EA039492B1

EA039492B1 - Process for producing a deacidified fluid stream

Info

Publication number: EA039492B1
Application number: EA202190003A
Authority: EA
Inventors: Георг Зидер; Ракель Фернандес-Родилес; Томас Инграм
Original assignee: Басф Се
Priority date: 2018-06-11
Filing date: 2019-05-31
Publication date: 2022-02-02
Also published as: EA202190004A1; EA202190003A1

Abstract

A process for producing a deacidified fluid stream from a fluid stream comprising methanol and at least one acidic gas, comprising a) an absorption step in which the fluid stream is contacted with an absorbent in an absorber to obtain an absorbent laden with methanol and acidic gases and an at least partly deacidified fluid stream; b) a regeneration step in which at least a portion of the laden absorbent obtained from step a) is regenerated in a regenerator to obtain an at least partly regenerated absorbent and a gaseous stream comprising methanol, water and at least one acidic gas; c) a recycling step in which at least a substream of the regenerated absorbent from step b) is recycled into the absorption step a), d) a condensation step in which a condensate comprising methanol and water is condensed out of the gaseous stream from step b); characterized in that the regenerator additionally comprises a backwash section and the condensate from step d) is partly recycled into the upper region of the backwash zone or above the backwash zone into the regenerator.

Description

Настоящее изобретение касается способа получения нейтрализованного потока текучей среды, в частности получения нейтрализованного природного газа с низким содержанием метанола.The present invention relates to a process for producing a neutralized fluid stream, in particular for producing neutralized natural gas with a low methanol content.

Удаление кислотных газов из потоков текучей среды является желательным по различным причинам.The removal of acid gases from fluid streams is desirable for various reasons.

Природный газ после добычи, помимо метана, содержит другие различные компоненты, такие как другие углеводороды, воду, а также кислотные газы, такие как CO2, H2S или меркаптан.After extraction, natural gas contains various other components besides methane, such as other hydrocarbons, water, as well as acid gases such as CO2, H2S or mercaptan.

Неочищенный природный газ, так называемый товарный газ, перед продажей необходимо подвергать очистке, чтобы он соответствовал спецификациям и требованиям клиентов и сбытовых компаний.Raw natural gas, so-called sales gas, must be purified before being sold to meet the specifications and requirements of customers and distribution companies.

Так, например, из природного газа необходимо удалять воду, так как при недостаточном высушивании природного газа это может привести к образованию гидратов метана. Твердые гидраты метана могут вызывать сильное падение давления в нагнетательных трубах и засорение или даже повреждение клапанов и трубопроводов.For example, it is necessary to remove water from natural gas, since if the natural gas is not dried enough, this can lead to the formation of methane hydrates. Solid methane hydrates can cause severe pressure drops in pressure pipes and blockage or even damage to valves and pipelines.

Высушивание также гарантирует постоянную теплоту сгорания газа при подаче в общественную сеть газоснабжения.Drying also guarantees a constant calorific value of the gas when fed into the public gas supply network.

Кроме того, такие кислотные газы как CO2, H2S и меркаптаны, необходимо удалять, так как они являются коррозионными и могут привести к коррозийному повреждению в трубопроводах или в установках по переработке неочищенного газа. К тому же, такие кислотные газы как CO₂ и H₂S являются вредными для окружающей среды и могут являться причиной так называемых кислотных дождей.In addition, acid gases such as CO2, H2S and mercaptans must be removed as they are corrosive and can cause corrosion damage in pipelines or raw gas processing plants. In addition, acid gases such as CO ₂ and H ₂ S are harmful to the environment and can cause so-called acid rain.

Во время получения сжиженного природного газа (англ.: Liquid Natural Gas=LNG) перед сжижением необходимо провести очистку неочищенного газа, в том числе необходимо отделить CO₂ до значения 50 об.ч./млн, чтобы предотвратить образование твердого вещества в сжижаемом потоке.During the production of liquefied natural gas (eng.: Liquid Natural Gas=LNG), before liquefaction, it is necessary to clean the raw gas, including the need to separate CO ₂ to a value of 50 ppm, in order to prevent the formation of solids in the liquefied stream.

Поэтому неочищенный газ, как правило, проходит различные этапы очистки перед подачей в сеть природного газа в виде товарного газа.Therefore, raw gas typically goes through various purification steps before it is fed into the natural gas grid as sales gas.

Обычно сначала отделяют большую часть содержащейся воды и конденсата природного газа. При этом неочищенный газ обычно охлаждают, поэтому вода и компоненты, образующие конденсат природного газа, такие как алканы с длинной цепью и ароматические вещества, переконденсируются. Переконденсированные текучей среды, т.е. конденсат природного газа и воды, могут быть отделены от несжиженного природного газа. Отделение воды и конденсата природного газа, как правило, осуществляют в месте или рядом с местом добычи газа.Typically, most of the contained water and natural gas condensate are separated first. In this process, the raw gas is usually cooled so that the water and natural gas condensate components such as long chain alkanes and aromatics are recondensed. Recondensed fluids, i.e. condensate of natural gas and water, can be separated from non-liquefied natural gas. The separation of water and natural gas condensate is generally carried out at or near the gas production site.

В более холодных районах в природный газ после отделения воды и конденсата природного газа и перед транспортировкой на установку по переработке природного газа обычно добавляют метанол. Метанол является ингибитором в отношении образования гидратов метана в неочищенном газе.In colder regions, methanol is typically added to natural gas after separation of water and natural gas condensate and before transport to a natural gas processing plant. Methanol is an inhibitor for the formation of methane hydrates in the raw gas.

Таким образом, добавление метанола в неочищенный газ позволяет транспортировать его с конвейера на установку по переработке природного газа при низких температурах окружающей среды.Thus, adding methanol to the raw gas allows it to be transported from the conveyor to the natural gas processing plant at low ambient temperatures.

Однако добавление метанола в неочищенный газ может привести к проблемам на последующих этапах переработки в установке по переработке природного газа.However, the addition of methanol to the raw gas can lead to problems in downstream processing steps in a natural gas processing plant.

В установке по переработке природного газа обычно осуществляют один или более следующих этапов:In a natural gas processing plant, one or more of the following steps are typically carried out:

(i) нейтрализация;(i) neutralization;

(ii) удаление воды;(ii) water removal;

(iii) удаление ртути;(iii) mercury removal;

(iv) удаление азота;(iv) nitrogen removal;

(v) удаление конденсатов природного газа и/или (vi) сжижение для получения сжиженного природного газа.(v) removal of natural gas condensates and/or (vi) liquefaction to produce liquefied natural gas.

На этапе (i) нейтрализации неочищенный газ обычно проходит через абсорбент, который, по меньшей мере, поглощает часть кислотных газов, таким образом получают нейтрализованный природный газ и абсорбент, загруженный кислотными газами.In stage (i) neutralization, the raw gas usually passes through an absorbent which at least absorbs a portion of the acid gases, thus producing neutralized natural gas and an absorbent loaded with acid gases.

На этапе (i) нейтрализации присутствующий в неочищенном газе метанол, как правило, не полностью соабсорбируется в абсорбенте, поэтому нейтрализованный природный газ по-прежнему содержит определенное остаточное количество метанола до подачи на этап (ii) удаления воды. В частности, в тех случаях, когда сам абсорбент содержит остаточное количество метанола. В абсорбенте может содержаться остаточное количество метанола, если для нейтрализации используют регенерированный абсорбент, из которого метанол не был полностью удален.In the neutralization step (i), the methanol present in the raw gas is generally not completely co-absorbed in the absorbent, so the neutralized natural gas still contains some residual methanol prior to being fed to the water removal step (ii). In particular, in cases where the absorbent itself contains a residual amount of methanol. The absorbent may contain a residual amount of methanol if regenerated absorbent from which the methanol has not been completely removed is used for neutralization.

Однако остаточное количество метанола может привести к проблемам на последующем этапе (ii) удаления воды.However, residual methanol can lead to problems in the subsequent step (ii) of water removal.

Например, удаление воды может быть осуществлено в виде адсорбции изменения давления (или адсорбции при переменном давлении (PSA)), предпочтительно в виде адсорбции изменения температуры (TSA) или в виде гликолевой сушки.For example, the removal of water can be carried out in the form of pressure swing adsorption (or pressure swing adsorption (PSA)), preferably in the form of temperature swing adsorption (TSA) or glycol drying.

Если этап (ii) удаления воды осуществляют, например, в виде PSA или TSA, при котором в качестве твердого сушильного агента используют молярное сито, то при наличии остаточного метанола необходимо использовать молярное сито 4 A вместо молярного сита 3 A, чтобы кроме воды и метанола также поглотить дополнительные компоненты, такие как H₂S и этан. Кроме того, поглощение метанола конкурирует с предпочтительным поглощением воды. Совместное поглощение метана и других компонентовIf step (ii) of removing water is carried out, for example, in the form of PSA or TSA, in which a molar sieve is used as a solid drying agent, then in the presence of residual methanol, it is necessary to use a 4 A molar sieve instead of a 3 A molar sieve, so that in addition to water and methanol also absorb additional components such as H ₂ S and ethane. In addition, methanol uptake competes with the preferred water uptake. Joint absorption of methane and other components

- 1 039492 при использовании молярного сита требует применения большего количества адсорбера. Кроме того, метанол может привести к более быстрому коксованию молярного сита при его регенерации за счет повышения температуры.- 1 039492 when using a molar sieve requires the use of a larger amount of adsorber. In addition, methanol can lead to more rapid coking of the molar sieve during its regeneration by increasing the temperature.

Как при адсорбции с использованием PSA или TSA, так и при использовании дегидрирующих устройств на основе так называемого гликольного обезвоживания может произойти отток метанола через разные части устройства, так как при регенерации сушильного агента отделенная вода также дополнительно содержит метанол.As with adsorption using PSA or TSA, as well as with the use of dehydrating devices based on the so-called glycol dehydration, methanol can be effluent through different parts of the device, since the separated water also additionally contains methanol during the regeneration of the drying agent.

Присутствие метанола обычно требует дополнительной последующей очистки отделенной воды, при которой от нее отделяют метанол, чтобы снова получить метанол и/или воду такой чистоты, при которой вещества могут быть использованы повторно в качестве подпиточной воды или ингибитора.The presence of methanol generally requires further post-treatment of the separated water, in which the methanol is separated from it to re-obtain methanol and/or water of a purity such that the substances can be reused as make-up water or inhibitor.

Поэтому RU 2602908 раскрывает способ нейтрализации неочищенного газа, при котором получают нейтрализованный природный газ с незначительным содержанием MeOH.Therefore, RU 2602908 discloses a raw gas neutralization process in which neutralized natural gas with a low content of MeOH is obtained.

При этом способе неочищенный газ, содержащий MeOH, сначала направляют в абсорбер. В абсорбере неочищенный газ, содержащий MeOH, вступает в контакт с водным раствором амина. При этом также, помимо кислотных газов, как, например, CO₂, поглощается большая часть MeOH. В регенераторе при более высоких температурах регенерируется загруженный раствор амина, при этом кислотные газы и MeOH из него удаляют. Образовавшийся поток через верхнюю часть регенератора подают в конденсатор, в котором подавляющую долю метанола переконденсируют вместе с впрыскиваемым паром и отделяют от кислотных газов, оставшихся в газовой фазе. RU 2602908 раскрывает последующую переработку конденсата, содержащего MeOH, из регенератора в дистилляционной колонне, расположенной ниже. При этом конденсат из регенератора разделяют на метанол (продукт верхней части) и воду (продукт низа колонны). Затем MeOH может быть повторно использован в качестве ингибитора в неочищенном газе. Почти полностью очищенную от MeOH воду помещают в буферную емкость, смешивают там с регенерированным абсорбирующим средством для компенсации потери воды и возвращают назад в абсорбер.In this method, the raw gas containing MeOH is first sent to an absorber. In the absorber, the raw gas containing MeOH comes into contact with an aqueous amine solution. Also, in addition to acid gases such as CO ₂ , a large part of the MeOH is absorbed. In the regenerator at higher temperatures, the loaded amine solution is regenerated, while acid gases and MeOH are removed from it. The resulting stream is fed through the top of the regenerator to a condenser where the majority of the methanol is recondensed together with the injected vapor and separated from the acid gases remaining in the gas phase. RU 2602908 discloses the subsequent processing of the condensate containing MeOH from the regenerator in a distillation column located below. In this case, the condensate from the regenerator is separated into methanol (top product) and water (bottom product). The MeOH can then be reused as an inhibitor in the raw gas. The almost completely MeOH-free water is placed in a buffer tank, mixed there with regenerated absorbent to compensate for water loss, and returned back to the absorber.

Недостатком описанного в RU 2602908 способа является то, что описанный в RU 2602908 способ требует установки дополнительной дистилляционной колонны. Это увеличивает эксплуатационные расходы и/или капитальные вложения.The disadvantage of the method described in RU 2602908 is that the method described in RU 2602908 requires the installation of an additional distillation column. This increases operating costs and/or capital investment.

Подобные проблемы могут возникнуть при получении синтез-газа. Таким образом, при получении синтез-газа с помощью парового риформинга метана в качестве побочного продукта может быть образован метанол. Таким образом, в жидком потоке, помимо водорода и кислотных газов, таких как CO₂ и CO, также может присутствовать и метанол. После отделения по меньшей мере части кислотных газов при их промывке нейтрализованный синтез-газ и/или нейтрализованный водород также могут содержать остаточное количество метанола. Кроме воды, которая, как правило, может поступать через водный абсорбент, при последующем высушивании синтез-газа и/или водорода также могут возникнуть описанные выше проблемы.Similar problems may arise in the production of synthesis gas. Thus, when producing synthesis gas using steam reforming of methane, methanol can be formed as a by-product. Thus, in addition to hydrogen and acid gases such as CO ₂ and CO, methanol can also be present in the liquid stream. After separation of at least part of the acid gases during their washing neutralized synthesis gas and/or neutralized hydrogen may also contain a residual amount of methanol. In addition to water, which can generally be supplied via an aqueous absorbent, subsequent drying of the synthesis gas and/or hydrogen can also lead to the problems described above.

