PL165905B1

PL165905B1 - Method of regenerating amine aqueous solutions used in the process of removing acid components from mixtures of hydrocarbons

Info

Publication number: PL165905B1
Application number: PL29237691A
Authority: PL
Inventors: Stanislaw Grzeczkowski; Jozef Chojecki; Zygmunt Kaminski; Stanislaw Donajski
Original assignee: Os Bad Rozwojowy Przemyslu Raf
Priority date: 1991-11-12
Filing date: 1991-11-12
Publication date: 1995-03-31
Also published as: PL292376A1

Abstract

Sposób i wodnych roztworów armnowych stosowanych w procesie usuwania kwaśnych składników z mieszanin węglowodorowych, znamienny tym, że roztwór aminy po etapie zaabsorbowania w nim związków kwaśnych, oddzieleniu związków węglowodorowych od roztworu aminowego, podaje się na hydrocyklon i odbiera roztwór aminy z zaabsorbowanymi związkami kwaśnymi pochodzącymi z mieszanin węglowodorowych, dwoma strumieniami: dolnym i górnym, przy czym dolny strumień stanowiący 5-80% całego strumienia aminowego podaje się na układ filtrów w celu oddzielenia powstałych osadów o średnicy powyżej 10 gm, następnie połączone strumienie aminowe górny i dolny poddaje się procesowi destylacji kwaśnych składników znanymi sposobami.The method and water armn solutions used in the removal process acid components from hydrocarbon mixtures, characterized in that the amine solution after the stage of absorption of acid compounds in it, separation of hydrocarbon compounds from the amine solution, is applied to the hydrocyclone and receives the amine solution from absorbed acid compounds from hydrocarbon mixtures, two streams: lower and upper, with the lower stream constituting 5-80% of the total the amine stream is fed to the filter system in order to separate the resulting sediments o above 10 gm in diameter, then the combined upper and lower amine streams are surrendered the process of distilling the acid components by known methods.

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób regeneracji wodnych roztworów aminowych stosowanych w procesie usuwania kwaśnych składników z mieszanin węglowodorowych pochodzących z przerobu ropy naftowej.The subject of the invention is a method of regenerating aqueous amine solutions used in the process of removing acidic components from hydrocarbon mixtures derived from petroleum processing.

jedna z metod usuwania związków kwaśnych takich jak: H2S, CO2, COS, RSH, z mieszanin węglowodorowych pochodzących z przerobu ropy naftowej jest metoda chemisorpcji, a często stosowanymi roztworami, które służą do wymywania z węglowodorów tych związków są roztwory wodne amin alifatycznych, takich jak monoetylenoamina, dwuetanoloamina, trójetanoloamina, metylodwuetanoloamina, dwuizopropanoloamina. Przy zastosowaniu roztworów aminowych do usuwania związków kwaśnych z węglowodorów powstają problemy na etapie regeneracji roztworu aminowego po procesie zaabsorbowania w nim kwaśnych związków. Podczas prowadzenia procesu na etapie absorbowania przez roztwór aminowy związków kwaśnych z mieszanin węglowodorowych, zachodzą reakcje chemiczne odwracalne i nieodwracalne. Powstają też związki chemiczne, pochodzące z rozkładu aminy pod wpływem temperatury i połączenia tych związków ze związkami kwaśnymi: są to na ogół siarczki, wytrącające się w postaci osadów o różnych wielkościach rozmiarów cząstek, które przeszkadzają w prowadzeniu procesu. Przy większej ich ilości mogą go uniemożliwić. Powstałe osady powodują erozję aparatury, utrudniają przepływ, powodują pienienie roztworu aminowego, w konsekwencji czego prowadzą do degradacji aminy.one of the methods of removing acidic compounds, such as: H2S, CO2, COS, RSH, from hydrocarbon mixtures derived from petroleum processing is the method of chemisorption, and often used solutions that are used to leach these compounds from hydrocarbons are aqueous solutions of aliphatic amines, such as monoethyleneamine, diethanolamine, triethanolamine, methyldiethanolamine, diisopropanolamine. When amine solutions are used to remove acid compounds from hydrocarbons, problems arise in the regeneration stage of the amine solution after the acidic compounds are absorbed in it. During the process at the stage of absorption of acidic compounds from hydrocarbon mixtures by the amine solution, reversible and irreversible chemical reactions take place. Chemical compounds are also formed, resulting from the decomposition of amines under the influence of temperature and combining these compounds with acidic compounds: these are generally sulphides, precipitating in the form of sediments of different particle sizes, which interfere with the operation of the process. With more of them, they can make it impossible. The resulting sediments erode the equipment, hinder the flow, cause foaming of the amine solution, and consequently lead to amine degradation.

