ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Компрессионный метод разделения углеводородов из "Переработка углеводородов природных и попутных газов" Компрессионный метод используется главным образом в сочетании с другими способами извлечения. В качестве самостоятельного метода его применяют для выделения тяжелых углеводородов из газов с высоким их содержанием. Метод заключается в сжатии газа в несколько ступеней с охлаждением его между ступенями. При этом из природного газа выделяются высококипящие углеводороды, которые направляются в колонны для дальнейшего разделения. [c.19] Абсорбционный метод широко применяется для извлечения бензина и сжиженных газов из природных и попутных газов. Метод заключается в том, что природный или попутный газы орошаются абсорбентом, который извлекает из него тяжелые углеводороды. Последние выделяют из насыщенного абсорбента и разделяют в ректификационных колоннах. [c.19] Принципиальная схема установки разделения углеводородов при помощи масляной абсорбции приведена на рис. 1. Установка состоит из двух секций секции масляной абсорбции а и газофракционирующей секции б. [c.19] Разделение углеводородов в газофракционирующей секции может проводиться по двум вариантам. Первый вариант предусматривает последовательность выделения компонентов в порядке уменьшения их летучести. В этом случае все тяжелые углеводороды проходят последовательно этановую, пропановую и бутано-вые колонны. По второму варианту из сырья выделяют широкую гамму углеводородов с последующим фракционированием их в отдельных колоннах. В этом случае первой по ходу сырья является бутановая колонна, сверху которой отбирают этан, пропан и бутан, подвергающиеся дальнейшему разделению в про-пановой колонне на этан-пропановую фракцию и бутан, а остаток бутановой колонны поступает в следующую (пентановую) колонну для разделения на пентановую фракцию (головной погон) и гек-сановую фракцию (нижний остаток). Чистота пропана, бутанов и гексана, получаемых по второй схеме, достигает 98%. Пентано-вая фракция в изопентановой колонне фракционируется на н-пен-тан и изопентан (рис. 1). [c.19] С экономической точки зрения второй вариант наиболее выгодный [27]. Объясняется это тем, что при работе по первому варианту температура в низу всех колонн из-за наличия тяжелых углеводородов должна быть высокой, поэтому тепловая нагрузка по первому варианту будет значительно выше, чем по второму. [c.19] С увеличением давления быстро растет глубина извлечения углеводородов. В последнее время за рубежом строят заводы, на которых абсорбция осуществляется под давлением 100 ат и выше. Однако с увеличением глубины отбора отдельных компонентов в насыщенном абсорбенте увеличивается содержание низших углеводородов (метана, этана), что создает большие трудности при регенерации абсорбента. Для выделения неконденсн-рующихся углеводородов насыщенный абсорбент по выходе из абсорбера подвергается стабилизации, которая проводится в колонне, как правило, разделенной на две секции. В нижней секции из насыщенного абсорбента удаляются метан, этан и часть пропана. Эти газы направляются в верхнюю секцию колонны, где орошаются регенерированным холодным абсорбентом для выделения из газов пропана. Выделение метана, этана и части пропана пз абсорбента осуществляется или путем его нагрева при помощи горячего регенерированного абсорбента или снижением давления по сравнению с давлением в абсорбере. Указанный аппарат позволяет эффективно отделять метан и этан при общем выделении пропана из газа более 60% и бутана более 95%. Выделение значительной части метана и этана снижает нагрузку на компрессор, конденсатор и этановую колонну. [c.21] На ряде заводов вместо стабилизации проводится двухступенчатая десорбция. В этом случае для частичной конденсации верхнего продукта в первом десорбере поддерживается высокое давление. Окончательная десорбция осуществляется во втором десорбере при сравнительно низком давлении. Верхний продукт полностью конденсируется и перекачивается в конечный конденсатор высокого давления. Указанный принцип, в частности, применяется Шелл ойл компани (Тексас, США). Давление в десорбере высокого давления на установках этой фирмы поддерживается порядка 12 ати, а в десорбере низкого давления 1,3 ати. [c.21] Для более полного выделения углеводородов в низ десорбера вводится водяной пар. В некоторых схемах десорбция осуществляется не паром, а при помощи легких углеводородов. Для этого используют газы, получаемые из насыщенного абсорбента при его стабилизации. В этом случае насыщенный абсорбент после нагрева в подогревателе поступает в середину отпарной секции десорбера, отпаривающий агент — углеводородные газы— под нижнюю ее тарелку. Указанная схема дает возможность уменьшить нагрузку на подогреватель