BE781189A - Procede de deshydratation de gaz - Google Patents

Procede de deshydratation de gaz

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BE781189A
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BE
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emi
gas
pyrrolidone
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triethylene glycol
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BE781189A
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H G Psyras
A A Bellisio
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Gaf Corp
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Description


  la présente invention concerne un procède de déshy- 

  
dratation de courants gazeux et plus particulièrement concerne

  
 <EMI ID=1.1> 

  
utilisés dans ces procédés. 

  
Les gaz, aux diverses étapes de traitement et de 

  
 <EMI ID=2.1> 

  
 <EMI ID=3.1> 

  
tête d'un puits" contient des Quantités considérables de vapeur

  
d'eau et ces gaz naturels ont souvent des points de rosée à 

  
 <EMI ID=4.1> 

  
du traitement et/ou de.autres exigences de manipulation au

  
cours du transport et du traitement de ses gaz, des problèmes

  
surgissent lorsque ces gaz sont refroidis en dessous du point

  
de rosée. La vapeur d'eau se transforme en eau liquide et/ou

  
souvent en glace. Cette transformation de l'eau en une phase

  
liquide ou solide dans le pipeline diminue l'espace d'écoulement et tend à bloquer les parties opérantes destinées à

  
manipuler le flux gazeux. En outre, l'eau réagit avec certains

  
composants du gaz pour former des hydrates solides de ces 

  
composants du gaz. Ces hydrates tendent à se déposer et à 

  
geler ou à bloquer les étranglements, 9 les soupapes, les

  
pistons et autres dispositifs opérant le long des pipelines 

  
et dans les installations de traitement. 

  
Dans le passe, on a mis des procédés de déshydratation basés sur l'absorption chimique ou physique de l'eau par

  
des solides ou des liquides. Les gels de silice se trouvent

  
parmi' les- solides utilisés pour l'absorption physique de l'eau.

  
 <EMI ID=5.1> 

  
pour l'absorption physique de l'eau dans les gaz combustibles.

  
Les !gels de silice exigent une chaleur considérable pour la

  
régénération et l'utilisation efficace, Les glycols, en raison

  
de leur viscosité, ont une faible efficacité de plateau et par

  
conséquent exigent une dépense considérable d'énergie pour la

  
recirculation et la régénération de grandes quantités de ces

  
liquides visqueux nécessaires pour parvenir à l'abaissement

  
désiré du point de rosée. 

  
Il est en conséquence intéressant de fournir un

  
 <EMI ID=6.1> 

  
équilibre avec la teneur en vapeur d'eau du courant gazeux  et la collecte du mélange liquide en équilibre de N-alcoyl-. 

  
 <EMI ID=7.1> 

  
 <EMI ID=8.1> 

  
 <EMI ID=9.1> 

  
 <EMI ID=10.1>  d'adoucissement,. On a remarqué une perte allant jusqu'à 30-100  kg/heure par entraînement en fonction de la température de ce 

  
 <EMI ID=11.1> 

  
 <EMI ID=12.1> 

  
Pour abaisser ces pertes à 3 kg/heure pour 30 000 m , on traite les gaz qui s'écoulent dans ces opérations d'adoucissement de la technique antérieure avec de l'eau, pour diminuer les pertes en N-méthyl-pyrrolidone et par conséquent un quelconque effet de déshydratation est perdu dans la réhydratation pour récupérer la N-méthyl-pyrrolidone. Pour les procédés d'adoucissement,

  
 <EMI ID=13.1> 

  
qu'élevée, est tolérable pour des procédés de déshydratation de gaz, les risques de pertes semblables sont prohibitifs lorsqu'on compare aux coûts des procédés présentement en utilisation basés sur les di- et triéthylène glycols. Les procédés aux glycols, qui peuvent réaliser un abaissement du point de

  
 <EMI ID=14.1> 

  
tion, sont favorables en raison du faible prix des glycols.