Поэтому задача настоящего изобретения заключалась в получении нейтрализованного потока текучей среды, в частности нейтрализованного природного газа, который имеет низкое содержание MeOH, при этом способ его получения должен иметь более низкие эксплуатационные расходы и/или капитальные вложения.Therefore, the object of the present invention was to obtain a neutralized fluid stream, in particular neutralized natural gas, which has a low content of MeOH, while the method of obtaining it should have lower operating costs and/or capital investments.

В частности, данное изобретение должно обеспечить высокую долю регенерации метанола, используемого в качестве ингибитора.In particular, this invention should provide a high proportion of recovery of methanol used as an inhibitor.

Кроме того, оно должно способствовать уменьшению количества компонентов абсорбента, таких как вода, которые необходимо подавать для компенсации возможных потерь в способе. По этой причине способ согласно изобретению должен способствовать возвращению потоков из определенных этапов технологических процессов на другие этапы технологических процессов.In addition, it should help to reduce the amount of absorbent components, such as water, that must be supplied to compensate for possible losses in the process. For this reason, the method according to the invention should facilitate the return of streams from certain process steps to other process steps.

Задачу данного изобретения решают с помощью способа получения нейтрализованного потока текучей среды из потока текучей среды, содержащего метанол и по меньшей мере один кислотный газ, включающегоThe object of the present invention is solved by a method for producing a neutralized fluid stream from a fluid stream containing methanol and at least one acid gas, comprising

a) этап абсорбции, при котором поток текучей среды контактирует с абсорбентом в абсорбере, причем получают загруженный метанолом и кислотными газами абсорбент и, по меньшей мере, частично нейтрализованный поток текучей среды;a) an absorption step in which the fluid stream is contacted with the absorbent in the absorber, whereby an absorbent loaded with methanol and acid gases and an at least partially neutralized fluid stream are obtained;

b) этап регенерации, при котором по меньшей мере одну часть полученного на этапе a) загруженного абсорбента регенерируют в регенераторе, причем получают, по меньшей мере, частично регенерированный абсорбент и газообразный поток, содержащий метанол и по меньшей мере один кислотный газ;b) a regeneration step, in which at least one part of the loaded absorbent obtained in step a) is regenerated in the regenerator, and at least partially regenerated absorbent and a gaseous stream containing methanol and at least one acid gas are obtained;

c) этап рециркуляции, при котором по меньшей мере один частичный поток регенерированного абсорбента из этапа b) возвращают на этап a) абсорбции;c) a recycling step, in which at least one partial stream of regenerated absorbent from step b) is returned to step a) absorption;

d) этап конденсации, при котором конденсат, содержащий метанол, переконденсируют из газообразного потока из этапа b);d) a condensation step in which the methanol-containing condensate is recondensed from the gaseous stream from step b);

отличающегося тем, что регенератор дополнитительно содержит секцию обратной промывки и конденсат из этапа d) частично возвращают в верхнюю часть зоны обратной промывки или выше зоны обратной промывки в регенератор.characterized in that the regenerator further comprises a backflush section and the condensate from step d) is partially returned to the top of the backflush zone or above the backflush zone to the regenerator.

В способе согласно изобретению используют поток текучей среды, содержащий метанол и поThe method according to the invention uses a fluid stream containing methanol and

- 2 039492 меньшей мере один кислотный газ.- 2 039492 at least one acid gas.

Количество метанола в потоке текучей среды предпочтительно находится в диапазоне 50-5000 об.ч./млн, особенно предпочтительно 100-1000 об.ч./млн и весьма предпочтительно 200800 об.ч./млн.The amount of methanol in the fluid stream is preferably in the range of 50-5000 vpm, particularly preferably 100-1000 vpm, and very preferably 200800 vpm.

Предпочтительно метанол добавляют к потоку текучей среды перед этапом a). Но метанол также может образоваться в виде побочного продукта при получении потока текучей среды, например при паровом риформинге метана.Preferably methanol is added to the fluid stream prior to step a). But methanol can also be formed as a by-product in the production of a fluid stream, such as in steam reforming of methane.

Далее применяемый поток текучей среды содержит по меньшей мере один кислотный газ. Предпочтительно неочищенный природный газ содержит CO2 и/или H2S. Кроме CO2 и/или H2S, в неочищенном природном газе могут присутствовать другие кислотные газы, такие как COS и меркаптан. Кроме того, также может содержаться SO₃, SO2, CS2 и HCN.Further, the applied fluid stream contains at least one acid gas. Preferably, the raw natural gas contains CO2 and/or H2S. In addition to CO2 and/or H2S, other acid gases such as COS and mercaptan may be present in the raw natural gas. In addition, SO ₃ , SO2, CS2 and HCN may also be contained.

Содержание кислотных газов в потоке текучей среды, в общем, находится в диапазоне 0,01-40 об.%, предпочтительно 0,05-15 об.% и особенно предпочтительно 0,1-5 об.%.The content of acid gases in the fluid stream is generally in the range of 0.01-40% by volume, preferably 0.05-15% by volume and particularly preferably 0.1-5% by volume.

В особенно предпочтительной форме выполнения использованный в способе согласно изобретению поток текучей среды содержит углеводороды.In a particularly preferred embodiment, the fluid stream used in the process according to the invention contains hydrocarbons.

Содержание углеводородов в потоке текучей среды, в общем, находится в диапазоне 60-99,9 об.%, предпочтительно 85-99,5 об.% и особенно предпочтительно 95-99 об.%.The hydrocarbon content of the fluid stream is generally in the range of 60-99.9% by volume, preferably 85-99.5% by volume and particularly preferably 95-99% by volume.

Присутствующие в потоке текучей среды углеводороды содержат предпочтительно 80-100 об.% метана, особенно предпочтительно 90-99,9 об.% и весьма предпочтительно 95-99 об.% метана.The hydrocarbons present in the fluid stream preferably contain 80-100% by volume methane, particularly preferably 90-99.9% by volume and very preferably 95-99% by volume methane.

В способе согласно изобретению применяемый поток текучей среды может содержать воду.In the method according to the invention, the applied fluid stream may contain water.

Содержание воды в потоке текучей среды, в общем, находится в диапазоне от >0 об.% до содержания, соответствующего концентрации насыщения водой в потоке текучей среды при данных условиях давления и температуры.The content of water in the fluid stream, in General, is in the range from >0 vol.% up to a content corresponding to the saturation concentration of water in the fluid stream under given conditions of pressure and temperature.

Помимо содержания метана, метанола, кислотных газов и воды, поток текучей среды может содержать другие компоненты, такие как другие газы (N2 или He), ртуть или природные радиоактивные вещества.In addition to containing methane, methanol, acid gases, and water, the fluid stream may contain other components such as other gases (N2 or He), mercury, or natural radioactive substances.

Количество других компонентов в потоке текучей среды, в общем, составляет 0-4 об.%, предпочтительно 0,0001-3 об.% и весьма предпочтительно 0,0005-1,5 об.%.The amount of other components in the fluid stream is generally 0-4% by volume, preferably 0.0001-3% by volume and very preferably 0.0005-1.5% by volume.

Поток текучей среды может быть любым потоком текучей среды, который содержит по меньшей мере один кислотный газ и метанол. Предпочтительно поток текучей среды является неочищенным природным газом. Но поток текучей среды также может быть синтез-газом или биогазом, в которые добавлен метанол или при производстве которых метанол образовался в качестве побочного продукта. В качестве неочищенного природного газа обычно используют неочищенный природный газ, от которого при переконденсации отделили конденсат природного газа и воду. Разделение конденсата природного газа и воды может быть осуществлено с помощью известных специалисту способов, например при понижении температуры транспортируемого неочищенного газа и отделении переконденсированных компонентов, таких как вода и конденсат природного газа, от неконденсированных компонентов неочищенного природного газа.The fluid stream may be any fluid stream that contains at least one acid gas and methanol. Preferably the fluid stream is raw natural gas. But the fluid stream can also be synthesis gas or biogas to which methanol is added or from which methanol is produced as a by-product. Raw natural gas is usually raw natural gas from which natural gas condensate and water have been separated by recondensation. The separation of natural gas condensate and water can be carried out using methods known to those skilled in the art, for example by lowering the temperature of the transported raw gas and separating overcondensed components such as water and natural gas condensate from the uncondensed components of the raw natural gas.

Предпочтительно используют поток текучей среды, полное давление которого находится в диапазоне 20-120 бар, особенно предпочтительно 40-100 бар и весьма предпочтительно 50-80 бар.Preferably, a fluid flow is used whose total pressure is in the range of 20-120 bar, particularly preferably 40-100 bar and very preferably 50-80 bar.

Этап абсорбции.absorption stage.

Поток текучей среды направляют согласно изобретению на этап абсорбции, при котором поток текучей среды приводят в контакт с абсорбентом в абсорбере с получением загруженного метанолом и кислотными газами абсорбента и, по меньшей мере, частично нейтрализованного потока текучей среды.The fluid stream is directed according to the invention to an absorption step in which the fluid stream is brought into contact with the absorbent in the absorber to obtain an absorbent loaded with methanol and acid gases and an at least partially neutralized fluid stream.

Абсорбент.Absorbent.

Абсорбент содержит по меньшей мере один амин.The absorbent contains at least one amine.

Предпочтительными аминами являются следующие:Preferred amines are the following:

i) амины формулы Ii) amines of formula I

NR¹^ (I), где R¹ выбран из C₂-C₆-гидроксиαлкильных групп, C₁-C₆-алкокси-C₂-C₆-алкильных группп, гидрокси-C₁-C₆-алкокси-C₂-C₆-алкильных групп и 1-пиперазинuл-C₂-C₆-алкильных групп иNR ¹ ^ (I), where R ¹ is selected from C ₂ -C ₆ -hydroxyαalkyl groups, C ₁ -C ₆ -alkoxy-C ₂ -C ₆ -alkyl groups, hydroxy-C ₁ -C ₆ -alkoxy-C ₂ -C ₆ -alkyl groups and 1-piperazinyl-C ₂ -C ₆ -alkyl groups and

R² независимо выбран из H, C₁-C₆-aлкильных групп и C₂-C₆-гидроксиалкильных групп;R ² is independently selected from H, C ₁ -C ₆ alkyl groups and C ₂ -C ₆ hydroxyalkyl groups;

ii) амины формулы IIii) amines of formula II

R³R⁴N-X-NR⁵R⁶ (II), где R³, R⁴, R⁵ и R⁶ независимо друг от друга выбраны из Н, C₁-C₆-aлкильных групп, C2-C6гидроксиалкилных групп, C₁-C₆-алкокси-C₂-C₆-алкильных и C₂-C₆-аминоалкильных групп, иR ³ R ⁴ NX-NR ⁵ R ⁶ (II), where R ³ , R ⁴ , R ⁵ and R ⁶ are independently selected from H, C ₁ -C ₆ -alkyl groups, C2-C6 hydroxyalkyl groups, C ₁ -C ₆ -alkoxy-C ₂ -C ₆ -alkyl and C ₂ -C ₆ -aminoalkyl groups, and

X означает C₂-C₆-aлкиленовую группу, -X1-NR⁷-X²- или -Х¹-О-Х²-, где X¹ и X² независимо друг от друга означают C₂-C₆-aлкиленовые группы, и R⁷ означает H, C₁-C₆-aлкильную группу, C₂-C₆-гидроксиалкильную группу или C2-C6аминоалкильную группу;X is a C ₂ -C ₆ alkylene group, -X1 -NR ⁷ -X ² - or -X ¹ -O-X ² -, where X ¹ and X ² are independently C ₂ -C ₆ alkylene groups , and R ⁷ means H, C ₁ -C ₆ -alkyl group, C ₂ -C ₆ -hydroxyalkyl group or C2-C6 aminoalkyl group;

iii) 5-7-членные насыщенные гетероциклы по меньшей мере с одним атомом азота в кольце, которые могут содержать один или два дополнительных гетероатома, выбранных из азота и кислорода, иiii) 5-7 membered saturated heterocycles with at least one nitrogen atom in the ring, which may contain one or two additional heteroatoms selected from nitrogen and oxygen, and

- 3 039492 iv) их смеси.- 3 039492 iv) mixtures thereof.

Особыми примерами предпочтительно применяемых аминов являютсяParticular examples of preferably used amines are

i) 2-аминоэтанол (моноэтаноламин), 2-(метиламино)этанол, 2-(этиламино)-этанол, 2-(нбутиламино)этанол, 2-амино-2-метилпропанол, N-(2-аминоэтил)-пиперазин, метил-диэтаноламин, этилдиэтаноламин, диметиламинопропанол, трет-бутиламиноэтоксиэтанол (TBAEE), 2-амино-2метилпропанол, диизопроаноламин (DIPA);i) 2-aminoethanol (monoethanolamine), 2-(methylamino)ethanol, 2-(ethylamino)ethanol, 2-(n-butylamino)ethanol, 2-amino-2-methylpropanol, N-(2-aminoethyl)piperazine, methyl -diethanolamine, ethyldiethanolamine, dimethylaminopropanol, tert-butylaminoethoxyethanol (TBAEE), 2-amino-2-methylpropanol, diisoproanolamine (DIPA);

ii) 3-метиламинопропиламин, этилендиамин, диэтилентриамин, триэтилентетрамин, 2,2-диметил1,3-диаминопропан, гексаметилендиамин, 1,4-диаминобутан, 3,3-иминобиспропиламин, трис(2аминоэтил)амин, бис(3-диметиламинопропил)амин, тетраметилгексаметилендиамин;ii) 3-methylaminopropylamine, ethylenediamine, diethylenetriamine, triethylenetetramine, 2,2-dimethyl1,3-diaminopropane, hexamethylenediamine, 1,4-diaminobutane, 3,3-iminobispropylamine, tris(2aminoethyl)amine, bis(3-dimethylaminopropyl)amine, tetramethylhexamethylenediamine;

iii) пиперазин, 2-метилпиперазин, N-метилпиперазин, 1-гидроксиэтил-пиперазин, 1,4-бисгидроксиэтилпиперазин, 4-гидроксиэтилпиперидин, гомопиперазин, пиперидин, 2-гидроксиэтилпиперидин и морфолин; и iv) их смеси.iii) piperazine, 2-methylpiperazine, N-methylpiperazine, 1-hydroxyethylpiperazine, 1,4-bishydroxyethylpiperazine, 4-hydroxyethylpiperidine, homopiperazine, piperidine, 2-hydroxyethylpiperidine and morpholine; and iv) mixtures thereof.