W znanych sposobach regenerację roztworów aminowych stosowanych w procesach usuwania związków kwaśnych z węglowodorów pochodzących z przerobu ropy naftowej prowadzi się następująco. Roztwór aminy, po procesie zaabsorbowania w nim związków kwaśnych pochodzących z węglowodorów i oddzieleniu węglowodorów, podaje się w części około 10% całego strumienia na układ filtrów usuwając powstałe osady o różnych rozmiarach cząstek, po czym łączy się roztwór aminy, z którego usunięto osady z roztworem nie poddanym filtrowaniu i cały roztwór aminy poddaje procesowi desorpcji. Usuwanie części osadów o różnych rozmiarach cząstek, zawartych w cyrkulującym roztworze aminy zmniejsza wprawdzie nieco szybkość degradacji roztworu, jednak problemy związane z występowaniem osadu pozostają nie rozwiązane. Duża jest częstotliwość wymiany wkładów filtracyjnych, a pozostałe zawieszone w roztworze osady wywołują erozję, ścieranie powłok ochronnych z powierzchni aparatów i następuje korozja. Oczyszczanie tylko części strumienia jest rozwiązaniem kompromisowym pomiędzy koniecznością przedłużenia cyklu eksploatacyjnego roztworem aminy, a kosztem instalowania układów filtracyjnych.In the known processes, the regeneration of the amine solutions used in the processes of removing acid compounds from petroleum hydrocarbons is carried out as follows. The amine solution, after the process of absorbing acidic compounds from hydrocarbons in it and separating the hydrocarbons, is fed in a part of about 10% of the total stream to the filter system, removing the resulting sediments of various particle sizes, and then the amine solution, from which the sediments were removed, is combined with the solution unfilter and the entire amine solution is desorbed. Although the removal of a portion of the sediment with different particle sizes contained in the circulating amine solution slightly reduces the rate of solution degradation, the problems associated with the presence of sediment remain unresolved. The frequency of replacement of filter inserts is high, and the remaining sediments suspended in the solution cause erosion, abrasion of protective coatings from the surface of the devices and corrosion. Purifying only part of the stream is a compromise between the need to extend the service life of the amine solution and the cost of installing filtration systems.

165 905165 905

W sposobie według wynalazku, wodny roztwór aminy po etapie zaabsorbowania w nim kwaśnych składników wymytych z frakcji węglowodorowych, pochodzących z przerobu ropy naftowej i po oddzieleniu węglowodorów, podaje się w całości do hydrocyklonu, w którym następuje rozdział strumienia na strumień odbierany dołem, zawierający osady o wielkości cząstek powyżej 10 μ m i strumień odbierany górą zawierający osady o mniejszych rozmiarach cząstek. Wielkość strumienia dolnego reguluje się w zakresie od 5 - 80 % w stosunku do całego strumienia aminy. Proporcje te zależne są od struktury osadu, od rozkładu rozmiarów cząstek. Strumień dolny podaje się do układu filtrów, oddziela osady o powierzchni cząstek powyżej 10 μm, po czym łączy się go ze strumieniem górnym z hydrocyklanu i całość poddaje się desorpcji za pomocą pary wodnej. Tak zregenerowany roztwór zawraca się do etapu absorpcji kwaśnych zanieczyszczeń.In the process according to the invention, the aqueous amine solution, after absorbing the acid components washed out from the hydrocarbon fractions from petroleum processing, and after separating the hydrocarbons, is fed entirely to the hydrocyclone, where the stream is separated into a bottom stream containing sediments of particle sizes greater than 10 μm and the overhead discharge stream containing sediments of smaller particle sizes. The size of the underflow is controlled in the range of 5-80% of the total amine stream. These proportions depend on the sediment structure and the particle size distribution. The underflow is fed to the filter system, sludges with a particle surface area greater than 10 μm are separated, then combined with the hydrocyclate overflow and the whole is desorbed with steam. The solution thus regenerated is returned to the acid impurity absorption stage.

Efekty stosowania sposobu według wynalazku, w którym z całego strumienia roztworu aminy usuwa się gruboziarnistą frakcję osadu w przeciwieństwie do znanych sposobów, w których z części cyrkulującego strumienia usuwa się cały zawarty w tej części osad są nieoczekiwanie korzystne. Obserwuje się znaczne ograniczenie zjawiska pienienia się roztworu co eliminuje zakłócenia pracy układu i straty roztworu. Osady odbierane z hydrocyklonu z dolnym strumieniem łatwo się filtrują, dzięki czemu cykl pracy filtrów jest długi. Proces usuwania zanieczyszczeń z węglowodorów oraz regeneracji roztworu absorpcyjnego przebiega bez zakłóceń przy zmniejszonym jednocześnie niszczeniu wewnętrznych powierzchni aparatów. Sposób według wynalazku jest bliżej objaśniony w następującym przykładzie wykonania.The effects of the process according to the invention in which a coarse sludge fraction is removed from the entire amine solution stream, in contrast to known processes in which all sludge contained in that portion is removed from a portion of the circulating stream are surprisingly favorable. A significant reduction in the foaming of the solution is observed, which eliminates disturbances in the system operation and solution losses. The sludge collected from the downstream hydrocyclone is easy to filter and therefore the filter duty cycle is long. The process of removing pollutants from hydrocarbons and regeneration of the absorption solution runs smoothly with reduced damage to the internal surfaces of the apparatus. The method according to the invention is explained in more detail in the following embodiment.