  
Or, la Demanderesse a découvert qu'en introduisant

  
 <EMI ID=15.1> 

  
après la déshydratation initiale, il est possible d'éliminer presque totalement les pertes en lactame. La présente découverte permet en outre d'abaisser les frais de déshydratation de ces matières pour fournir des gaz secs provenant du procédé de déshydratation avec des points'de rosée nettement plus bas, avec de moindres frais de pompage,, d'énergie, de tour, de construction et frais similaires comparativement aux procédés actuellement en faveur.

  
 <EMI ID=16.1> 

  
agents déshydratants permet des abaissements du point de rosée jusqu'à 35[deg.]C environ. Les petites quantités de lactame qui sont entraînées dans le flux gazeux sont alors absorbées à l'étape d'absorption selon la présente invention au cours de laquelle on introduit dans le courant de gaz à déshydrater un liquide absorbant qui est un solvant pour le lactame et dont le point d'ébullition est supérieur à celui du lactame. 

  
 <EMI ID=17.1>  substances sont des amides d'acides cycliques. Elles sont neutres et par conséquent agissent conformément à la présente invention, comme absorbants dissolvants physiques pour l'eau, et incidemment pour certains des composants acides,des gaz

  
 <EMI ID=18.1> 

  
les groupes alcoyle inférieurs sont compris entre et 7

  
 <EMI ID=19.1>  Bien qu'il soit utile d'avoir un liquide absorbant 

  
 <EMI ID=20.1> 

  
dratant également une telle propriété n'est pas nécessaire.  L'absorbant doit de préférence être l'un de ceux qui ont

  
 <EMI ID=21.1> 

  
primaires, en particulier la N-méthyl-pyrrolidone, la N-cyclohexyl-pyrrolidone s'est avérée être un liquide absorbant utile

  
 <EMI ID=22.1>  

  
 <EMI ID=23.1> 
 <EMI ID=24.1> 
  <EMI ID=25.1> 

  

 <EMI ID=26.1> 


  
 <EMI ID=27.1> 

  
L'étape d'absorption selon la présente invention

  
 <EMI ID=28.1> 

  
 <EMI ID=29.1> 

  
de sorte que le point de rosée du gaz sacré émergeant de la

  
 <EMI ID=30.1> 

  
termes, le procédé préféré selon la présente invention se traduit par un procédé de déshydratation de gaz qui fournit  en routine un abaissement du point de rosée des gaz traites

  
 <EMI ID=31.1> 

  
présentent en routine un abaissement du point de rosée en dessous de -23[deg.]C après la première étape de déshydratation et,; après achèvement du traitement complet avec le procédé selon la présente invention , le point de rosée final est aussi bas que -29[deg.]C. Des gaz naturels qui présentent des points de rosée

  
 <EMI ID=32.1> 

  
 <EMI ID=33.1> 

  
conséquent ne sont pas sujets à des surcharges dans des pipelines qui s'appliquent aux gaz dont les points de rosée sont

  
 <EMI ID=34.1> 

  
d'encombrement des tours d'extraction requises pour le procède complet selon la présente invention. 

  
 <EMI ID=35.1> 

  
liquide et les sections supplémentaires d'extraction requise par rapport à un système à solvant unique utilisé par les

  
 <EMI ID=36.1> 

  
pyrrolidone, ceci donne lieu à une diminution considérable de ^investissement de capital pour l'équipement relativeme aux installations utilisant des glycols pour la déshydratai

  
Le procédé selon la présente invention sera plus particulièrement décrite et ses avantages rendus apparents en référence à la planche de dessins annexée dans laquelle
- la figure 1 représente un organigramme schémati <EMI ID=37.1> 

  
 <EMI ID=38.1> 

  
primaire pour le traitement d'un courant gazeux et dans lac

  
 <EMI ID=39.1> 

  
pérée ensuite dans le courant gazeux par un solvant absorbe

  
 <EMI ID=40.1> 

  
préféré) dans une étape séparée de récupération, puis on le récupère et les recycle tous deux, et  <EMI ID=41.1>  <EMI ID=42.1> 

  
laquelle le triéthylène glycol après son absorption dans le

  
 <EMI ID=43.1> 

  
 <EMI ID=44.1> 

  
 <EMI ID=45.1> 

  
 <EMI ID=46.1> 

  
on les régénère et on recycle chacun.

