный холодильник.
8. Способ по п. 1, отличающийся тем, что при выравнивании состава азото-десорбатной смеси концентрацию окисляемого десорбируемого адсорбата в смеси отработанного газа регенерации с воздухом обеспечивают не выше величины, при которой начинается температурное спекание катализатора в реакторе термокаталитического окисления десорбированного адсорбата.
9. Способ по п. 1, отличающийся тем, что стабилизируют расход отработанного газа регенерации с помощью ресивера.
10. Способ по п. 9, отличающийся тем, что отработанный газ регенерации смешивают с сухим азотом перед и/или после ресивера.
11. Способ по п. 1, отличающийся тем, что отработанный газ регенерации через инжектор подают в ресивер с диафрагменным смесителем и системой инжекционной циркуляции газа регенерации.
12. Способ по п. 1, отличающийся тем, что расход воздуха, подаваемого на смешение с отработанным газом регенерации, обеспечивают в количестве не менее десятикратного избытка по сравнению с минимальным расходом воздуха, необходимым для полного окисления десорбированного адсорбата в отработанном газе регенерации.
13. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве катализатора в реакторе термокаталитического окисления десорбированного адсорбата используют благородные металлы.
14. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве катализатора в реакторе термокаталитического окисления десорбированного адсорбата используют оксиды переходных металлов.
15. Способ по п. 1, отличающийся тем, что перед стадией нагрева адсорбента с десорбцией адсорбата выполняют продувку слоя адсорбента сухим азотом и сбор выделенной жидкой фазы в дополнительном сборнике с объединением газов продувки и отработанного газа регенерации.
16. Способ по п. 1, отличающийся тем, что отработанный газ регенерации после дополнительного охлаждающего аппарата направляют напрямую в реактор термокаталитического окисления.
17. Способ по п. 16, отличающийся тем, что отработанный газ регенерации перед термокаталитическим реактором объединяют с другими утилизируемыми потоками производства по переработке природного газа.
18. Способ по п. 1, отличающийся тем, что регенерирующий и охлаждающий газ вырабатывают на установке деазотирования природного газа производства по переработке природного газа.
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2786205C1 true RU2786205C1 (ru) | 2022-12-19 |
Family
ID=
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2239489C2 (ru) * | 2002-10-21 | 2004-11-10 | Открытое акционерное общество криогенного машиностроения | Способ регенерации адсорбера от влаги и устройство для его осуществления |
FR2856607B1 (fr) * | 2003-06-27 | 2006-08-18 | Air Liquide | Procede de purification d'air par cycle tsa accelere |
RU2669269C2 (ru) * | 2017-02-13 | 2018-10-09 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Газпром Трансгаз Краснодар" | Способ регенерации адсорбента осушки природных газов |
RU2750699C1 (ru) * | 2020-06-26 | 2021-07-01 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Газпром Трансгаз Краснодар" | Адсорбционная установка подготовки природного газа к транспорту |
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2239489C2 (ru) * | 2002-10-21 | 2004-11-10 | Открытое акционерное общество криогенного машиностроения | Способ регенерации адсорбера от влаги и устройство для его осуществления |
FR2856607B1 (fr) * | 2003-06-27 | 2006-08-18 | Air Liquide | Procede de purification d'air par cycle tsa accelere |
RU2669269C2 (ru) * | 2017-02-13 | 2018-10-09 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Газпром Трансгаз Краснодар" | Способ регенерации адсорбента осушки природных газов |
RU2750699C1 (ru) * | 2020-06-26 | 2021-07-01 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Газпром Трансгаз Краснодар" | Адсорбционная установка подготовки природного газа к транспорту |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5059405A (en) | Process and apparatus for purification of landfill gases | |
JP6575050B2 (ja) | 二酸化炭素の回収方法及び回収装置 | |
US8409329B2 (en) | Method for the purification of a gas containing CO2 using an adsorption purification unit | |
KR20110081216A (ko) | 이산화탄소를 정제하고 황산 및 질산을 생성하기 위한 다단 방법 | |
BRPI0910303B1 (pt) | método e aparelho para separação de um gás de alto forno | |
JPS62136222A (ja) | 混合ガスから特定のガスを吸着分離する方法 | |
WO2013084402A1 (ja) | 硫化水素分離方法および装置並びにこれを用いた水素製造システム | |
RU2602908C9 (ru) | Способ очистки природного газа от примесей при его подготовке к получению сжиженного метана, этана и широкой фракции углеводородов | |
CA2731185C (en) | Method for the removal of moisture in a gas stream | |
CN116059784A (zh) | 一种变压吸附捕集烟气二氧化碳的方法及*** | |
RU2786205C1 (ru) | Способ регенерации адсорбентов при переработке природного газа | |
JP2008212845A (ja) | 一酸化炭素吸着剤、ガス精製方法及びガス精製装置 | |
JP4839114B2 (ja) | 液化炭酸ガス精製装置 | |
EP3216511A1 (en) | A temperature-swing adsorption process | |
KR20180123579A (ko) | 멀티스테이지 가스 흡착 분리 공정 및 시스템 | |
JP5074116B2 (ja) | 再生式脱硫装置及び脱硫システム | |
RU2206375C1 (ru) | Способ получения газообразной товарной двуокиси углерода | |
KR101909291B1 (ko) | 아르곤 가스의 정제 방법 및 정제 장치 | |
JPH02284618A (ja) | 酸素濃度の低減方法 | |
CN111093801B (zh) | 变温吸附方法 | |
CN117529359A (zh) | 氨裂化用于绿色氢 | |
JP6855525B2 (ja) | 二酸化炭素の製造方法 | |
US20240238722A1 (en) | System and process for gas upgrading | |
JPS6291408A (ja) | 酸素含有窒素ガスの脱酸素方法 | |
SU161701A1 (ru) |