В предпочтительной форме выполнения абсорбент содержит по меньшей мере один из аминов моноэтаноламин (MEA), метиламинопропиламин (MAPA), пиперазин (PIP), диэтаноламин (DEA), триэтаноламин (TEA), диэтилэтаноламин (DEEA), диизопропаноламин (DIPA), аминоэтоксиэтанол (AEE), третбутиламиноэтоксиэтанол (TBAEE диметиламинопропанол (DIMAP) и метилдиэтаноламин (MDEA) или их смеси.In a preferred embodiment, the absorbent contains at least one of the amines monoethanolamine (MEA), methylaminopropylamine (MAPA), piperazine (PIP), diethanolamine (DEA), triethanolamine (TEA), diethylethanolamine (DEEA), diisopropanolamine (DIPA), aminoethoxyethanol (AEE). ), tert-butylaminoethoxyethanol (TBAEE dimethylaminopropanol (DIMAP) and methyldiethanolamine (MDEA) or mixtures thereof.

Другими аминами, которые могут быть использованы в способе согласно изобретению, являются трет-бутиламино-пропандиол, трет-бутиламиноэтокси-этилморфолин, трет-бутиламиноэтилморфолин, метоксиэтоксиэтоксиэтил-трет-бутиламин, трет-бутиламиноэтилпирролидон.Other amines which can be used in the process according to the invention are tert-butylaminopropanediol, tert-butylaminoethoxyethylmorpholine, tert-butylaminoethylmorpholine, methoxyethoxyethoxyethyl tert-butylamine, tert-butylaminoethylpyrrolidone.

Предпочтительно амин является стерически затрудненным амином или третичным амином. Стерически затрудненный амин является вторичным амином, в котором аминный азот связан, по меньшей мере, со вторичным атомом углерода и/или, по меньшей мере, с третичным атомом углерода; или первичный амин, в котором аминный азот связан с третичным атомом углерода. Предпочтительным стерически затрудненным амином является трет-бутиламиноэтоксиэтанол. Предпочтительным третичным амином является метилдиэтаноламин.Preferably the amine is a hindered amine or a tertiary amine. A hindered amine is a secondary amine in which the amine nitrogen is bonded to at least a secondary carbon atom and/or at least a tertiary carbon atom; or a primary amine in which the amine nitrogen is bonded to a tertiary carbon atom. A preferred hindered amine is t-butylaminoethoxyethanol. The preferred tertiary amine is methyldiethanolamine.

Если желательно полностью или почти полностью удалить CO₂, содержащийся в потоке текучей среды, то абсорбент также предпочтительно содержит активатор, если амин, содержащийся в абсорбенте, является стерически затрудненным амином или третичным амином. В общем, активатор является стерически незатрудненным первичным или вторичным амином. В этих стерически незатрудненных аминах аминный азот, по меньшей мере, аминной группы, связан только с первичными атомами углерода и атомами водорода. Если желательно удалить часть газа, содержащегося в потоке текучей среды, например селективное удаление H2S из потока текучей среды, содержей H2S и CO2, то абсорбент предпочтительно не содержит активатор.If it is desired to completely or almost completely remove the CO ₂ contained in the fluid stream, the absorbent also preferably contains an activator if the amine contained in the absorbent is a hindered amine or a tertiary amine. In general, the activator is a sterically unhindered primary or secondary amine. In these sterically unhindered amines, the amine nitrogen of at least the amine group is bonded to primary carbons and hydrogens only. If it is desired to remove a portion of the gas contained in the fluid stream, such as selectively removing H2S from a fluid stream containing H2S and CO2, then the absorbent preferably does not contain an activator.

Стерически незатрудненный первичный или вторичный амин, который может быть использован в качестве активатора, выбран, например, из алканоламинов, таких как моноэтаноламин (MEA), диэтаноламин, (DEA), этиламиноэтанол, 1-амино-2-метил-пропан-2-ол, 2-амино-1-бутанол, 2-(2аминоэтокси)этанол и 2-(2-аминоэтокси)этанамин, полиаминов, таких как гексаметилендиамин, 1,4диаминобутан, 1,3-диаминопропан, 3-(метиламино)-пропиламин (MAPA), N-(2гидроксиэтил)этилендиамин, 3-(диметиламино)-пропиламин (DMAPA), 3-(диэтиламино)пропиламин, N,N-бис(2-гидроксиэтил)этилендиамин, 5-, 6- или 7-членные насыщенные гетероциклы по меньшей мере с одной NH-группой в кольце, которые могут содержать один или два других выбранных из азота и кислорода гетероатома в кольце, как пиперазин, 2-метилпиперазин, N-метилпиперазин, Nэтилпиперазин, N-(2-гидроксиэтил)-пиперазин, N-(2-аминоэтил)пиперазин, гомопиперазин, пиперидин и морфолин.A sterically unhindered primary or secondary amine which can be used as an activator is selected, for example, from alkanolamines such as monoethanolamine (MEA), diethanolamine (DEA), ethylaminoethanol, 1-amino-2-methyl-propan-2-ol , 2-amino-1-butanol, 2-(2-aminoethoxy)ethanol and 2-(2-aminoethoxy)ethanamine, polyamines such as hexamethylenediamine, 1,4diaminobutane, 1,3-diaminopropane, 3-(methylamino)-propylamine (MAPA ), N-(2hydroxyethyl)ethylenediamine, 3-(dimethylamino)-propylamine (DMAPA), 3-(diethylamino)propylamine, N,N-bis(2-hydroxyethyl)ethylenediamine, 5-, 6- or 7-membered saturated heterocycles with at least one NH group in the ring, which may contain one or two other ring heteroatoms selected from nitrogen and oxygen, such as piperazine, 2-methylpiperazine, N-methylpiperazine, Nethylpiperazine, N-(2-hydroxyethyl)-piperazine, N-(2-aminoethyl)piperazine, homopiperazine, piperidine and morpholine.

Особенно предпочтительными являются 5-, 6- или 7-членные насыщенные гетероциклы по меньшей мере с одной NH-группой в кольце, которые могут содержать один или два других, выбранных из азота и кислорода гетероатома в кольце. Весьма предпочтительным является пиперазин.Especially preferred are 5-, 6- or 7-membered saturated heterocycles with at least one NH group in the ring, which may contain one or two other heteroatoms selected from nitrogen and oxygen in the ring. Piperazine is highly preferred.

В форме выполнения изобретения абсорбент содержит третичный амин метилдиэтаноламин и активатор пиперазин.In an embodiment of the invention, the absorbent contains the tertiary amine methyldiethanolamine and the activator piperazine.

Молярное отношение активатора к стерически затрудненному амину или третичному амину предпочтительно находится в диапазоне 0,05-1,0, особенно предпочтительно в диапазоне 0,05-0,7.The molar ratio of activator to hindered amine or tertiary amine is preferably in the range of 0.05-1.0, particularly preferably in the range of 0.05-0.7.

В общем, абсорбент содержит 10-60 мас.% амина.In general, the absorbent contains 10-60 wt.% amine.

Абсорбент может дополнительно содержать физические растворители. Подходящими физическими растворителями являются, например, N-метилпирролидон, тетраметиленсульфон, олигоэтиленгликольдиалкиловый эфир, такой как олигоэтиленгликольметилизопропиловый эфир (SEPASOLV MPE), олигоэтиленгликольдиметиловый эфир (SELEXOL). Физические растворители содержатся в абсорбенте, в общем, в количестве 1-60 мас.%, предпочтительно 10-50 мас.%, особенно предпочтительно 20-40 мас.%.The absorbent may further contain physical solvents. Suitable physical solvents are, for example, N-methylpyrrolidone, tetramethylene sulfone, oligoethylene glycol dialkyl ether such as oligoethylene glycol methyl isopropyl ether (SEPASOLV MPE), oligoethylene glycol dimethyl ether (SELEXOL). Physical solvents are present in the absorbent in general in an amount of 1-60% by weight, preferably 10-50% by weight, particularly preferably 20-40% by weight.

Абсорбент В предпочтительной форме выполнения содержит менее 10 мас.%, например менее 5 мас.%, особенно предпочтительно менее 2 мас.% неорганическоих щелочных солей, как, например, карбоната калия.The absorbent In a preferred form of execution contains less than 10 wt.%, for example less than 5 wt.%, particularly preferably less than 2 wt.% inorganic alkaline salts, such as potassium carbonate.

- 4 039492- 4 039492

Абсорбент также содержит добавки, такие как ингибиторы коррозии, антиоксиданты, энзимы, антивспенивающие средства и т.д. В общем, количество таких добавок находится в диапазоне около 0,01-3 мас.% абсорбента.The absorbent also contains additives such as corrosion inhibitors, antioxidants, enzymes, antifoam agents, etc. In general, the amount of such additives is in the range of about 0.01-3% by weight of the absorbent.

В абсорбер может быть добавлен свежий абсорбент, или в абсорбер может быть добавлен регенерированный абсорбент из этапа e) рециркуляции. Подача свежего абсорбента означает, что компоненты абсорбента еще полностью не прошли этапы b)-e). Подача регенерированного абсорбента требует, чтобы по меньшей мере часть компонентов абсорбента полностью прошла этапы b)-e).Fresh absorbent may be added to the absorber, or regenerated absorbent from the recycling step e) may be added to the absorber. The supply of fresh absorbent means that the absorbent components have not yet completed steps b) to e). The supply of regenerated absorbent requires that at least a portion of the absorbent components complete steps b) to e).

Абсорбент предпочтительно содержит 0,05 об.% или менее метанола, особенно предпочтительно 0,03 об.% или менее метанола, весьма предпочтительно 0,01 об.% или менее метанола и более предпочтительно 0,005 об.% или менее метанола.The absorbent preferably contains 0.05 vol% or less methanol, particularly preferably 0.03 vol% or less methanol, very preferably 0.01 vol% or less methanol, and more preferably 0.005 vol% or less methanol.

Абсорбент предпочтительно является водным. Это означает, что разные компоненты абсорбента, такие как амин, метанол, физические растворители, добавки смешивают в вышеуказанных количествах с водой.The absorbent is preferably aqueous. This means that various absorbent components such as amine, methanol, physical solvents, additives are mixed in the above quantities with water.

Весьма предпочтительно в качестве абсорбента применяют водный раствор метилдиэтаноламина.Very preferably, an aqueous solution of methyldiethanolamine is used as the absorbent.

Абсорбер.Absorber.

Соединение потока текучей среды с абсорбентом на этапе a) осуществляют в абсорбере.The connection of the fluid stream with the absorbent in step a) is carried out in the absorber.

Абсорбер предпочтительно является абсорбционной башней или абсорбционной колонной, например колонной с наполнителем, насадочной или тарельчатой колонной.The absorber is preferably an absorption tower or an absorption column, such as a packed, packed or tray column.

В общем, абсорбер содержит зону абсорбции и выборочно зону обратной промывки.In general, the absorber comprises an absorption zone and optionally a backwash zone.

Зона абсорбции.absorption zone.

Зона абсорбции представляет собой секцию абсорбционной колонны, в которой поток текучей среды соединяют с абсорбентом для массообмена.The absorption zone is the section of the absorption column in which the fluid stream is combined with the absorbent for mass transfer.

Соединение потока текучей среды с абсорбентом на этапе a) осуществляют в зоне абсорбции предпочтительно противотоком.The connection of the fluid flow with the absorbent in step a) is carried out in the absorption zone, preferably in countercurrent.

Для улучшения контакта с абсорбентом и создания большей пограничной поверхности массообмена зона абсорбции содержит, как правило, встроенные элементы, например наполнители, насадки и/или тарелки, такие как клапанная, колпачковая тарелка, тарелка Торманна или сетчатая тарелка.In order to improve contact with the absorbent and create a larger interface mass transfer area, the absorption zone usually contains built-in elements, such as fillers, nozzles and/or trays, such as a valve tray, cap tray, Thormann tray or mesh tray.

Если зона абсорбции содержит наполнители или насадки, то высота наполнителей/насадок в зоне абсорбции предпочтительно находится в диапазоне 5-20 м, особенно предпочтительно в диапазоне 6-15 м и весьма предпочтительно в диапазоне 8-14 м.If the absorption zone contains fillers or packings, the height of the fillers/packings in the absorption zone is preferably in the range of 5-20 m, particularly preferably in the range of 6-15 m and very preferably in the range of 8-14 m.

Если зона абсорбции содержит тарелки, то количество тарелок зоны абсорбции предпочтительно находится в диапазоне 8-30, особенно предпочтительно 12-25 и весьма предпочтительно 15-23 тарелки.If the absorption zone contains trays, then the number of trays of the absorption zone is preferably in the range of 8-30, particularly preferably 12-25 and very preferably 15-23 trays.

В колонне с наполнителем или насадочной колонне зона абсорбции может быть разделена на один или более участков, предпочтительно 2-4 участка. Между отдельными участками зоны абсорбции могут быть расположены несущие и поддерживающие и/или распределительные тарелки, которые улучшают распределение абсорбента по всему поперечному сечению колонны.In a filled or packed column, the absorption zone may be divided into one or more sections, preferably 2-4 sections. Between the individual sections of the absorption zone can be located bearing and supporting and/or distribution plates, which improve the distribution of the absorbent over the entire cross section of the column.

Температура абсорбента, попадающего в зону абсорбции, составляет, в общем, около 0-60°C, предпочтительно 10-50°C и особенно предпочтительно 25-50°C.The temperature of the absorbent entering the absorption zone is generally about 0-60°C, preferably 10-50°C and particularly preferably 25-50°C.