  
En se référant spécifiquement" à la figure 1, on

  
 <EMI ID=47.1>   <EMI ID=48.1> 

  
tituée soit par une colonne à garnissage, soit par une série de cuvettes de barbottage pour assurer le contact total et

  
 <EMI ID=49.1> 

  
la section d'absorption primaire 11 '.peut être également cons-

  
 <EMI ID=50.1> 

  
 <EMI ID=51.1> 

  
est entraînée par le gaz qui quitte [deg.].la section d'absorption

  
 <EMI ID=52.1> 

  
 <EMI ID=53.1> 

  
 <EMI ID=54.1> 

  
plateau de barbottage 20 pénètre dans la section d'absorption secondaire 12 de la colonne d'absorption 10 où le courant de 

  
 <EMI ID=55.1> 

  
intime avec l'absorbant de triéthylène glycol qu'on introduit dans la section d'absorption secondaire 19 par un pulvérisateur
17. 

  
La section 12 d'absorption secondaire peut être aussi soit une colonne à garnissage soit une colonne 'non garnie ou bien elle peut contenir des cuvettes classiques ou les garnissages normalement utilisés pour le contact intime de liquides avec des gaz. Le triéthylène glycol introduit par un pulvéri-

  
 <EMI ID=56.1>  

  
 <EMI ID=57.1> 

  
 <EMI ID=58.1> 

  
 <EMI ID=59.1> 

  
 <EMI ID=60.1>   <EMI ID=61.1> 

  
absorbée qui s'accumule dans une section de collecte 18, est

  
 <EMI ID=62.1> 

  
de triéthylène glycol 31 où l'absorbât de triéthylène glycol est chauffé par le' réchauffeur 33, pour distiller la N-méthylpyrrolidone absorbée hors du triéthylène glycol. Le distillât provenant de la section 32 contenant la N-méthyl-pyrrolidone

  
 <EMI ID=63.1> 

  
 <EMI ID=64.1> 

  
lidone et d'eau proche de l'arrivée où elle est introduite

  
 <EMI ID=65.1> 

  
pyrrolidone est aussi purifiée.

  
On recueille le triéthylène glycol, après élimination de N-méthyl-pyrrolidone dans le reconcentrateur 31, dans les portions basses du reconcentrateur dans un puits 35 d'où il est dirigé par un pipeline 36 vers la section de pulvérisation de triéthylène glycol '17 et réintroduit dans la section de contact secondaire 19 de la tour d'absorption 10.

  
 <EMI ID=66.1> 

  
simplifié par rapport à celui de la figure 1, en ce qu'on

  
 <EMI ID=67.1> 

  
utilisée pour la déshydratation du courant gazeux. On ne le sépare de la N-méthyl-pyrrolidone qu'en quantité suffisante pour absorber la N-méthyl-pyrrolidone entraînée. Ceci abaisse l'ampleur du pompage. Ceci peut se faire puisque le triéthylène glycol est complètement miscible et compatible avec la

  
 <EMI ID=68.1> 

  
solvants absorbants.

  
 <EMI ID=69.1> 

  
initialement déshydraté par la N-méthyl-pyrrolidone dans une colonne d'absorption 50 dans une section d'absorption primaire

  
51. Dans cette section d'absorption primaire 51, le courant de gaz introduit à l'extrémité inférieure par une entrée 53

  
 <EMI ID=70.1> 

  
done introduite de préférence par des pulvérisateurs 55 à la portion supérieure de la section d'absorption primaire 51. 

  
 <EMI ID=71.1> 

  
 <EMI ID=72.1> 

  
 <EMI ID=73.1> 

  
nissages et des cuvettes de barbottage,.

