Спосіб очищення та осушування природного газу

Спосіб очищення та осушування природного газу, який включає контактування газу з абсорбентом, із природного газу видаляють домішки кислих газів та воду одночасно, який відрізняється тим, що як абсорбент використовують водний розчин діетиленгліколю, який після насичення вологою під час контакту з газом в багатофункціональному абсорбері додатково охолоджують. (19) (21) u200911023 (22) 02.11.2009 (24) 12.04.2010 (46) 12.04.2010, Бюл.№ 7, 2010 р. (72) ЛЯПОЩЕНКО ОЛЕКСАНДР ОЛЕКСАНДРОВИЧ, ТОЛСТУН ЮЛІЯ ОЛЕКСАНДРІВНА, БАКАЄВА ЯНА МИКОЛАЇВНА (73) СУМСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ УНІВЕРСИТЕТ 3 як абсорбент використовують водний розчин діетиленгліколю, який після насичення вологою під час контакту з газом в багатофункціональному абсорбері додатково охолоджують. Виконання способу очищення і осушування природного газу в сукупності з усіма суттєвими ознаками, включаючи відмінні, дозволяє в процесі осушення природного газу наситити вологою розчин діетиленгліколю та після наступного додаткового охолодження підвищити його здатність до поглинання кислих компонентів, що забезпечує інтенсифікацію процесу очищення. На кресленні показана принципова схема установки для здійснення способу очищення і осушування природного газу. Установка містить сепаратор 1 для сепарації грубих часток та краплин з газового потоку, багатофункціональний абсорбер 2, з встановленими верхньою і глухою тарілками 3 і 4 у секції 5 осушення та з верхньою і глухою тарілками 6 і 7 секції 8 очищення відповідно, теплообмінник 9 для охолодження насиченого вологою діетиленгліколю, випарну колону 10 для регенерації діетиленгліколю, обладнану випарником 11 та водяними конденсаторами-холодильниками 12, ємність 13 для розділення води і вуглеводневого конденсату, збірник 14, піч 15, теплообмінники 16 та холодильники 17 діетиленгліколю, проміжна ємність 18, ємність 19 регенерованого діетиленгліколю та насоси 20. Спосіб здійснюється таким чином. Відсепарований газ після сепаратора 1 подають в секцію 8 очищення під глуху тарілку 7 багатофункціонального абсорбера 2. Регенерований водний розчин діетиленгліколю подають на верхню тарілку 3 секції 5 осушення багатофункціонального абсорбера 2. Насичений вологою діетиленгліколь відводять з глухої тарілки 4 секції 5 осушення і направляють для додаткового охолодження в теплообмінник 9. Після доохолодження діетиленгліколь подають на верхню тарілку 6 секції 8 очищення багатофункціонального абсорбера 2. З глухої тарілки 7 багатофункціонального абсорбера 2 насичений вологою та домішками кислих газів діетиленгліколь відводять на регенерацію. Осушений та очищений природний газ відводять з верху багатофункціонального абсорбера 2. Насичений діетиленгліколь нагрівають у міжтрубному просторі теплообмінника 16 і направляють в проміжну ємність 18, де за рахунок зниження тиску виділяють поглинені вуглеводневі гази. Частково дегазований насичений діетиленгліколь з проміжної ємності 18 за допомогою насоса 20 подають на регенерацію до випарної колони 10. Температур 48961 4 ний режим роботи випарної колони 10 забезпечують випарником 11. У випарній колоні 10 відпарюють з діетиленгліколю вологу, домішки кислих газів і залишки вуглеводнів. Для повного їх видалення застосовують вакуум. Відігнані пари води, кислі гази і вуглеводні з верху випарної колони 10 направляють в водяні конденсатори-холодильники 12, де їх конденсують та охолоджують. Водяний конденсат і вуглеводні з конденсаторівхолодильників 12 поступають в ємність 13, в якій розділяють воду і вуглеводневий конденсат. Кислі гази, які не сконденсувалися після виділення з діетиленгліколю, направляють в збірник 14, де виділяють вологу, і далі спалюють в печі 15. Регенерований діетиленгліколь з випарника 11 відбирають і направляють до теплообмінників 16, де охолоджують за рахунок теплообміну з насиченим діетиленгліколем. З теплообмінників 16 регенерований діетиленгліколь направляють в холодильники 17 і потім в ємність 19, з якої насосом 20 подають до багатофункціонального абсорбера 2. Приклад. Підготовці до фракціонування підлягає 100 тис. нм3/годину природного газу під тиском 1,8МПа, який подають у багатофункціональний абсорбер. Осушування проводять водним розчином діетиленгліколю з початковою концентрацією 98% (мас.) при температурі контакту 27°С. Насичений вологою діетиленгліколь з концентрацією 95% (мас.) направляють на додаткове охолодження в теплообмінник до температури 15°С, а потім повертають в багатофункціональний абсорбер для очищення природного газу з початковим вмістом домішок кислих газів H2S 0,8% (об'єм.) та СО2 0,2% (об'єм.) відповідно. Вміст діетиленгліколю в насиченому абсорбенті 66% (мас). Для регенерації насиченого вологою, домішками кислих газів і залишками вуглеводнів діетиленгліколю підтримують температурний режим роботи випарної колони випарником, по трубах якого циркулює теплоносій з температурою 160-180°С. Відігнані пари води, кислі гази і вуглеводні з верху випарної колони направляють в водяні конденсаторихолодильники, де їх конденсують та охолоджують до температури 20-35°С. Регенерований діетиленгліколь з випарника охолоджують за рахунок теплообміну з насиченим діетиленгліколем у теплообмінниках до температури 70°С, а потім у холодильниках до температури 27°С і знов подають до багатофункціонального абсорбера. При цьому точка роси осушеного природного газу -10°С, а вміст домішок кислих газів в очищеному газі не перевищує H2S 0,15% (об'єм.) та CO2 0,07% (об'єм.). 5 Комп’ютерна верстка Л. Ціхановська 48961 6 Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601