Давление в абсорбере обычно находится в диапазоне 30-120 бар, особенно предпочтительно 40100 бар и весьма предпочтительно 50-80 бар.The pressure in the absorber is usually in the range of 30-120 bar, particularly preferably 40-100 bar and very preferably 50-80 bar.

Место подачи направленного потока текучей среды предпочтительно находится ниже зоны абсорбции или в ее нижней части. Предпочтительно подачу осуществляют через газораспределитель.The point of supply of the directional fluid flow is preferably located below the absorption zone or in its lower part. Preferably, the supply is carried out through a gas distributor.

Абсорбент может иметь одну или более точек подачи вводимого абсорбента. Так, абсорбер может иметь одну точку подачи свежего абсорбента и одну точку подачи регенерированного абсорбента. Но свежий и регенерированный абсорбент также можно подавать вместе в абсорбер через одну точку подачи. Одна или более точек подачи находятся предпочтительно выше зоны абсорбции или в ее верхней зоне. Через точку подачи свежего абсорбента также можно подавать отдельные компоненты абсорбента, такие как затворная вода.The absorbent may have one or more absorbent input points. Thus, the absorber may have one fresh absorbent supply point and one regenerated absorbent supply point. But fresh and regenerated absorbent can also be fed together into the absorber through a single supply point. One or more feed points are preferably located above the absorption zone or in its upper zone. It is also possible to feed individual absorbent components, such as seal water, through the fresh absorbent supply point.

Если абсорбер имеет дополнительную зону обратной промывки, то подачу предпочтительно осуществляют между зоной абсорбера и зоной обратной промывки.If the absorber has an additional backwash zone, the feed is preferably carried out between the absorber zone and the backwash zone.

При соединения потока текучей среды с абсорбентом в зоне абсорбции получают, по меньшей мере, частично нейтрализованный поток текучей среды и абсорбент, загруженный MeOH и кислотными газами.When the fluid stream is combined with the absorbent in the absorption zone, an at least partially neutralized fluid stream and an absorbent loaded with MeOH and acid gases are obtained.

В верхней зоне абсорбера находится, как правило, место отвода нейтрализованного потока текучей среды. В зоне отвода может быть размещен отделитель текучей среды для разделения любых остатков текучей среды абсорбента или промывочного средства из вытекающего потока текучей среды.In the upper zone of the absorber is, as a rule, the place of removal of the neutralized fluid flow. A fluid separator may be placed in the diversion zone to separate any remaining absorbent fluid or flushing agent from the effluent fluid stream.

В нижней зоне абсорбера, предпочтительно в отстойнике, находится, в общем, место приема для загруженного абсорбента.In the lower zone of the absorber, preferably in the sump, is, in General, the place of reception for the loaded absorbent.

По меньшей мере, частично нейтрализованный поток текучей среды в зоне абсорбции может при необходимости быть соединен с промывочной жидкостью.The at least partially neutralized fluid stream in the absorption zone may optionally be combined with the washing liquid.

Подающее устройство промывочного средства предпочтительно находится в верхней зоне или над зоной абсорбции.The flushing agent feeder is preferably located in the upper zone or above the absorption zone.

Особенно предпочтительной промывочной жидкостью является водная текучая среда. ПромывочA particularly preferred flushing fluid is an aqueous fluid. Rinsing

- 5 039492 ная жидкость в способе может означать собственную текучую среду, т.е. текучую среду на водной основе, которая возникает в другом месте способе, или водную текучую среду, подаваемую извне. Предпочтительно промывочная жидкость содержит конденсат, образованный при охлаждении нейтрализованного потока текучей среды ниже по течению (так называемый конденсат верхней части абсорбера), и/или пресную воду.- 5 039492 nay liquid in the method can mean its own fluid, ie. an aqueous fluid that occurs elsewhere in the process, or an externally supplied aqueous fluid. Preferably, the washing liquid contains condensate formed by cooling downstream of the neutralized fluid stream (so-called absorber head condensate) and/or fresh water.

При соединении, по меньшей мере, частично нейтрализованного потока текучей среды с промывочной жидкостью транспортируемые компоненты абсорбента, такие как амины, могут быть вымыты. При соединении с водной промывочной жидкостью также может уравниваться водный баланс способа, если через вытекающие потоки переносится больше воды, чем поступает через входящие потоки.By combining the at least partially neutralized fluid stream with the washing liquid, the transported absorbent components, such as amines, can be washed out. When combined with an aqueous washing liquid, the water balance of the process can also be equalized if more water is carried through the outflow streams than enters through the incoming streams.

Зона обратной промывки.Backwash zone.

Выборочно абсорбер может содержать так называемую зону обратной промывки. В зоне обратной промывки нейтрализованный поток текучей среды подают навстречу промывочной жидкости противотоком.Optionally, the absorber may comprise a so-called backwash zone. In the backwash zone, the neutralized fluid flow is fed countercurrently towards the flushing liquid.

Промывочная зона является, как правило, секцией абсорбера, который находится над местом загрузки абсорбента.The wash zone is typically the section of the absorber that is located above the absorbent loading site.

Предпочтительно зона обратной промывки содержит наполнители, насадки и/или тарелки для улучшения соединения потока текучей среды с промывочной жидкостью. Особенно предпочтительно зона обратной промывки содержит тарелки, более предпочтительно клапанные, колпачковые тарелки, тарелки Торманна или сетчатые тарелки.Preferably, the backwash zone contains fillers, nozzles and/or trays to improve the connection of the fluid stream with the flushing liquid. Particularly preferably, the backwash zone comprises trays, more preferably valve trays, cap trays, Thormann trays or mesh trays.

Зона обратной промывки содержит предпочтительно 1-7, особенно предпочтительно 2-6 и весьма предпочтительно 3-5 тарелок, или высота наполнителей (наполнителей/насадок) предпочтительно составляет 1-6 м, особенно предпочтительно 2-5 и весьма предпочтительно 2-3 м.The backwash zone preferably contains 1-7, particularly preferably 2-6 and very preferably 3-5 trays, or the height of the fillers (fillers/nozzles) is preferably 1-6 m, particularly preferably 2-5 and very preferably 2-3 m.

Промывочная жидкость, в общем, проходит над зоной обратной промывки или в верхней части зоны обратной промывки. В качестве промывочной жидкости могут быть использованы ранее названные промывочные жидкости.The washing liquid generally passes over the backwash zone or at the top of the backwash zone. As the washing liquid, the previously named washing liquids can be used.

Можно перерабатывать промывочную жидкость через зону обратной промывки. Для этого промывочную жидкость собирают под зоной промывки, например с помощью подходящей сборной тарелки, и насосом подают к верх конца зоны обратной промывки. Можно охладить переработанную промывочную жидкость, желательно до температуры 20-70°C, особенно предпочтительно 30-60°C. Для этого промывочную жидкость целесообразно способу перекачивать через кулер. Чтобы избежать накопления вымытых компонентов абсорбента в промывочной жидкости, предпочтительно пропускать часть потока промывочной жидкости из зоны обратной промывки.It is possible to recycle the flushing liquid through the backwash zone. To do this, the washing liquid is collected under the washing zone, for example by means of a suitable collection plate, and pumped to the top end of the backwash zone. It is possible to cool the processed washing liquid, preferably to a temperature of 20-70°C, particularly preferably 30-60°C. To do this, it is advisable to pump the flushing liquid through the cooler. In order to avoid the accumulation of washed-out absorbent components in the washing liquid, it is preferable to pass a part of the washing liquid flow from the backwash zone.

Спецификация нейтрализованного потока текучей среды.Specification of neutralized fluid flow.

Нейтрализованный поток текучей среды, как описано ранее, предпочтительно отводят через отводной канал в верхней части абсорбера.The neutralized fluid stream, as previously described, is preferably withdrawn through a vent at the top of the absorber.

Выборочно нейтрализованный поток текучей среды может проходить через конденсатор.The selectively neutralized fluid stream may pass through the condenser.

В качестве конденсатора могут быть использованы, например, конденсаторы с охлаждающим змеевиком или трубой со спиральным сварным швом, пластинчатым теплообменником, двухтрубным охладителем, а также теплообменником с пучком труб. В общем, конденсатор используют при температурах в диапазоне 10-60°C, предпочтительно 20-50°C, особенно предпочтительно 20-30°C.As a condenser, for example, condensers with a cooling coil or pipe with a spiral weld, a plate heat exchanger, a two-pipe cooler, and a heat exchanger with a tube bundle can be used. In general, the capacitor is used at temperatures in the range of 10-60°C, preferably 20-50°C, particularly preferably 20-30°C.

Нейтрализованный поток текучей среды, полученный на этапе a), предпочтительно содержит 0,0110 об.ч./млн метанола, особенно предпочительно 0,05-5 об.ч./млн метанола и весьма предпочительно 0,13 об.ч./млн метанола.The neutralized fluid stream obtained in step a) preferably contains 0.0110 vppm methanol, particularly preferably 0.05-5 vppm methanol and very preferably 0.13 vppm methanol methanol.

Содержание воды в нейтрализованном потоке текучей среды, в общем, составляет 80-100 % концентрации насыщения водой в потоке текучей среды при данных условиях давления и температуры.The water content of the neutralized fluid stream is generally 80-100% of the water saturation concentration in the fluid stream under given pressure and temperature conditions.

Если нейтрализованный поток текучей среды используют как товарный газ, то содержание H₂S в нейтрализованном потоке текучей среды предпочтительно составляет 5 об.ч./млн или менее и содержание CO2 составляет 2 об.% и менее.If the neutralized fluid stream is used as sales gas, the H ₂ S content in the neutralized fluid stream is preferably 5 vol.ppm or less and the CO2 content is 2 vol.% or less.

Если нейтрализованный поток текучей среды используют как сжиженный природный газ, то содержание CO2 в нейтрализованном потоке текучей среды предпочтительно составляет 100 об.ч./млн или менее и особенно предпочтительно 50 об.ч./млн и менее. Содержание H2S в нейтрализованном потоке текучей среды при LNG (сжиженном природном газе) предпочтительно составляет 5 об.ч./млн и менее и особенно предпочтительно 2 об.ч./млн и менее.If the neutralized fluid stream is used as liquefied natural gas, the CO2 content of the neutralized fluid stream is preferably 100 vpm or less, and particularly preferably 50 vpm or less. The content of H2S in the neutralized LNG (Liquefied Natural Gas) fluid stream is preferably 5 vpm or less, and particularly preferably 2 vpm or less.

Последующая переработка.Subsequent processing.

В дополнение к получению нейтрализованного потока текучей среды на этапе a), нейтрализованный поток текучей среды подвергают одному или более из следующих этапов обработки:In addition to obtaining the neutralized fluid stream in step a), the neutralized fluid stream is subjected to one or more of the following processing steps:

aa) удаление воды;aa) water removal;

bb) удаление ртути;bb) mercury removal;

cc) удаление азота;cc) nitrogen removal;

dd) удаление конденсатов природного газа и/или ee) сжижение (LNG)dd) removal of natural gas condensates and/or ee) liquefaction (LNG)

Удаление воды аа) предпочтительно осуществляют в виде адсорбции изменения давления (или адThe removal of water aa) is preferably carried out in the form of pressure change adsorption (or adsorption

- 6 039492 сорбции при переменном давлении (PSA)) и особенно предпочтительно в виде адсорбции изменения температуры (TSA) или в виде гликолевой сушки.- 6 039492 pressure swing adsorption (PSA)) and particularly preferably in the form of temperature change adsorption (TSA) or glycol drying.

PSA или TSA можно получить с помощью известных специалисту способов. Распространенные варианты выполнения описаны, например, в Nag, Ashis, Destination and Hydrocarbon Processing Practices, PennWell 2016, ISBN 978-1-59370-343-1 или в A. Terrigeol, GPA Europe, Annual Conference, Берлин, Германия, 23-25-го мая 2012г. (https://www.cecachemicals.com/export/sites/ceca/.content/- medias/downloads/products/dtm/molecular-sieves-contami-nants-effects-consequences-and-mitigation.pdf).PSA or TSA can be obtained using methods known to the person skilled in the art. Common embodiments are described in, for example, Nag, Ashis, Destination and Hydrocarbon Processing Practices, PennWell 2016, ISBN 978-1-59370-343-1 or A. Terrigeol, GPA Europe, Annual Conference, Berlin, Germany, 23-25 th May 2012 (https://www.cecachemicals.com/export/sites/ceca/.content/- medias/downloads/products/dtm/molecular-sieves-contami-nants-effects-consequences-and-mitigation.pdf).

При PSA или TSA предпочтительно применяют цеолит, активный уголь или молекулярное сито.When PSA or TSA is preferably used zeolite, active carbon or molecular sieve.

Предпочтительно в PSA или TSA используют молекулярное сито в виде твердого адсорбирующего вещества.Preferably, the PSA or TSA uses a molecular sieve in the form of a solid adsorbent.

При гликолевой сушке предпочтительно используют жидкий абсорбент, такой как моноэтиленгликоль (MEG), диэтиленгликоль (DEG), триэтиленгликоль (TEG) или тетраэтиленгликоль (TREG). Особенно предпочтительно в качестве жидкого абсорбента применяют TEG.Glycol drying preferably uses a liquid absorbent such as monoethylene glycol (MEG), diethylene glycol (DEG), triethylene glycol (TEG) or tetraethylene glycol (TREG). Particular preference is given to using TEG as the liquid absorbent.

Гликолевую сушку можно проводить согласно известным специалисту вариантам способа. Примеры гликолевой сушки также, например приведены в Nag, Ashis Destination and Hydrocarbon Processing Practices, PennWell 2016, ISBN 978-1-59370-343-1.Glycol drying can be carried out according to methods known to the person skilled in the art. Examples of glycol drying are also, for example, given in Nag, Ashis Destination and Hydrocarbon Processing Practices, PennWell 2016, ISBN 978-1-59370-343-1.