Przykła d. Wodny roztwór dwuetanoloaminy, o stężeniu 20% po etapie zaabsorbowania w nim związków kwaśnych pochodzących z gazu płynnego powstałego, po procesie krakowania katalitycznego, frakcji ropy naftowej i po oddzieleniu od niego węglowodorów, podaje się w ilości 12016 kG/h, w temperaturze 44°C, pod ciśnieniem 0,6 MPa do hydrocyklonu o średnicy 200 mm. Roztwór aminy uzyskuje prędkość na wlocie 2,5 m/s. Krążące w roztworze aminowym osady o rozmiarach powierzchni cząstek powyżej 10 μm gromadzą się na dole hydrocyklonu. Z hydrocyklonu odbiera się roztwór aminy dwoma strumieniami. Dolny strumień aminy w ilości 1200 kG/h i górny strumień aminy w części pozostałej z całego roztworu aminowego. Dolny strumień aminy z osadami kieruje się na filtr świecowy, wyposażone w świecę filtracyjną typu R2F Profil, firmy Pall w celu oddzielenia osadów o rozmiarach cząstek powyżej 10 μm, po czym łączy się obydwa strumienie roztworu aminowego górny i dolny i kieruje na kolumnę desorpcyjną pracującą przy ciśnieniu 1,5 MPa, temperaturze szczytu kolumny 115°C, dole kolumny 125°C, przy użyciu pary wodnej w ilości 2200 kG/h, gdzie następuje uwolnienie z aminy zaabsorbowanych związków kwaśnych. Roztwór aminy zregenerowany zawraca się do etapu absorpcji kwaśnych zanieczyszczeń. Zastosowanie sposobu regeneracji roztworu aminowego sposobem według wynalazku przedłużyło okres pracy świecy filtracyjnej trzykrotnie i wydłużyło dwukrotnie okres pracy wyparki kolumny regeneracyjnej bez konieczności oczyszczenia rurek z osadów.Example d. An aqueous solution of diethanolamine with a concentration of 20% after the stage of absorbing acid compounds from the liquid gas formed in it, after the catalytic cracking process, of the crude oil fraction and the separation of hydrocarbons from it, is fed in the amount of 12016 kG / h at the temperature 44 ° C, at a pressure of 0.6 MPa to a hydrocyclone with a diameter of 200 mm. The amine solution reaches an inlet velocity of 2.5 m / s. The sediments circulating in the amine solution with particle surface sizes greater than 10 μm accumulate at the bottom of the hydrocyclone. The amine solution is withdrawn from the hydrocyclone in two streams. 1200 kG / h amine underflow and the remainder overhead amine stream from all amine solution. The bottom stream of amine with sediments is directed to a candle filter, equipped with a R2F Profil filter candle by Pall to separate sediments with particle sizes greater than 10 μm, and then both the top and bottom streams of amine solution are combined and directed to the desorption column operating at pressure 1.5 MPa, column head temperature 115 ° C, column bottom 125 ° C, with the use of steam in an amount of 2200 kG / h, whereby the absorbed acid compounds are released from the amine. The regenerated amine solution is returned to the acid impurity absorption step. The use of the amine solution regeneration method according to the invention extended the service life of the filter candle three times and extended the evaporator operation period of the regeneration column twice, without the need to clean the pipes from sediments.

165 905165 905

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz. Cena 1,00 zł.Publishing Department of the UP RP. Circulation of 90 copies. Price PLN 1.00.

Claims

Patent claim

A method of regenerating aqueous amine solutions used in the process of removing acidic components from hydrocarbon mixtures, characterized in that the amine solution, after the stage of absorbing acid compounds in it, separating hydrocarbon compounds from the amine solution, is fed to the hydrocyclone and collecting the amine solution with absorbed acid compounds from of hydrocarbon mixtures, two streams: bottom and top, where the bottom stream, constituting 5-80% of the total amine stream, is fed to the filter system in order to separate the formed sediments with a diameter of more than 10 gm, then the combined top and bottom amine streams are subjected to the acid distillation process ingredients by known methods.