Спосіб низькотемпературного осушення природного газу

Спосіб низькотемпературного осушення природного газу, що включає контактування газу при низьких температурах з абсорбентом зниженої концентрації з наступною регенерацією насиченого абсорбенту, який відрізняється тим, що кон тактування осушуваного газу з абсорбентом здійснюють з паралельним проведенням масообміну в трубах з теплообміном міжтрубчастого простору з трубчастим в плівковому апараті трубчастого типу, в якому плівка попередньо охолодженого абсорбенту стікає по внутрішній поверхні вертикальних труб в протитечії з газом, а відведення виділеного під час контактування фаз тепла абсорбції та тепла, отриманого гліколем від газового потоку, забезпечують подачею до міжтрубного простору проміжного теплоносія з температурою, нижчою від температури абсорбенту в плівці на стінках труб. Зоя (13) 40831 (11) UA сприяє значному зниженню витрат на регенерацію поглиначів. Однак в запропонованому способі використовуються низькі температури природного газу в умовах крайньої півночі, що робить його залежним від кліматичних умов навколишнього середовища. Додаткове ж охолодження великих об'ємів осушуваного газу в регіонах з поміркованим кліматом робить економічно недоцільним використання даного способу з причин значних додаткових енергозатрат. Крім того, при низьких температурах контакту фаз істотно збільшується в'язкість гліколів, що при використанні барботажної схеми осушення призводить до значного збільшення механічного виносу гліколю з абсорбера та до зменшення продуктивності абсорбера. Використання ж спеціальних розчинників для зменшення в'язкості гліколю, як було запропоновано, також додатково збільшує витрати на осушення. Задачею запропонованого винаходу є інтенсифікація процесу абсорбційного осушення природного газу при менших технологічних витратах шляхом паралельного проведення масообміну та теплообміну з застосуванням попередньо охолодженого абсорбенту пониженої концентрації з подальшим підтриманням його низької температури при контактуванні з газом, що дозволяє досягнути високої ефективності осушення природнього газу при одночасному зменшенні енерговитрат на регенерацію насиченого абсорбенту, істотно зменшити небезпеку термічного розкладу гліколю при (19) Винахід відноситься до способів осушення природнього газу методом абсорбції і може бути використаний в газодобувній, газопереробній та суміжних галузях промисловості. В газодобувній і газопереробній промисловості широко застосовуються різноманітні способи осушення газів рідкими поглиначами (Жданова Н.В., Халиф А.Л. Осушка углеводородных газов М.: Химия, 1984). Однак кожен із способів потребує використання поглиначів (в основному водні розчини гліколів, а також розчини етаноламінів, хлористого літія і кальцію) високої концентрації (98 - 99% мас.), що, в свою чергу, при наявності виносу поглинача з абсорбера призводить до великих втрат сорбенту. Досягнення високої концентрації сорбентів зв'язане із складністю та енергомісткістю виконання операції регенерації. Відомий також спосіб осушення природного газу при низьких температурах контакту фаз (П'ятничко А.И., Березовский Н.Б. и др. Низкотемпературная осушка природного газа в колонне с затопленной насадкой. - ЭИ. Газовая промышленность "Подготовка, переработка и использование газа". 1988. Вып. 3) в апаратах барботажного типу. Застосування низькотемпературного осушення дозволяє, використовуючи високу поглинаючу здатність гліколів при низьких температурах, досягнути необхідних параметрів осушеного газу при використанні водних розчинів гліколів значно меншої концентрації (87 - 90% мас.), що, в свою чергу, А ____________________ 40831 регенерації внаслідок зниження температури нагрівання, і, як наслідок, збільшити термін служби абсорбенту, а також зменшення винесення гліколю з абсорбера. Вирішується поставлена задача наступним чином. Оскільки для осушення природного газу використовується порівняно невелика кількість гліколю - 20-25 літрів на 1000 м3 газу, то доцільно проводити охолодження не газового потоку, а абсорбенту з подальшою підтримкою його низької температури під час контактування з газом. З іншого боку поглинаюча здатність гліколів істотно залежить від їх температури та концентрації. Тому використання охолодженого за допомогою штучного холоду абсорбенту робить доцільним використання способу низькотемпературного осушення газу для умов помірного клімату. Крім того, доцільно відмовитися від барботажної схеми осушення через високі втрати абсорбенту зпричин механічного виносу з абсорбера. контактування фаз тепла абсорбції та тепла отриманого гліколем від газового потоку, в міжтрубний простір апарату подається попередньо охолоджений теплоносій - хладон. На кресленні зображено принципову технологічну схему низькотемпературного осушення газу. Осушуваний газ подають в нижню частину абсорбера (1), а в верхню частину направляється охолоджений розчин гліколю. Абсорбент стікає по внутрішній поверхні трубок (2), а газовий потік рухається по внутрішній порожнині трубок (2) знизу вверх. Для інтенсифікації масо- та теплообміну між контактуючими фазами можливе встановлення в середині трубок високоефективної насадки (3). Насичений абсорбент з нижньої частини абсорбера подається в рекуперативний теплообмінник (4), а далі іде на регенерацію. Регенерований абсорбент перед подачею в контактор попередньо охолоджується насиченим абсорбентом в теплообміннику (4), потім охолоджується до робочої температури в холодильнику (5), а тоді подається в контактор. Хладон, охолоджений холодильною машиною (6), почергово прокачується через холодильник (5), де охолоджує абсорбент, та через міжтрубний простір абсорбера (1), підтримуючи незмінно низьку температуру плівки гліколю на стінках труб, що сприяє збереженню високої поглинаючої здатності гліколю на протязі всієї зони контактування фаз. Для контактування осушуваного газу з абсорбентом пропонується використовувати плівковий аппарат трубчастого типу, в якому плівка абсорбенту стікає по внутрішній поверхні вертикальних труб, а газ рухається протиточно. У порівнянні з барботажними, плівкові апарати відрізняються значно меншим виносом сорбенту. Для осушення використовується попередньо охолоджений розчин гліколю, а для відведення виділеного під час Тираж 50 екз. Відкрите акціонерне товариство «Патент» Україна, 88000, м. Ужгород, вул. Гагаріна, 101 (03122) 3 – 72 – 89 (03122) 2 – 57 – 03 2 40831 3