После сушки aa) можно при необходимости осуществлять дополнительные этапы переработки, такие как bb) удаление ртути, cc) удаление азота, dd) удаление конденсатов природного газа и ee) сжижение природного газа в сжиженный природный газ. Подробности названных вариантов способа также приведены в Nag, Ashis Hydrocarbon Processing Practices.After drying aa) additional processing steps can be carried out if necessary, such as bb) removal of mercury, cc) removal of nitrogen, dd) removal of natural gas condensates and ee) liquefaction of natural gas to liquefied natural gas. Details of these process variants are also given in Nag, Ashis Hydrocarbon Processing Practices.

С помощью одного или более этапов aa)-dd) очистки получают обычно поток текучей среды, отвечающий требованиям спецификации конечного потребителя и/или сбытовых компаний, или природный газ может быть продан как товарный газ, или он может быть сжижен во время следующего этапа ee) сжижения для получения LNG.One or more purification steps aa)-dd) usually produce a fluid stream meeting the specifications of the end user and/or sales companies, or the natural gas can be sold as sales gas or it can be liquefied during the next step ee) liquefaction to obtain LNG.

Загруженный абсорбент.loaded absorbent.

На этапе a) также получают абсорбент, загруженный кислотными газами.Step a) also produces an absorbent loaded with acid gases.

Загруженный абсорбент может подаваться непосредственно на этап b) регенерации.Loaded absorbent can be fed directly to stage b) regeneration.

Этап уменьшение давления (при необходимости).Stage of pressure reduction (if necessary).

В особенно предпочтительном варианте выполнения данного способа загруженный абсорбент перед введением на этап b) регенерации сначала проходит сначала этап уменьшения давления.In a particularly preferred embodiment of this method, the loaded absorbent, before being introduced into regeneration step b), first passes through a pressure reduction step.

На этапе уменьшения давления загруженные адсорбирующие вещества, в общем, направляют в бак уменьшения давления.In the pressure reduction step, the loaded adsorbents are generally directed to the pressure reduction tank.

Для этого, как правило, в извлеченных загруженных адсорбирующих веществах на тарелке абсорбера уменьшают давление в помощью дроссельного клапана.To do this, as a rule, in the extracted loaded adsorbent substances on the absorber plate, the pressure is reduced using a throttle valve.

Предпочтительно в загруженных адсорбирующих веществах уменьшают давление до 3-15 бар, более предпочтительно до 4-12 и особенно предпочтительно до 5-10 бар.Preferably, the pressure in the loaded adsorbents is reduced to 3-15 bar, more preferably to 4-12 and particularly preferably to 5-10 bar.

Уменьшение давления, как правило, приводит к десорбции соабсорбированных углеводородов, которые переходят в газовую фазу (так называемый газ мгновенного испарения). Газ мгновенного испарения можно вернуть в процесс абсорбции с помощью компрессора, сжечь на месте для получения энергии или сжечь в факеле.The decrease in pressure generally leads to the desorption of co-absorbed hydrocarbons, which pass into the gas phase (the so-called flash gas). The flash gas can be returned to the absorption process with a compressor, burned in situ for energy, or flared.

Бак уменьшения давления, как правило, означает контейнер, который не содержит особенных встроенных элементов. Предпочтительным баком для уменьшения давления является так называемый испарительный барабан. В качестве бака для уменьшения давления также принимают во внимание колонны со встроенными элементами, например наполнителями, насадками или тарелками.Pressure reducing tank generally means a container that does not contain special built-in components. A preferred pressure reduction tank is the so-called flash drum. Columns with built-in elements such as fillers, packings or trays are also considered as a pressure reduction tank.

Во время уменьшения давления получают газообразную фазу (газ мгновенного испарения).During pressure reduction, a gaseous phase (flash gas) is obtained.

В верхней части бака для уменьшения давления, как правило, находится отводной канал газа для газа, превращающегося в газовую фазу. В зоне отвода газа может быть снова предпочтительно расположен отделитель текучей среды. При необходимости из газа мгновенного испарения в другой абсорбционной колонне могут быть отделены содержащиеся в ней кислотные газы. Как правило, для этого частичный поток регенерированного растворителя подают в дополнительную колонну абсорбции.In the upper part of the pressure reduction tank, as a rule, there is a gas outlet channel for the gas that turns into the gas phase. A fluid separator can again preferably be located in the gas venting zone. If necessary, the acid gases contained therein can be separated from the flash gas in another absorption column. Typically, for this, a partial stream of regenerated solvent is fed into an additional absorption column.

На дне бака для уменьшения давления, как правило, собирается, по меньшей мере, частично загруженный кислотными газами, которые не перешли в газовую фазу, абсорбент и, как правило, направляется на этап b).At the bottom of the depressurization tank, the absorbent, at least partially loaded with acid gases that have not gone into the gas phase, is generally collected and is generally sent to step b).

Этап регенерации.regeneration stage.

По меньшей мере, частично загруженные кислотными газами адсорбирующие вещества согласно изобретению направляют на этап b) регенерации.The at least partially loaded with acid gases adsorbent substances according to the invention are sent to step b) regeneration.

Во время этапа регенерации по меньшей мере одну часть полученного на этапе a) загруженного абсорбента регенерируют в регенераторе, причем получают, по меньшей мере, частично регенерированный абсорбент и газообразный поток, содержащий метанол и по меньшей мере один кислотный газ. Поток текучей среды может содержать остаточное количество воды, которая не была отделена в зоне обратной промывки.During the regeneration step, at least one part of the loaded absorbent obtained in step a) is regenerated in the regenerator, and at least partially regenerated absorbent and a gaseous stream containing methanol and at least one acid gas are obtained. The fluid stream may contain a residual amount of water that has not been separated in the backwash zone.

Перед вводом на этап b) регенерации адсорбирующее вещество, по крайней мере, частично загруBefore being introduced into step b) regeneration, the adsorbent is at least partially loaded

- 7 039492 женное кислотными газами, предпочтительно проходит через теплообменник.- 7 039492 acid gases, preferably passes through a heat exchanger.

В теплообменнике, по меньшей мере, частично загруженный кислотными газами абсорбент нагревают предпочтительно до температуры в диапазоне 50-150°C, особенно предпочтительно 70-130°C и весьма предпочтительно 80-110°C.In the heat exchanger, the absorbent at least partially loaded with acid gases is heated preferably to a temperature in the range of 50-150°C, particularly preferably 70-130°C and very preferably 80-110°C.

В особенно предпочтительной форме выполнения в теплообменнике в качестве нагревающего агента используют регенерированный абсорбент, извлеченный из отстойника регенератора. Преимуществом этой формы выполнения является то, что тепловая энергия регенерированного абсорбента из этапа b) может быть использована для нагрева загруженного абсорбента. Благодаря этому можно уменьшить затраты на производство энергии и ее получение со стороны всего процесса.In a particularly preferred embodiment, the heat exchanger uses regenerated absorbent removed from the regenerator sump as heating agent. The advantage of this embodiment is that the thermal energy of the regenerated absorbent from step b) can be used to heat the loaded absorbent. Thanks to this, it is possible to reduce the costs of energy production and its recovery from the entire process.

Регенератор.Regenerator.

Согласно изобретению этап регенерации осуществляют в регенераторе. Как правило, регенератор выполнен в виде стриппинг-колонны. Регенератор предпочтительно содержит зону регенерации и испаритель.According to the invention, the regeneration step is carried out in a regenerator. As a rule, the regenerator is made in the form of a stripping column. The regenerator preferably includes a regeneration zone and an evaporator.

Регенератор предпочтительно функционирует при давлении в верхней части в диапазоне 1-5 бар, предпочтительно 1,2-4 и особенно предпочтительными 1,3-2,5 бар.The regenerator is preferably operated at a top pressure in the range of 1-5 bar, preferably 1.2-4 and particularly preferred 1.3-2.5 bar.

В отстойнике регенератора, в общем, расположен канал для отвода текучей среды для регенерированного растворителя.In the sump of the regenerator, in General, there is a channel for removing the fluid for the regenerated solvent.

В верхней части регенератора, как правило, находится отводной канал газа для газообразного потока. В зоне отвода газа предпочтительно установлен отделитель текучей среды.In the upper part of the regenerator, as a rule, there is a gas outlet channel for the gaseous stream. Preferably, a fluid separator is installed in the gas outlet zone.

Газообразный поток направляют согласно изобретению на этап d) конденсации, как описано ранее.The gaseous stream is directed according to the invention to stage d) condensation, as described previously.

Зона регенерации.regeneration zone.

В общем, регенератор содержит зону регенерации, расположенную над отстойником и ниже промывочной зоны. Предпочтительно зоной регенерации считают область регенератора, в которой загруженный абсорбент соединяется с паром, образующимся перед испарителем отстойника.In general, the regenerator comprises a regeneration zone located above the sump and below the wash zone. Preferably, the regeneration zone is considered to be the region of the regenerator in which the loaded absorbent is combined with the vapor generated before the evaporator of the sump.

Для улучшения контакта и создания большей пограничной поверхности массообмена зона регенерации содержит, как правило, встроенные элементы, например наполнители, насадки и/или тарелки, такие как клапанная, колпачковая тарелка, тарелка Торманна или сетчатая тарелка.In order to improve contact and create a larger boundary mass transfer surface, the regeneration zone typically contains built-in elements, such as fillers, nozzles and/or trays, such as a valve tray, cap tray, Thormann tray or mesh tray.

Если зона регенерации содержит насадки или наполнители, то высота насадок/наполнителей в зоне регенерации предпочтительно находится в диапазоне 5-15 м, особенно предпочтительно 6-12 м и весьма предпочтительно 8-12 м.If the regeneration zone contains packings or fillers, the height of the packings/fillers in the regeneration zone is preferably in the range of 5-15 m, particularly preferably 6-12 m and very preferably 8-12 m.

Если зона регенерации содержит тарелки, то количество тарелок зоны регенерации предпочтительно находится в диапазоне 10-30, особенно предпочтительно 15-25 и весьма предпочтительно 17-23 тарелки.If the regeneration zone contains trays, then the number of trays of the regeneration zone is preferably in the range of 10-30, particularly preferably 15-25 and very preferably 17-23 trays.

В колонне с наполнителем или насадочной колонне зона регенерации может быть далее разделена на несколько участков, предпочтительно 2-4. Между участками зоны регенерации могут быть расположены несущие и поддерживающие и/или распределительные тарелки, которые улучшают распределение текучей среды по всему поперечному сечению регенератора.In a filled or packed column, the regeneration zone can be further divided into several sections, preferably 2-4. Carrying and supporting and/or distributing trays can be located between the sections of the regeneration zone, which improve the distribution of the fluid over the entire cross section of the regenerator.

Как правило, загруженный абсорбент предпочтительно направляют в верхнюю зону или над зоной регенерации и ниже зоны промывки в регенератор. В противотоке с абсорбентом, проходящим вниз через зону регенерации, в этой зоне поступает пар, образовавшийся в испарителе.As a rule, the loaded absorbent is preferably directed to the upper zone or above the regeneration zone and below the washing zone into the regenerator. In countercurrent with the absorbent passing down through the regeneration zone, the steam generated in the evaporator enters this zone.

Отстойник.Sump.

Зону регенератора ниже зоны регенерации, в общем, называют отстойник.The regenerator zone below the regeneration zone is generally referred to as a sump.

В этой области регенерированный абсорбент обычно собирают и подают в испаритель через отводной канал жидкости в нижней части регенератора по трубам и/или частично возвращают в абсорбер в виде регенерированного абсорбента.In this area, the reclaimed absorbent is typically collected and fed to the evaporator through a liquid bleed at the bottom of the regenerator via pipes and/or partially returned to the absorber as reclaimed absorbent.

Отстойник может быть разделен сборным дном, расположенным между отводным каналом отстойника и местом подачи пара, который образуется в испарителе.The settling tank can be divided by a collection bottom located between the settling tank outlet and the steam supply point, which is formed in the evaporator.

Испаритель.Evaporator.

Как правило, по меньшей мере часть регенерированного абсорбента направляют в испаритель из отводного канала отстойника регенератора.As a rule, at least a part of the regenerated absorbent is sent to the evaporator from the discharge channel of the regenerator sump.

Предпочтительно отводной канал отстойника из регенератора полностью входит в испаритель. Испаритель обычно означает кипятильник (испаритель парового котла), испаритель с естественной циркуляцией (термосифон) или выпарной аппарат с принудительной циркуляцией.Preferably, the sump bleed from the regenerator extends completely into the evaporator. Evaporator usually means a reboiler (steam boiler evaporator), a natural circulation evaporator (thermosyphon) or a forced circulation evaporator.

Испаритель регенератора предпочтительно расположен за регенератором и соединен с отводным каналом отстойника с помощью труб.The regenerator evaporator is preferably located downstream of the regenerator and connected to the settler outlet channel by means of pipes.

Испаритель, в общем, нагревают 100-150°C, особенно предпочтительно 105-140°C и весьма предпочтительно 110-130°C.The evaporator is generally heated to 100-150°C, particularly preferably 105-140°C and very preferably 110-130°C.

В испарителе, по меньшей мере, в общем, выпаривают часть вытяжки из отводного канала отстойника и возвращают в регенератор. Впрыскивание образовавшегося пара и непревращенных в пар текучих сред предпочтительно происходит под зоной регенерации, предпочтительно в отстойнике регенератора.In the evaporator, at least in general, part of the extract is evaporated from the outlet channel of the settler and returned to the regenerator. The injection of the generated steam and non-vaporized fluids preferably takes place below the regeneration zone, preferably in the sump of the regenerator.

Если в отстойнике расположена дополнительная сборная тарелка (сборный поддон), то подачу образующегося пара предпочтительно осуществляют под сборной тарелкой.If an additional collection plate (collection tray) is located in the sump, then the supply of the resulting steam is preferably carried out under the collection plate.

- 8 039492- 8 039492

Зона обратной промывки.Backwash zone.

Согласно изобретению регенератор над зоной регенерации, особенно предпочтительно над местом подачи загруженного абсорбента, содержит зону обратной промывки.According to the invention, the regenerator above the regeneration zone, particularly preferably above the feed point of the loaded absorbent, comprises a backwash zone.

Зона обратной промывки, как правило, выполнена в виде секции регенератора, расположенной над зоной регенерации.The backwash zone, as a rule, is made in the form of a regenerator section located above the regeneration zone.