  
Le courant gazeux est pratiquement et efficacement déshydraté par la N-méthyl-pyrrolidone qui se rassemble au fond de la colonne 50 dans une section de collecte 56. Le gaz continue à s'écouler vers le haut et passe de la section d'absorption primaire 51 vers une section d'absorption secondaire
52 pour le contact avec le triéthylène glycol. On introduit

  
 <EMI ID=74.1> 

  
rieure de la section d'absorption secondaire 52 par un pulvérisateur de triéthylène glycol 57 et s'écoule vers le bas à contre-courant par rapport au courant gazeux. Dans la section d'absorption secondaire 529 la N-méthyl-pyrrolidone éventuellement entraînée dans le courant de gaz est absorbée ainsi qu'il est prévu par la présente . 'invention* 

  
 <EMI ID=75.1> 

  
le bas.-dans le courant de gaz à travers la sectioa 3 'absorption

  
 <EMI ID=76.1> 

  
 <EMI ID=77.1> 

  
 <EMI ID=78.1> 

  
et extrait de son eau et autres composants solubles dans la

  
 <EMI ID=79.1>  une conduite 63 vers le reconcentrateur de triéthylène glycol
64.

  
 <EMI ID=80.1> 

  
 <EMI ID=81.1> 

  
 <EMI ID=82.1> 

  
 <EMI ID=83.1> 

  
 <EMI ID=84.1> 

  
 <EMI ID=85.1> 

  
 <EMI ID=86.1> 

  
 <EMI ID=87.1> 

  
 <EMI ID=88.1> 

  
 <EMI ID=89.1> 

  
 <EMI ID=90.1>  

  
 <EMI ID=91.1>   <EMI ID=92.1> 

  
comme produits liquides. 

  
 <EMI ID=93.1> 

  
 <EMI ID=94.1> 

  
 <EMI ID=95.1> 

  
 <EMI ID=96.1> 

  
 <EMI ID=97.1> 

  
 <EMI ID=98.1> 

  
inférieur et évite aussi la ré-absorption d'une certaine humidité provenant de solvants/absorbants non anhydres da.

  
 <EMI ID=99.1> 

  
 <EMI ID=100.1> 

  
 <EMI ID=101.1> 

  
traîné dans une opération de déshydratation industrielle

  
 <EMI ID=102.1> 

  
 <EMI ID=103.1> 

  
température de la pression et de la viscosité du liquide cours des opérations de déshydratation du gaz naturel*   <EMI ID=104.1> 

  
vitesse d'injection correspondantes

  
iLr u 11;

  

 <EMI ID=105.1> 


  
 <EMI ID=106.1> 

  
 <EMI ID=107.1> 

  
pyrrolidone par jour. 

  
On introduit du triéthylène glycol (ci-après par abréviation TEG) dans le courant de gaz sec à raison d'environ

  
 <EMI ID=108.1> 

  
cuvettes de barbottage pour assurer un bon contact or .contrecourant du triéthylène glycol avec le courant gazeux contenant  <EMI ID=109.1>  cyclohexyl-pyrrolidone est pleinement équivalente au triéthy- 

  
 <EMI ID=110.1> 

  
de rosée du gaz de sortie peut être affaibli encore de 2,8[deg.]C  par passage à travers le solvant/absorbant de N-cyclohexylpyrrolidone qui est également un agent déshydratant excellent.

  
Le reconcentrateur de N-cyclohexyl-2-pyrrolidone fonctionne à 190-205[deg.]C et sous un vide modère.

  
EXEMPLE 3 

  
On introduit du gaz naturel à la même température

  
et sous la même pression qu'à l'exemple 1 et on le traite en

  
 <EMI ID=111.1> 

  
pyrrolidone, la N-p-butyl-pyrrolidone, la N-isopropyl-pipéridone.

  
Les N-alcoyl-lactames entraînés sont absorbés par

  
la N-cyclohexyl-pyrrolidone et on obtient une déshydratation efficace.