насыщенного абсорбента. [c.21] На заводах, вырабатывающих жидкий пропан, в качестве отпаривающего агента часто используют предварительно нагретый погон этановой фракции. Остаточное содержание газовых компонентов в регенерированном абсорбенте обычно не превышает 0,2%. [c.21] На современных заводах по разделению углеводородов методом масляной абсорбции полнота извлечения составляет пропана 70—80%, бутана около 95% и более тяжелых углеводородов 100%. Чистота получаемых углеводородов обычно равна пропана 98%, к-бутана и изобутана 95%, изопентана 95%. [c.22] Характерной особенностью развития техники разделения газов за рубежом является строительство крупных газобензпновых заводов. В качестве примеров можно привести газобензиновый завод в Карфагене (Тексас), построенный фирмой Хьюстон инжиниринг корпорейшн для переработки 10,4 млн. нм газа в сутки, завод в Дюбахе (Луизиана), построенный Фиш инжиниринг компани для переработки 2,4 млн. газа в сутки и завод фирмы Филлипс петролеум в г. Эндрюс (Тексас) производительностью 2,2 млн. попутного газа в сутки. [c.22] Наряду с этим в американской практике используются и передвижные установки небольшой производительности для получения из попутных газов газового бензина, бутана и пропана. [c.22] Схемы промышленных установок по разделению углеводородов различаются между собой в зависимости от состава перерабатываемого сырья, требуемой глубины извлечения компонентов и других факторов. В качестве примера схем современных крупных газобензиновых заводов можно привести схему газобензинового завода фирмы Филлипс петролеум , перерабатывающ,его попутный газ с двух промысловых компрессорных станций и одной газосборной станции, расположенной на самом заводе (рис. 2). Очиш енный от сероводорода газ компримируется до 56 ати и при этом давлении поступает на извлечение тяжелых углеводородов в два параллельно работающих абсорбера. Насыщенное масло из абсорберов проходит через теплообменники, где нагревается горячим регенерированным маслом и направляется в выветриватель для удаления неконденсирующихся газов. После выветривателя насыщенное масло нагревается в змеевике трубчатой печи до 215° и поступает в десорбер высокого давления, работающий под давлением 17,5 ати. В десорбере из масла удаляется основная часть тяжелых углеводородов. Окончательная десорбция углеводородов протекает во втором десорбере при давлении 2,8 ати. Отпаривание углеводородов в обоих десорберах производится при помощи острого пара. [c.22] Регенерированное масло из второго десорбера проходит теплообменники, холодильники и возвращается в абсорбер. [c.22] Пары нестабильного бензина из первого и второго абсорберов конденсируются в воздушных холодильниках и направляются в емкости высокого давления, откуда поступают в этановую колонну, работающую под давлением 35 ати. Верхний погон этановой колонны компримируется и возвращается в абсорберы, а продукт с низа колонны направляется на газофракционировку. [c.22] Пары из емкости бензина и выветривателей направляются в реабсорбер, работающий под давлением 17,5 ати, на улавливание из них тяжелых углеводородов. [c.23] Отбензиненный газ из абсорберов после осушки направляется потребителям. Газ из реабсорбера используется в качестве топлива для заводских нужд. [c.23] Заслуживает внимания также схема завода фирмы Тексас (32], в которую по сравнению с другими схемами внесен ряд полезных изменений, направленных на сокращение эксплуатационных расходов. На заводе выделяются пропан, бутаны и газовый бензин. [c.23] Головным потоком пронановой колонны является метан, этан п часть пропана, боковым погоном — пропан, а кубовым остатком — изобутан и более тяжелые фракции. Отбор пропана в виде бокового, а не головного погона позволяет получать пропан в чистом виде. Кубовый остаток подвергается дальнейшему разделению в бутановой колонне на смесь бутанов и газовый бензин. Бутановая колонна работает при относительно высоком давлении (12,3 ати), что исключает необходимость последующего сжатия неконденсирующихся паров. [c.24] На указанном заводе, а также на некоторых других новых заводах наблюдается стремление к использованию в качестве теплоносителя не пара, а циркулирующего агента, нагреваемого в специальной печи. Указанный способ позволяет работать прп более высоких температурах, что необходимо в связи с применением повышенных давлений, требующих повышения температуры при регенерации абсорбента. В качестве циркулирующего агента, как правило, применяется горячий регенерированный абсорбент, который отдает свое тепло насыщенному абсорбенту в десорбере п кипятильниках фракционирующих колонн. Кроме того, часть тепла абсорбента расходуется на получение пара, используемого для отпарки абсорбента нри его регенерации. [c.24] Вернуться к основной статье