Предпочтительно зона обратной промывки содержит встроенные элементы, особенно предпочтительно наполнители, насадки и/или тарелки для улучшения соединения потока текучей среды с промывочной жидкостью. Особенно предпочтительно секция промывки имеет тарелки, более предпочтительно клапанные тарелки или колпачковые тарелки.Preferably, the backwash zone contains built-in elements, especially preferably fillers, nozzles and/or trays, to improve the connection of the fluid stream with the flushing liquid. Particularly preferably, the washing section has trays, more preferably valve trays or bubble cap trays.

В предпочтительной форме выполнения встроенные элементы являются наполнителями и/или насадками. Высота насадок (наполнителей/насадок) предпочтительно находится в диапазоне 1-10, особенно предпочтительно 2-8 и более предпочтительно 3-6 м.In a preferred embodiment, the built-in elements are fillers and/or nozzles. The height of the nozzles (fillers/nozzles) is preferably in the range of 1-10, particularly preferably 2-8 and more preferably 3-6 m.

В весьма предпочтительной форме выполнения зона обратной промывки содержит тарелки, особенно предпочтительно клапанные тарелки или колпачковые тарелки, причем количество тарелок предпочтительно находится в диапазоне 3-20, особенно предпочтительно 4-16 и весьма предпочтительно 6-12 тарелок.In a highly preferred embodiment, the backwash zone comprises trays, particularly preferably valve trays or bubble cap trays, the number of trays being preferably in the range of 3-20, particularly preferably 4-16 and very preferably 6-12 trays.

В верхней части зоны промывки или над зоной промывки можно дополнительно к возвращенному конденсату из этапа d) подавать промывочную жидкость.In the upper part of the washing zone or above the washing zone, in addition to the returned condensate from step d), a washing liquid can be supplied.

В качестве промывочной жидкости, как правило, используют водный или слегка нейтрализованный водный раствор, особенно предпочтительно воду.As a washing liquid, as a rule, an aqueous or slightly neutralized aqueous solution is used, particularly preferably water.

Температура промывочной жидкости, как правило, находится в диапазоне 10-60°C, предпочтительно 20-55°C и особенно предпочтительно 30-40°C.The temperature of the washing liquid, as a rule, is in the range of 10-60°C, preferably 20-55°C and particularly preferably 30-40°C.

В зоне обратной промывки остаточное количество принесенных аминов может вымываться из абсорбента, таким образом, кислотный отработанный газ, выходящий из регенератора, в основном не содержит амины. Кроме того, в зоне обратной промывки содержание воды в газовом потоке, который получен в верхней части регенератора, может быть уменьшено, так как при контакте с более холодным промывочным средством часть парообразной воды может конденсироваться. Преимуществом этого является то, что эту воду не нужно отделять на последующем этапе дистилляции, и газообразный поток, образовавшийся в верхней части регенератора, будет иметь более высокое содержание метанола. Таким образом, зона обратной промывки обеспечивает концентрирование метанола в газообразном потоке, поэтому его не нужно разделять в следующей колонне, но последующего этапа конденсации достаточно, чтобы получить метанол с чистотой, которая позволяет использовать его повторно в качестве ингибитора.In the backwash zone, the residual amount of carried amines can be washed out of the absorbent, so that the acidic waste gas leaving the regenerator is essentially free of amines. In addition, in the backwash zone, the water content of the gas stream that is obtained in the upper part of the regenerator can be reduced, since, on contact with a colder flushing agent, part of the vaporous water can condense. This has the advantage that this water does not need to be separated in a subsequent distillation step and the gaseous stream formed at the top of the regenerator will have a higher methanol content. Thus, the backwash zone ensures that the methanol is concentrated in the gaseous stream so that it does not need to be separated in the next column, but the subsequent condensation step is sufficient to obtain methanol with a purity that allows it to be reused as an inhibitor.

Этап c)рециркуляции.Step c) recycling.

Согласно изобретению образовавшийся в отстойнике регенератора регенерированный абсорбент из этапа b) возвращают на этап a) абсорбции.According to the invention, the regenerated absorbent formed in the sump of the regenerator from step b) is returned to step a) of absorption.

При этом возврат регенерированного абсорбента, как описано ранее, происходит в одном из мест подачи абсорбера для регенерированного абсорбента.In this case, the return of the regenerated absorbent, as described earlier, occurs in one of the supply points of the absorber for the regenerated absorbent.

Этап d) конденсации.Step d) condensation.

Газообразный поток из регенератора согласно изобретению направляют на этап d) конденсации.The gaseous stream from the regenerator according to the invention is sent to condensation step d).

На этапе конденсации конденсат, содержащий метанол, переконденсируют из газообразного потока из этапа b) (сток конденсата). Конденсат также может содержать воду, которую не отделили в секции обратной промывки. Непереконденсированную газовую фазу предпочтительно отводят из способа в виде отработанных газов (отработанный газ).In the condensation step, the condensate containing methanol is recondensed from the gaseous stream from step b) (condensate drain). The condensate may also contain water that is not separated in the backwash section. The non-recondensed gas phase is preferably removed from the process in the form of exhaust gases (exhaust gas).

Предпочтительно этап конденсации осуществляют таким образом, что газообразный поток из этапа b) проходит через один или более конденсаторов (дефлегматоров регенератора).Preferably, the condensation step is carried out in such a way that the gaseous stream from step b) passes through one or more condensers (regenerator dephlegmators).

Дефлегматоры обычно содержат теплообменник и резервуар, в котором жидкая фаза может быть отделена от газовой фазы (фазовый разделительный резервуар). Однако теплообменник и резервуар также могут быть объединены в один элемент.Dephlegmators usually comprise a heat exchanger and a tank in which the liquid phase can be separated from the gas phase (phase separation tank). However, the heat exchanger and reservoir can also be combined into one element.

Дефлегматоры регенератора эксплуатируют таким образом, что метанол и присутствующая при необходимости вода конденсируются, в то время как кислотные газы остаются преимущественно в газовой фазе.The regenerator reflux condensers are operated in such a way that the methanol and optionally present water are condensed, while the acid gases remain predominantly in the gas phase.

В качестве дефлегматоров регенератора могут быть использованы, например, конденсаторы с охлаждающим змеевиком или трубой со спиральным сварным швом, двухтрубным охладителем, а также теплообменником с пучком труб.As dephlegmators of the regenerator, for example, condensers with a cooling coil or pipe with a spiral weld, a two-pipe cooler, as well as a heat exchanger with a tube bundle can be used.

В общем, дефлегматор регенератора используют при температурах в диапазоне 10-60°C, предпочтительно 20-55°C, особенно предпочтительно 30-40°C.In general, the regenerator reflux condenser is used at temperatures in the range of 10-60°C, preferably 20-55°C, particularly preferably 30-40°C.

В предпочтительной форме выполнения газообразный поток из этапа b) проходит через один дефлегматор регенератора.In a preferred embodiment, the gaseous stream from step b) passes through one dephlegmator of the regenerator.

В другой предпочтительной форме выполнения газообразный поток из этапа b) проходит через два дефлегматора регенератора.In another preferred embodiment, the gaseous stream from step b) passes through two regenerator reflux condensers.

Предпочтительно первый из двух дефлегматоров регенератора охлаждают воздухом или водой для охлаждения, а второй из двух дефлегматоров регенератора охлаждают охлаждающей текучей средой.Preferably, the first of the two regenerator reflux condensers is cooled with air or water for cooling, and the second of the two regenerator reflux condensers is cooled with a cooling fluid.

- 9 039492- 9 039492

В общем, первый дефлегматор регенератора используют при температурах 20-60°C и предпочтительно 25-45°C.In general, the first dephlegmator of the regenerator is used at temperatures of 20-60°C and preferably 25-45°C.

Второй дефлегматор регенератора, в общем, используют с охлаждающей текучей средой при температурах 3-20°C, предпочтительно 5-15°C, особенно предпочтительно 5-10°C.The second dephlegmator of the regenerator is generally used with cooling fluid at temperatures of 3-20°C, preferably 5-15°C, particularly preferably 5-10°C.

Преимуществом формы выполнения по меньшей мере с двумя дефлегматорами является то, что конденсат из второго дефлегматора имеет более высокое содержание метанола и, таким образом, может быть использован далее без дополнительной переработки в качестве ингибитора в неочищенном природном газе. Далее преимуществом формы выполнения по меньшей мере с двумя дефлегматорами является то, что содержание метанола в кислотном отработанном газе может уменьшаться, так как при низких температурах может переконденсироваться большее количество метанола. Это позволяет увеличить долю регенерации метанола, например до более чем 80%, относительно метанола, введенного в способ.An advantage of the embodiment with at least two dephlegmators is that the condensate from the second dephlegmator has a higher methanol content and can thus be used further without further processing as an inhibitor in the raw natural gas. A further advantage of the embodiment with at least two reflux condensers is that the methanol content of the acidic flue gas can be reduced, since more methanol can be recondensed at low temperatures. This makes it possible to increase the proportion of methanol recovery, for example to more than 80%, relative to the methanol introduced into the process.

Возврат конденсата из этапа d) в зону обратной промывки регенератора.Return of condensate from step d) to the backwash zone of the regenerator.

Согласно изобретению часть конденсата из этапа d) конденсации возвращают назад на этап b) регенерации.According to the invention, part of the condensate from condensation step d) is returned back to regeneration step b).

Часть конденсата из этапа d) конденсации отводят из способа, и эта часть является регенерированным метанолом.Part of the condensate from condensation step d) is removed from the process and this part is recovered methanol.

Соотношение возврата относительно потока конденсата (соотношение возвращенного конденсата и выведенного из способа конденсата) предпочтительно находится в диапазоне 5-100, особенно предпочтительно 10-70, весьма предпочтительно 12-40 и особенно предпочтительно 15-38.The ratio of return to condensate flow (ratio of condensate returned to condensate withdrawn from the process) is preferably in the range of 5-100, particularly preferably 10-70, very preferably 12-40 and particularly preferably 15-38.

Согласно изобретению введение конденсата из этапа d) конденсации происходит в верхней зоне или над зоной обратной промывки регенератора на этапе b).According to the invention, the introduction of the condensate from condensation step d) takes place in the upper zone or above the backwash zone of the regenerator in step b).

При необходимости вместе с конденсатом из этапа d) дополнительно в регенератор можно вводить промывочную жидкость, как было описано выше. Введение можно осуществлять через то же самое место подачи. Введение промывочного средства также можно осуществлять через отдельное место подачи.If necessary, together with the condensate from step d), additional washing liquid can be introduced into the regenerator, as described above. The introduction can be carried out through the same place of submission. The introduction of the flushing agent can also be carried out through a separate delivery point.

Устройства.Devices.

Предпочтительные устройства, в которых можно осуществлять способ согласно изобретению, схематично представлены на фиг. 1-4.Preferred devices in which the method according to the invention can be carried out are shown schematically in FIG. 1-4.

Фиг. 1 и 3 представляют форму выполнения, в которой регенератор содержит один дефлегматор. Фиг. 2 и 4 представляют предпочтительную форму выполнения, в которой регенератор содержит дополнительно два дефлегматора.Fig. 1 and 3 represent an embodiment in which the regenerator contains one dephlegmator. Fig. 2 and 4 represent a preferred form of implementation, in which the regenerator contains an additional two dephlegmators.

На фиг. 1-4 абсорбер представлен в виде абсорбционной колонны. Абсорбционная колонна предпочтительно содержит зону абсорбции. В рамках данного изобретения зона абсорбции представляет собой секцию абсорбционной колонны, в которой поток текучей среды соединяют с абсорбентом для массообмена. Для улучшения контакта и создания большей пограничной поверхности массообмена зона абсорбции предпочтительно содержит встроенные элементы, например наполнители, насадки и/или тарелки.In FIG. 1-4 the absorber is presented in the form of an absorption column. The absorption column preferably contains an absorption zone. Within the scope of this invention, an absorption zone is a section of an absorption column in which a fluid stream is combined with an absorbent for mass transfer. To improve contact and create a larger interface mass transfer area, the absorption zone preferably contains built-in elements, such as fillers, nozzles and/or plates.

При использовании колонны с наполнителями или насадками зона абсорбции предпочтительно разделена на две-четыре расположенные друг над другом секции, которые отделены друг от друга несущими и поддерживающими и/или распределительными тарелками.When using a column with fillers or packings, the absorption zone is preferably divided into two to four sections located one above the other, which are separated from each other by carrier and support and/or distribution plates.

Если зона абсорбции содержит наполнители или насадки, то высота наполнителей/насадок в зоне абсорбции предпочтительно находится в диапазоне 5-20 м, особенно предпочтительно 6-15 м и весьма предпочтительно 8-14 м.If the absorption zone contains fillers or packings, the height of the fillers/packings in the absorption zone is preferably in the range of 5-20 m, particularly preferably 6-15 m and very preferably 8-14 m.

В нижней части зоны абсорбции или под ней находится подающее устройство для нейтрализованного потока текучей среды.At or below the bottom of the absorption zone is a supply device for the neutralized fluid stream.

Свежий абсорбент можно подавать в верхнюю часть или над зоной абсорбции через подающее устройство. Подача свежего абсорбента также может включать в себя подачу отдельных компонентов абсорбента, таких как затворная вода.Fresh absorbent can be fed into or above the absorption zone via a feeder. The supply of fresh absorbent may also include the supply of individual components of the absorbent, such as seal water.

Регенерированный абсорбент можно подавать через то же самое подающее устройство или через отдельное подающее устройство, которое также находится в верхней части или над зоной абсорбции.The regenerated absorbent can be fed through the same feeder or through a separate feeder which is also at the top or above the absorption zone.

Над зоной абсорбции, предпочтительно в верхней части абсорбционной колонны, предпочительно находится отводной канал для нейтрализованного потока текучей среды.Above the absorption zone, preferably at the top of the absorption column, there is preferably a vent for the neutralized fluid stream.

В зоне отводного канала для нейтрализованного потока текучей среды предпочтительно установлен отделитель текучей среды.Preferably, a fluid separator is installed in the area of the outlet channel for the neutralized fluid flow.

