ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Переработка природных газов из "Технология переработки нефти и газа. Ч.1" Один ИЗ вариантов этого процесса заключается в следующем. Одна треть всего сероводорода в смеси с воздухом подается в реак-ционную печь, где сероводород сгорает в двуокись серы при температуре 450° С. Продукты сгорания поступают в котел-утилизатор, где охлаждаются до 300° С. За счет их тепла получают водяной пар давлением 40 ат. Сконденсировавшаяся в котле-утилизаторе сера стекает в сборник. Продукты сгорания из котла-утилизатора поступают в холодильник, где охлаждаются до 140—160° С. Сера дополнительно конденсируется и также поступает в сборник. Далее про-дукты сгорания нагревают, смешивают с остальным количеством сероводорода и направляют в первый по ходу газов реактор. Здесь на боксите или глиноземе при температуре около 350° С протекают реакции образования серы из сероводорода и сернистого газа. Образовавшиеся газы проходят холодильник и направляются во второй реактор. Из холодильников после первого и второго реакторов сера также попадает в сборник. Уносимая из конденсаторов и холодильников в виде тумана сера улавливается в коалесцирующем фильтре. Процесс позволяет получать серу чистотой 99,9% с выходом от потенциала 90%. [c.163] Переработка попутных нефтяных газов на газоперерабатывающих заводах сводится к выделению из них стабильного газового бензина, получению сжиженных газов и технически чистых индивидуальных углеводородов. Природные же газы весьма бедны тяжелыми углеводородами и поэтому редко подвергаются такой переработке. [c.163] Процессы отбензипивания попутных углеводородных газов и получения сжиженных газов проводятся как две последовательные операции получение нестабильного газового бензина и его стабилизация с одновременным выделением компонентов сжиженных газов или индивидуальных углеводородов. В настоящее время промышленное применение получили четыре метода выделения нестабильного газового бензина компрессионный, абсорбционный, адсорбционный, низкотемпературная конденсация или ректификация. [c.163] Линии I — исходный газ II — газовый бензин и/ — газ на фрак-. ционирование /V—вода. [c.164] На рис. 73 приведена принципиальная схема трехступенчатой компрессионной установки для получения газового бензина. Исходный газ через пылеуловитель и защитную сетку подается в первую ступень компрессора. Сжатый газ охлаждается в холодильнике и поступает в газосепаратор, откуда направляется на вторую ступень компрессии и т. д. Таким образом, газ трижды сжимается, охлаждается, отделяется от конденсата (газового бензина) и направляется в систему газоразделения. Конденсат из газосепараторов трех ступеней подвергают стабилизации с получением стабильного газового бензина, сжиженных газов и технических индивидуальных углеводородов. [c.164] Одним из недостатков компрессионного способа является нечеткое отделение легких углеводородов от тяжелых в сепараторах, что приводит к попаданию части легких углеводородов в газовый бензин и потере части тяжелых углеводородов с газовой фазой. В результате газовый бензин получается нестабильным и снижается его отбор от потенциала. [c.165] Компрессионный метод применяют для отбензинивания жирных газов, содержащих более 150 г/м тянхвлых углеводородов. При меньшем их содержании этот метод неэкономичен. Он не обеспечивает достаточной глубины отбора пронановой фракции,а по отбору этой фракции косвенно судят о полноте извлечения бензина. Для углубления отбора пронановой фракции компрессионный способ применяется в комбинации с другими, более эффективными методами, рассматриваемыми ниже. [c.165] Абсорбционный метод отбензинивания газов является наиболее распространенным. Процесс основан на избирательном поглощении жидкостью отдельных компонентов газовой смеси. В качестве абсорбента применяют бензин, керосин или солярный дистиллят. Чем тяжелее углеводороды, тем больше их растворяется в абсорбенте. Количество растворенных углеводородов возрастает с повышением давления и понижением температуры (при абсорбции выделяется тепло в количестве, равном примерно теплоте конденсации растворенного углеводорода). [c.165] Линии I — сырой газ II — отбензиненный газ III — водяной пар. [c.165] ВЫХОДЯЩИЙ сверху абсорбера, пропускается через систему очистки от компрессорного масла и направляется потребителям. Абсорбент в основном поглощает углеводороды начиная от пропана и выше и небольшую часть метана и этана. Насыщенный абсорбент выходит снизу абсорбера и поступает в выветриватель, где за счет снижения давления выделяются метан и этан. После выветривателя насыщенный абсорбент проходит теплообменник, паровой подогреватель и направляется и десорбер, где выделяются поглощенные углеводороды. [c.166] Десорбцию проводят при относительно повышенных температурах (160—200° С) и пониженных давлениях (3—5 ат). Для десорбции углеводородов из насыщенного абсо рбента требуется, чтобы парциальное давление извлекаемого компонента в газовой фазе было ниже, чем в жидкой. В качестве десорбирующего агента обычно применяют острый водяной пар. Отпаренные тяжелые углеводороды и водяной пар отводятся сверху десорбера, проходят конденсатор-холодильник и поступают в водоотделитель. Из водоотделителя вода