  
EXEMPLE 4

  
On charge du gaz humide provenant d'une tête de puits à 26,7[deg.]C et sous 56 kg/cm<2> au manomètre dans l'appareil de déshydratation selon la-figure. 2. Le gaz naturel est déshydraté d'abord par la N-méthyl-pyrrolidone introduite par la tête de pulvérisation 55 dans la section d'absorption primaire 51 de la colonne 50. La N-méthyl-pyrrolidone contenant l'eau absorbée est recueillie au fond de la colonne 56. La N-méthyl-pyrrolidone entraînée dans le courant gazeux est ensuite absorbée par le triéthylène glycol introduit par une tête de pulvérisation 57 à la partie supérieure de la section d'absorption secondaire 52.

   On laisse ensuite descendre le triéthylène glycol contenant la N-méthyl-pyrrolidone absorbée, à travers la section d'absorption primaire 51 au fond de la colonne 50 dans la zone de collecte 56 où elle s'accumule avec le mélange de N-méthyl-pyrrolidone et d'eau. Ce mélange de Nméthyl-pyrrolidone, de triéthylène glycol et d'eau est dirigé ensuite vers les sections de reconcentrateur et de régénérateur de l'appareil. Une fois que l'installation a démarré, la Nméthyl-pyrrolidone se mélange avec une partie du triéthylène glycol. Les proportions de ces matières dans le mélange après opération continue devient pratiquement constant.; Pour des

  
 <EMI ID=112.1> 

  
 <EMI ID=113.1> 

  
acceptable pour le pipeline:, on obtient environ une proportion

  
 <EMI ID=114.1> 

  
glycol. La présence du triéthylène glycol dans la N-méthylpyrrclidone ne codifie pas matériellement l'efficacité de la

  
 <EMI ID=115.1> 

  
MMSMLl 

  
Un gaz de synthèse obtenu par oxydation partielle

  
 <EMI ID=116.1> 

  
 <EMI ID=117.1> 

  
 <EMI ID=118.1>  

  
 <EMI ID=119.1> 

  
d'eau introduit dans l'appareil et le gaz qui s'écoule et&#65533;

  
 <EMI ID=120.1> 

  
 <EMI ID=121.1> 

  
 <EMI ID=122.1> 

  

 <EMI ID=123.1> 


  
 <EMI ID=124.1>   <EMI ID=125.1>  

  
 <EMI ID=126.1> 

  
 <EMI ID=127.1> 

  
étapes 

  
 <EMI ID=128.1>  <EMI ID=129.1> 

  
 <EMI ID=130.1> 

  
 <EMI ID=131.1> 

  
 <EMI ID=132.1> 

  
 <EMI ID=133.1> 

  
 <EMI ID=134.1> 

  
lacta&#65533;e entraîné ou vaporisé dans le gaz  <EMI ID=135.1> 

  
lactame qui y est dissous  <EMI ID=136.1>  recueilli et l'absorbant-, liquide pour le recyclage vers le processus et
(f) on récupère le gaz combustible déshydrate.

Claims (1)

  1. <EMI ID=137.1>
    <EMI ID=138.1>
    liquide se fait en écoulement à. contre-courante
    <EMI ID=139.1>
    en ce que l'absorbant liquide est en contact avec le gaz séché en écoulement à contre-courant.
    <EMI ID=140.1>
    le tri- et le tétraéthylène glycol.
    <EMI ID=141.1>
    <EMI ID=142.1>
    doïîe* <EMI ID=143.1>
    <EMI ID=144.1>
    <EMI ID=145.1>
    <EMI ID=146.1>
    nants comportant des composants acides contenant du soufre
    <EMI ID=147.1>
    <EMI ID=148.1>
    en ce qu'on l'applique au gaz naturel provenant de la
    <EMI ID=149.1>
    nément pour le rendre conforme aux normes des pipelines industriels préalable-mont à l'injection dans le pipeline pour le transport.. J
    <EMI ID=150.1>
    décrit plus haute
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RO64379A (fr) 1979-06-15
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