Подающее устройство для промывочного средства в особенно предпочтительной форме выполнения находится в верхней зоне или над зоной абсорбции.In a particularly preferred embodiment, the flushing agent feeder is located in the upper zone or above the absorption zone.

В весьма предпочтительной форме выполнения абсорбер выше зоны абсорбции содержит дополнительную зону обратной промывки.In a highly preferred embodiment, the absorber above the absorption zone contains an additional backwash zone.

Зона обратной промывки, как правило, является участком абсорбера, выполненного в виде усиливающей части, расположенной над местом подачи абсорбента. Предпочтительно зона обратной промывки содержит наполнители, насадки и/или тарелки для улучшения соединения потока текучей среды сThe backwash zone, as a rule, is a section of the absorber made in the form of a reinforcing part, located above the absorbent supply point. Preferably, the backwash zone contains fillers, nozzles and/or trays to improve the connection of the fluid stream with

- 10 039492 промывочной жидкостью. Особенно предпочтительно зона обратной промывки содержит тарелки, более предпочтительно клапанные, колпачковые тарелки, тарелки Торманна или сетчатые тарелки.- 10 039492 flushing liquid. Particularly preferably, the backwash zone comprises trays, more preferably valve trays, cap trays, Thormann trays or mesh trays.

Предпочтительно над зоной промывки находится подающий канал для промывочного средства.Preferably above the rinsing zone there is a supply channel for the rinsing agent.

Зона обратной промывки содержит предпочтительно 1-7, особенно предпочтительными 2-6 и весьма предпочтительно 3-5 тарелок, или высота наполнителей (наполнителей/насадок) предпочтительно составляет 1-6 м, особенно предпочтительно 2-5 и весьма предпочтительно 2-3 м.The backwash zone contains preferably 1-7, particularly preferred 2-6 and very preferably 3-5 trays, or the height of the fillers (fillers/nozzles) is preferably 1-6 m, particularly preferably 2-5 and very preferably 2-3 m.

Под зоной обратной промывки может быть расположена собирающая тарелка, на которую собирают промывочную жидкость для последующей повторной рециркуляции. При этом рециркуляцию осуществляют, как правило, с помощью насоса, который подает с помощью накачивания промывочную жидкость со сборной тарелки в подающий канал. При рециркуляции промывочную жидкость можно охлаждать с помощью теплообменника.A collection tray may be located below the backwash zone, on which the wash liquid is collected for subsequent recirculation. In this case, recirculation is carried out, as a rule, with the help of a pump, which pumps the washing liquid from the collection plate into the supply channel by means of pumping. When recirculating, the flushing liquid can be cooled using a heat exchanger.

В нижней зоне абсорбера предпочтительно находится отводной канал жидкости для загруженного абсорбента.In the lower zone of the absorber, there is preferably a liquid outlet channel for the loaded absorbent.

В предпочтительной форме выполнения между отводящим каналом текучей среды для загруженного абсорбента на абсорбере и подающим каналом для загруженного абсорбента на регенераторе находится теплообменник. В качестве нагревателя для этого теплообменника предпочтительно используют возвращенный поток регенерированного абсорбента от отстойника регенератора к абсорберу. В предпочтительной форме выполнения можно уменьшить потребность в энергии.In a preferred form of execution, a heat exchanger is located between the outlet fluid channel for the loaded absorbent on the absorber and the feed channel for the loaded absorbent on the regenerator. Preferably, the regenerated absorbent return stream from the regenerator sump to the absorber is used as a heater for this heat exchanger. In a preferred embodiment, the energy requirement can be reduced.

На фиг. 1-4 отводной канал жидкости абсорбера соединен с помощью теплообменника с регенератором b) с помощью труб.In FIG. 1-4, the liquid outlet channel of the absorber is connected by means of a heat exchanger to the regenerator b) by means of pipes.

Теплообменник может быть выполнен как пластинчатый теплообменник или трубчатый теплообменник. В качестве нагревающего агента теплообменника предпочтительно применяют поток отстойника из регенератора b).The heat exchanger can be designed as a plate heat exchanger or a tubular heat exchanger. Preferably, a settler stream from the regenerator b) is used as the heat exchanger heating agent.

Регенератор на фиг. 1-4 также содержит зону регенерации, испаритель, подающий канал загруженного абсорбента, отводной канал жидкости в отстойнике регенератора, зону обратной промывки и место отвода (отвод газа) в верхней зоне регенератора.The regenerator in Fig. 1-4 also contains a regeneration zone, an evaporator, a loaded absorbent supply channel, a liquid outlet channel in the regenerator sump, a backwash zone, and a tapping point (gas outlet) in the upper zone of the regenerator.

Предпочтительно зоной регенерации считают область регенератора, в которой загруженный абсорбент соединяется с паром, образующимся перед испарителем отстойника.Preferably, the regeneration zone is considered to be the region of the regenerator in which the loaded absorbent is combined with the vapor generated before the evaporator of the sump.

Для улучшения контакта и создания большей пограничной поверхности массообмена зона регенерации содержит встроенные элементы, например наполнители, насадки и/или тарелки.To improve contact and create a larger boundary mass transfer surface, the regeneration zone contains built-in elements, such as fillers, nozzles and/or plates.

При использовании колонны с наполнителями или насадками зона регенерации предпочтительно разделена на две-четыре расположенные друг над другом секции, которые отделены друг от друга несущими и поддерживающими и/или распределительными тарелками.When using a column with fillers or packings, the regeneration zone is preferably divided into two to four sections located one above the other, which are separated from each other by carrier and support and/or distribution plates.

Если зона регенерации содержит тарелки, то количество тарелок зоны регенерации предпочтительно находится в диапазоне 10-30, особенно предпочтительно 15-25 и весьма предпочтительно 1723 тарелки.If the regeneration zone contains trays, then the number of trays of the regeneration zone is preferably in the range of 10-30, particularly preferably 15-25 and very preferably 1723 trays.

Над зоной регенерации или в ее верхней части, как правило, находится подающий канал для загруженного абсорбента.Above the regeneration zone or in its upper part, as a rule, there is a supply channel for the loaded absorbent.

Регенератор на фиг. 1-4 также содержит испаритель.The regenerator in Fig. 1-4 also contains an evaporator.

Испаритель предпочтительно является кипятильником, выпарным аппаратом с естественной циркуляции или выпарным аппаратом с принудительной циркуляцией.The evaporator is preferably a boiler, a natural circulation evaporator or a forced circulation evaporator.

Испаритель предпочтительно соединен с отводным каналом текучей среды в отстойнике регенератора с помощью трубы. Отстойником, в общем, называют область под зоной регенерации.The evaporator is preferably connected to a fluid outlet in the regenerator sump via a pipe. A sump is generally referred to as the area below the regeneration zone.

Образовавшуюся в испарителе смесь пара и текучих сред направляют предпочтительно над отводным каналом текучей среды в отстойнике, но под зоной регенерации в нижную зону регенератора через подающий канал.The mixture of steam and fluids formed in the evaporator is preferably directed above the fluid outlet channel in the settler, but below the regeneration zone, to the lower zone of the regenerator via the supply channel.

В другой предпочтительной форме выполнения отстойник регенератора разделен сборной тарелкой. Собирающийся там абсорбент подают в теплообменник. Подачу пара и рециркуляцию текучей среды осуществляют под сборной терелкой.In another preferred embodiment, the regenerator sump is divided by a collection plate. The absorbent collected there is fed into a heat exchanger. Steam supply and fluid recirculation are carried out under the collection plate.

Регенератор на фиг. 1-4 также содержит отводной канал для образовавшегося во время регенерации газообразного потока. Отводной канал для образовавшегося во время регенерации газообразного потока предпочтительно расположен в верхней части регенератора. Предпочтительно в зоне отводного канала расположен отделитель текучей среды.The regenerator in Fig. 1-4 also includes a vent for the gaseous stream generated during regeneration. The outlet channel for the gaseous stream formed during the regeneration is preferably located in the upper part of the regenerator. Preferably, a fluid separator is located in the area of the outlet channel.

Регенератор на фиг. 1-4 также содержит зону обратной промывки, которая содержит встроенные элементы.The regenerator in Fig. 1-4 also contains a backwash zone that contains built-in elements.

На фиг. 1 и 2 зона обратной промывки в качестве встроенных элементов содержит насадки или наполнители, причем высота насадок/наполнителей предпочтительно находится в диапазоне 1-10 м, особенно предпочтительно 2-8 м и весьма предпочтительно в диапазоне 3-6 м.In FIG. 1 and 2, the backwash zone contains nozzles or fillers as built-in elements, the height of the nozzles/fillers being preferably in the range of 1-10 m, particularly preferably 2-8 m and very preferably in the range of 3-6 m.

На фиг. 3 и 4 зона обратной промывки в качестве встроенных элементов содержит тарелки. ОсоIn FIG. 3 and 4, the backwash zone contains trays as built-in elements. Oso

- 11 039492 бенно предпочтительно количество тарелок находится в диапазоне 3-20, более предпочтительно 4-16 и весьма предпочтительно 6-12. Тарелками секции промывки могут являться, например, клапанные, колпачковые тарелки, тарелки Тормана или сетчатые тарелки.- 11 039492 Preferably the number of plates is in the range of 3-20, more preferably 4-16 and very preferably 6-12. The washing section trays may be, for example, valve trays, cap trays, Torman trays, or sieve trays.

На фиг. 1-4 над зоной обратной промывки или в ее верхней части может присутствовать отдельный подающий канал для промывочной жидкости. Если дополнительно подают промывочную жидкость, как, например, пресную воду, то предпочтительно эту промывочная жидкость направляется в регенератор вместе с конденсатом из этапа d).In FIG. 1-4, above or at the top of the backwash zone, there may be a separate supply channel for the backwash liquid. If additional washing liquid is supplied, such as fresh water, then this washing liquid is preferably sent to the regenerator together with the condensate from step d).

На фиг. 1-4 отводной канал для образовавшегося во время регенерации газообразного потока соединен с дефлегматором.In FIG. 1-4, the outlet duct for the gaseous flow generated during the regeneration is connected to a reflux condenser.

На фиг. 1 и 3 дефлегматор содержит теплообменник, сосуд для разделения фаз (емкость для разделения фаз), отводной канал газа и отводной канал конденсата.In FIG. 1 and 3, the dephlegmator comprises a heat exchanger, a phase separation vessel (phase separation vessel), a gas outlet channel and a condensate outlet channel.

В качестве конденсатора могут быть использованы, например, конденсаторы с охлаждающим змеевиком или трубой со спиральным сварным швом, двухтрубным охладителем, а также теплообменником с пучком труб.As a condenser, for example, condensers with a cooling coil or pipe with a spiral weld, a two-pipe cooler, and a heat exchanger with a tube bundle can be used.

На фиг. 2 и 4 представлена предпочтительная форма выполнения, которая включает два конденсатора, каждый имеющий теплообменник, емкость для разделения фаз, отводной канал газов и отводной канал конденсата. Первый конденсатор в этих формах выполнения предпочтительно охлаждают воздухом или охлаждающей водой, а второй конденсатор предпочтительно охлаждают охлаждающим средством. Преимуществом этих форм выполнения является то, что содержание метанола в кислотном отработанном газе может уменьшаться, так как метанол может переконденсироваться. Это позволяет увеличить долю регенерации метанола, например до более чем 80%, относительно метанола, введенного в способ.In FIG. 2 and 4 show a preferred embodiment which includes two condensers, each having a heat exchanger, a phase separation vessel, a gas outlet and a condensate outlet. The first condenser in these embodiments is preferably cooled with air or cooling water, and the second condenser is preferably cooled with a coolant. The advantage of these embodiments is that the methanol content of the acidic flue gas can be reduced, since the methanol can recondense. This makes it possible to increase the proportion of methanol recovery, for example to more than 80%, relative to the methanol introduced into the process.

На фиг. 1-4 регенератор также содержит подающий канал в верхней части или над зоной обратной промывки, который соединен с отводным каналом конденсата дефлегматора.In FIG. 1-4, the regenerator also includes a supply channel at the top or above the backwash zone, which is connected to the dephlegmator condensate outlet channel.

На фиг. 1-4 предпочтительное устройство также содержит контейнер уменьшения давления. Контейнер уменьшения давления соединен с абсорбером a) и регенератором b), предпочтительно отводной канал жидкости из отстойника абсорбера соединен с контейнером уменьшения давления с помощью вентиля.In FIG. 1-4, the preferred device also includes a pressure reducing container. The pressure reduction container is connected to the absorber a) and the regenerator b), preferably the liquid outlet from the absorber sump is connected to the pressure reduction container by means of a valve.

В контейнере уменьшения давления по меньшей мере часть кислотных газов загруженного абсорбента превращают в газовую фазу и отделяют от не образовавшейся в пар жидкостной фазы.In the pressure reducing container, at least part of the acid gases of the loaded absorbent is converted into the gas phase and separated from the non-vaporized liquid phase.

Газовая фаза обычно выходит из верхней части контейнера уменьшения давления в виде кислотного отработанного газа и отводится из способа.The gas phase typically exits the top of the pressure reducing container as acidic waste gas and is removed from the process.

В нижней зоне контейнера уменьшения давления предпочтительно находится отводной канал жидкости для не образовавшейся в пар жидкостной фазы, который соединен с регенератором с помощью трубы. Предпочтительно подающий канал для жидкостной фазы из контейнера уменьшения давления находится над зоной регенерации.In the lower region of the pressure reducing container, there is preferably a liquid outlet channel for the non-vaporized liquid phase, which is connected to the regenerator via a pipe. Preferably, the liquid phase inlet from the pressure reduction container is located above the regeneration zone.

Особенно предпочтительно между контейнером уменьшения давления и регенератором расположен теплообменник, который с разгружаемым материалом отстойника регенератора используют в качестве нагревательного элемента.Particularly preferably, a heat exchanger is arranged between the pressure reducing container and the regenerator, which is used as a heating element with the discharged material from the regenerator sump.