выводится снизу, часть жидких углеводородов возвращается в десорбер на орошение, а балансовое количество поступает в емкость нестабильного газового бензина. Снизу десорбера выходит регенерированный абсорбент, который в теплообменнике отдает свое тепло насыщенному абсорбенту, охлаждается в холодильнике и возвращается наверх абсорбера. [c.166] По описанной схеме удается извлечь только около 50% имеющегося в исходном газе пропана. Для повышения степени извлечения сжиженных газов применяют абсорбционно-отпарную колонну (фракционирующий абсорбер), состоящую из двух секций разных диаметров. Верхняя секция меньшего диаметра служит абсорбером, сверху нее подается свежий абсорбент, а снизу поступает газ. В нижнюю секцию подводится тепло, в результате чего происходит выделение поглощенного абсорбентом метана, этана и пропана. Последний вновь поглощается свежим абсорбентом в верхней секции фракционирующего абсорбера. Таким образом сверху аппарата уходит сухой газ (метан и этан), а снизу насыщенный абсорбент. Применение абсорбционного метода позволяет извлечь из исходного сырья 70— 90% пропана, 97—98% бутана, весь пентан и более тяжелые компоненты. [c.166] Повышение температуры и понижение давления отрицательно влияют на процесс адсорбции. Обычно адсорбционное отбензинивание проводят при температуре окружающего воздуха и давлении 2—5 ат. Регенерацию адсорбентов осуществляют продувкой газом или водяным паром при повышенных температурах и атмосферном давлении. [c.167] Технологические схемы современных адсорбционных отбензини-вающих установок отличаются от схем недавнего прошлого применением значительно меньших по размеру и иных по форме адсорберов, сокращением продолжительности адсорбционного цикла до 24—45 мин вместо 2—4 ч, регенерацией адсорбента горячим газом вместо перегретого водяного пара и, наконец, применением более совершенных современных зернистых адсорбентов (силикагель, сочетание силикагеля с активированным углем и др.). Сравнительно небольшие размеры адсорберов и малая продолжительность циклов адсорбции приводят к тому, что полная замена адсорбента требуется лишь после 1—2 лет его работы, резко снижаются эксплуатационные расходы и себестоимость газового бензина. Замена регенерирующего агента — водяного пара — горячим газом уменьшила расход топлива почти в 8 раз по сравнению с расходом на угольно-адсорбционных установках, так как на превращение воды в пар требуется значительно больше тепла, чем на подогрев газа. [c.167] Различают периодические и непрерывные процессы выделения газового бензина с помощью адсорбентов. Наибольшее распространение получил периодический процесс как более простой. Периодический процесс адсорбционного выделения газового бензина состоит из четырех этапов 1) адсорбция углеводородов на поверхности активированного,угля 2) десорбция, т. е. удаление адсорбированных углеводородов с поверхности адсорбента с помощью острого водяного пара 3) сушка угля горячим газом и 4) охлаждение адсорбента холодным газом. [c.167] Рассмотрим принципиальную технологическую схему установки, состоящей из четырех адсорберов (рис. 75). Исходный газ пропускают через адсорбер 1, где происходит поглощение тяжелых углеводородов. Выходящий сверху адсорбера 1 сухой газ нагревается в подогревателе 5 до 110—130° С и подается в низ адсорбера 3 для сушки адсорбента. До этого в адсорбере 3 проходила десорбция тяжелых углеводородов острым водяным паром. Холодный газ из холодильника 6 поступает для охлаждения угля в адсорбер 2, в котором перед этой операцией происходила сушка адсорбента. В адсорбере 4 протекает десорбция углеводородов острым перегретым до 200—250° С. водяным паром низкого давления (5—6 ат). [c.167] Описанная установка позволяет извлечь цз газа более 50% пропана, TOSS % бутана и почти 100% пентана. Адсорбер (рисунок 76) представляет собой-вертикальный цилиндр, в нижней части которого помещена сетка и плита из пористого пеностекла для поддержки слоя адсорбента. [c.168] Что касается процессов непрерывной адсорбции с движущимся слоем адсорбента (например, процесс гиперсорбции), то они получили лишь небольшое распространение для разделения углеводородных газов на отдельные фракции или индивидуальные углеводороды. Процесс гиперсорбции применим для разделения тощих газов или выделения компонентов, которые находятся в исходном газе в малых количествах. [c.169] Низкотемпературное отбензинивание газов. Из процессов низкотемпературного отбензинивания промышленное применение получили раздельные или комбинированные процессы низкотемпературной конденсации и низкотемпературной ректификации. [c.169] По методу низкотемпературной конденсации (рис. 77) осушенный адсорбентами сырой газ охлаждается до минус 30 — минус 45° С и поступает в газосепаратор. Сверху его уходит газ, снизу — конденсат. Жидкая фаза переводится в ректификационную колонну на деэтанизацию, т. е. для освобождения от метана и этана. Деэтанизированный остаток поступает либо в емкость газового бензина, либо на газофракционирующую установку (ГФУ) для разделения на индивидуальные углеводороды. При низкотемпературной конденсации, так же как и цри компрессионном методе, происходит однократная конденсация, только при низких температурах. [c.169] Вернуться к основной статье