Представленные на фиг. 1-4 устройства можно эксплуатировать согласно ранее описанным условиям способа.Shown in FIG. 1-4 devices can be operated according to the previously described method conditions.

ПреимуществаAdvantages

Преимуществом устройства согласно изобретению, его применения согласно изобретению, а также способа согласно изобретению по сравнению с известным из уровня техники способом, в котором конденсат из этапа d) конденсации подвергают последующей дистилляции, является то, что можно сэкономить на использовании дистилляционной колонны.An advantage of the device according to the invention, its use according to the invention and the process according to the invention compared to the process known from the prior art, in which the condensate from the condensation step d) is subjected to subsequent distillation, is that the use of a distillation column can be saved.

Кроме того, преимуществом способа согласно изобретению является то, что метанол, подаваемый в качестве ингибитора, может быть возвращен обратно с высоким коэффициентом, предпочтительно более 80%, по отношению к подаваемому метанолу. Это еще больше уменьшает эксплуатационные расходы всего процесса.Furthermore, it is an advantage of the process according to the invention that the methanol fed as an inhibitor can be recycled at a high ratio, preferably more than 80%, relative to the methanol fed. This further reduces the operating costs of the entire process.

Таким образом, регенерированный абсорбент имеет такое незначительное содержание метанола, что метанол, который вводят на этапе a) с помощью нейтрализованного потока текучей среды, может быть почти полностью удален. Таким образом, можно оптимально использовать рециркулирующие потоки и уменьшить подачу компонентов абсорбента для компенсации потерь.The regenerated absorbent thus has such a low methanol content that the methanol which is introduced in step a) by means of the neutralized fluid stream can be almost completely removed. In this way, the recycle streams can be optimally used and the supply of absorbent components can be reduced to compensate for losses.

Преимуществом удаления метанола из нейтрализованного потока текучей среды является то что проблемы, возникающие при наличии метанола, могут уменьшаться на последующих этапах обработки.An advantage of removing methanol from the neutralized fluid stream is that the problems associated with the presence of methanol can be reduced in subsequent processing steps.

Если последующее удаление воды осуществляют, например, как PSA или TSA, при которых в качестве твердого сушильного агента используют молярное сито, то необходимо использовать молярное сито 3A вместо молярного сита 4A, так как адсорбция воды не конкурирует с адсорбцией метанола. Благодаря этому также не адсорбируются другие компоненты, как H₂S и этан. Это позволяет меньше использовать этап обезвоживания. Незначительное содержание метанола приводит к уменьшению коксования молярного сита при его регенерации за счет повышения температуры.If the subsequent water removal is carried out, for example, as PSA or TSA, in which a molar sieve is used as a solid drying agent, then a 3A molar sieve must be used instead of a 4A molar sieve, since the adsorption of water does not compete with the adsorption of methanol. Due to this, other components such as H ₂ S and ethane are also not adsorbed. This allows less use of the dehydration step. A small content of methanol leads to a decrease in the coking of the molar sieve during its regeneration due to an increase in temperature.

Например, если гликолевая сушка является так называемой единицей TEG (TEG=триэтиленгликоль), присутствие метанола затрудняет регенерацию TEG. Эти недостатки такжеFor example, if glycol drying is the so-called TEG unit (TEG=triethylene glycol), the presence of methanol makes it difficult to regenerate the TEG. These shortcomings are also

- 12 039492 можно уменьшить с помощью способа или устройства согласно изобретению и их применения.- 12 039492 can be reduced using the method or device according to the invention and their use.

В обоих случаях (PSA/TSA и гликолевая сушка) уменьшается утечка метанола через детали установки. Особенно предпочтительно отделенная при регенерации сушильного агента вода содержит меньше метанола, в результате чего, при необходимости, уменьшаются или полностью предотвращаются затраты по последующей переработке воды.In both cases (PSA/TSA and glycol drying) the leakage of methanol through plant parts is reduced. Particularly preferably, the water separated during the regeneration of the drying agent contains less methanol, as a result of which, if necessary, costs for the subsequent processing of water are reduced or completely avoided.

ПримерыExamples

Изобретение подробно разъясняется с помощью следующих примеров.The invention is explained in detail with the help of the following examples.

Примеры основаны на расчетах, выполненных с помощью имитационной модели. Для описания фазового равновесия использовали модель Pitzer (K.S. Pitzer, Activity Coefficients in Electrolyte Solutions 2-e изд., CRC Press, 1991, Глава 3, Ion Interaction Approach: Theory). Имитация процессов абсорбции описана с помощью использования коэффициента массопередачи; подробности приведены в Asprion (Asprion, N.: None-quilibrium Rate-Based Simulation of Reactive Systems: Simulation Model, Heat Transfer, and Influence of Film Discretization, Ind. Eng. Chem. Res. (2006) 45(6), 2054-2069). Конструкцию дистилляционной колонны или разделение воды и метанола в верхней части регенератора осуществляли с помощью термодинамической модели, основанной на использовании NRTL к описанию паро-жидкостного баланса водного метанола.The examples are based on calculations made with a simulation model. The Pitzer model (K.S. Pitzer, Activity Coefficients in Electrolyte Solutions 2nd ed., CRC Press, 1991, Chapter 3, Ion Interaction Approach: Theory) was used to describe phase equilibrium. Simulation of absorption processes is described using the mass transfer coefficient; for details see Asprion (Asprion, N.: None-quilibrium Rate-Based Simulation of Reactive Systems: Simulation Model, Heat Transfer, and Influence of Film Discretization, Ind. Eng. Chem. Res. (2006) 45(6), 2054 -2069). The design of the distillation column or separation of water and methanol in the upper part of the regenerator was carried out using a thermodynamic model based on the use of NRTL to describe the vapor-liquid balance of aqueous methanol.

Давление, указанное в данном документе, является абсолютным давлением.The pressure given in this document is an absolute pressure.

В данном документе нм3/ч означает объемный поток, указанный в нормальных кубических метрах в час. Нормальный кубический метр относится к температуре 273,15 К и давлению 1,01325 бар. Все сведения в единице об.% также относятся к этим условиям.In this document, Nm3/h means the volumetric flow indicated in normal cubic meters per hour. The normal cubic meter refers to a temperature of 273.15 K and a pressure of 1.01325 bar. All information in the unit vol.% also applies to these conditions.

В качестве абсорбента во всех примерах используют водный раствор амина, состоящий из пиперазина и метилдиэтаноламина с общим содержанием амина 40 мас.%.The absorbent used in all examples is an aqueous amine solution consisting of piperazine and methyldiethanolamine with a total amine content of 40% by weight.

Для всех примеров используют следующие условия процесса.For all examples, the following process conditions are used.

Подаваемый газ: 0,2 об.% CO2, 520 об.ч./млн метанола, следы углеводорода (CH₄, C2H6) при температуре 26°C и давлении 63,5 бар.Feed gas: 0.2 vol% CO2, 520 vol. ppm methanol, traces of hydrocarbon (CH ₄ , C2H6) at 26°C and 63.5 bar.

Абсорбент: раствор амина, состоящий из пиперазина и метилдиэтаноламина с общим содержанием амина 40 мас.%.Absorbent: amine solution consisting of piperazine and methyldiethanolamine with a total amine content of 40% by weight.

На 1000 нм3/ч подаваемого газа используют 0,1 м3/ч регенерированного абсорбента. Регенерированный абсорбент имеет температуру 35°C.For 1000 Nm3/h of gas supplied, 0.1 m3/h of regenerated absorbent is used. The regenerated absorbent has a temperature of 35°C.

Абсорбционная колонна имеет в качестве встроенных элементов наполнитель с общей высотой засыпки 14 м.The absorption column has as built-in elements a filler with a total filling height of 14 m.

В регенераторе для колонны регенерации также используют насадки с высотой засыпки 10 м. Регенератор работает при давлении 1,5 бар. Секция обратной промывки в регенераторе имеет 7 теоретических ступеней разделения.The regenerator for the regeneration column also uses packings with a filling height of 10 m. The regenerator operates at a pressure of 1.5 bar. The backwash section in the regenerator has 7 theoretical separation stages.

Все примеры должны выполнять одинаковую задачу разделения, определенную в следующем.All examples must perform the same partitioning task, defined in the following.

Содержание метанола в нейтрализованном потоке текучей среды (природном газе), полученном в верхней части абсорбера, не должно превышать значения 1 об.ч./млн.The methanol content of the neutralized fluid stream (natural gas) obtained at the top of the absorber must not exceed 1 ppm v/v.

Содержание CO₂ в нейтрализованном потоке текучей среды (природном газе), полученном в верхней части абсорбера, не должно превышать значения 15 об.ч./млн.The CO ₂ content of the neutralized fluid stream (natural gas) obtained at the top of the absorber must not exceed 15 ppm v/v.

Метанол, регенерированный в верхней части при дистилляции метанола, должен иметь чистоту более 96 мас.%.The methanol recovered at the top from the methanol distillation must have a purity greater than 96% by weight.

Пример 1.Example 1

Имитируют способ в установке в соответствии с фиг. 2 (два конденсатора). Способ состоит из абсорбционной колонны, резервуара уменьшения давления (HP-Flash), регенератора с испарителем и двух дефлегматоров. Потоки текучей среды (метанол+вода), переконденсированные в дефлегматоре, объединяют и добавляют в секцию обратной промывки с коэффициентом возврата 29 или отводят из способа в виде метанола.Simulate the method in the plant according to FIG. 2 (two capacitors). The method consists of an absorption column, a pressure reduction tank (HP-Flash), a regenerator with an evaporator and two reflux condensers. The fluid streams (methanol+water) recondensed in the reflux condenser are combined and added to the backwash section with a recovery factor of 29 or removed from the process as methanol.

Рекуперация метанола составляет 85% относительно количества потока текучей среды, введенного на этапе a).The recovery of methanol is 85% relative to the amount of fluid flow introduced in step a).

Сравнительный пример 1.Comparative example 1.

Основываясь на патентной заявке RU 2602908, провели другое моделирование для способа согласно фиг. 5. Поток неочищенного природного газа для очистки идентичен двум примерам, показанным ранее, также размеры оборудования и используемые испарительные мощности регенератора являются постоянными. Дополнительно к регенератору еще необходимо наличие полной дистилляционной установки с дистилляционной колонной, испарителем, конденсатором и дополнительным теплообменником. Пример 1, наоборот, требует только наличия регенератора с расширенной секцией обратной промывки. Т.е. капитальные вложения для примера 1 значительно меньше, чем в сравнительном примере. В то время как мощность испарителя для регенератора в обоих случаях почти одинакова, в сравнительном примере необходимо дополнительно учитывать мощность испарителя дистилляционной колонны.Based on patent application RU 2602908, another simulation was carried out for the method according to FIG. 5. The raw natural gas stream for purification is identical to the two examples shown earlier, also the size of the equipment and the evaporative capacities of the regenerator used are constant. In addition to the regenerator, a complete distillation plant with a distillation column, an evaporator, a condenser and an additional heat exchanger is also required. Example 1, in contrast, requires only a regenerator with an extended backwash section. Those. the capital investment for example 1 is significantly less than in the comparative example. While the evaporator capacity for the regenerator is almost the same in both cases, in the comparative example, the evaporator capacity of the distillation column must also be taken into account.

- 13 039492- 13 039492

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯCLAIM

Claims

CLAIM

1. A method for producing a neutralized fluid stream from a fluid stream containing methanol and at least one acid gas, comprising:

a) an absorption step in which the fluid stream is brought into contact with the absorbent in the absorber, whereby an absorbent loaded with methanol and acid gases and an at least partially neutralized fluid stream are obtained;

b) a regeneration step, in which at least one part of the loaded absorbent obtained in step a) is regenerated in the regenerator, and at least partially regenerated absorbent and a gaseous stream containing methanol and at least one acid gas are obtained;

c) a recycling step in which at least one partial stream of the regenerated absorbent obtained in step b) is returned to the absorption step a);

d) a condensation step, in which a condensate containing methanol is obtained from the gaseous stream obtained in step b);

characterized in that the regenerator further comprises a backflush section and the condensate obtained in step d) is partially returned to the top of the backflush zone or above the backflush zone to the regenerator.

2. The method according to claim 1, characterized in that the backwash zone of the regenerator contains built-in elements.

3. The method according to claim 2, characterized in that the built-in elements are fillers or nozzles and the height of the fillers is in the range of 1-10 m.

4. The method according to one of claims 2, 3, characterized in that the built-in elements are plates and the number of plates is in the range of 3-20.

5. Method according to one of claims 1 to 4, characterized in that at least two capacitors are used in the condensation step d).

6. Method according to claim 5, characterized in that two condensers are used in the condensation step d), the first condenser being cooled with air or cooling water and the second condenser being cooled with a coolant.

7. The method according to one of claims 1 to 6, characterized in that the regeneration zone of the regenerator contains fillers or nozzles and the height of the fillers / nozzles in the regeneration zone is in the range of 5-15 m or the regeneration zone contains trays and the number of trays is in the range of 10 -thirty.

8. The method according to one of claims 1 to 7, characterized in that the fluid stream used in the method contains methanol in the range of 50-5000 vol./million.

9. The method according to one of claims 1 to 8, characterized in that the fluid stream used in the method contains hydrocarbons and the hydrocarbons contain methane in the range of 90-99.5 vol.%.

10. The method according to one of claims 1 to 9, characterized in that the fluid stream used in the method contains acid gases in the range of 0.01-40 vol.%.

11. Method according to one of claims 1 to 10, characterized in that between the absorption step a) and the regeneration step b) an additional pressure reduction step is carried out.

12. The method according to one of claims 1 to 11, characterized in that the absorbent is a water absorbent.

13. Method according to one of claims 1 to 12, characterized in that the condensate obtained in step d) is partly returned and partly withdrawn, wherein the ratio of returned condensate to withdrawn condensate is in the range of 5-100.

14. The method according to one of claims 1 to 13, characterized in that the neutralized fluid stream obtained in step a) goes through one or more processing steps:

aa) water removal;

bb) mercury removal;

cc) nitrogen removal;

dd) removal of natural gas condensates and/or