RU2197318C1 - Устройство для очистки и осушки природного и попутного нефтяного газов с высоким содержанием сероводорода - Google Patents
Устройство для очистки и осушки природного и попутного нефтяного газов с высоким содержанием сероводорода Download PDFInfo
- Publication number
- RU2197318C1 RU2197318C1 RU2001123552A RU2001123552A RU2197318C1 RU 2197318 C1 RU2197318 C1 RU 2197318C1 RU 2001123552 A RU2001123552 A RU 2001123552A RU 2001123552 A RU2001123552 A RU 2001123552A RU 2197318 C1 RU2197318 C1 RU 2197318C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- gas
- cleaning
- gases
- sulfur dioxide
- drying
- Prior art date
Links
Landscapes
- Treating Waste Gases (AREA)
- Gas Separation By Absorption (AREA)
- Drying Of Gases (AREA)
Abstract
Устройство для очистки и осушки природного и попутного нефтяного газов относится к газовой и нефтяной промышленности, в частности к устройствам для комплексной очистки газов от сернистых соединений и влаги. Очистку газа производят в два этапа, вначале исходный газ предварительно очищают от сероводорода в абсорбере на каталитических насадках путем его промывки водным раствором сернистой, серной кислот и диоксида серы, полученных при сжигании регенерационных газов и очистки дымовых газов водой в скруббере с каталитическими насадками, на втором этапе проводят глубокую очистку и осушку газов на адсорбентах - молекулярных ситах, которые периодически регенерируют и охлаждают очищенным и осушенным газом, а регенерационные газы после адсорбера направляют на сжигание в печь. Устройство дополнительно оснащено, по меньшей мере, тремя адсорберами 4, 5 и 6 с молекулярными ситами с рибойлером 8 и рекуперативным теплообменником 7 для глубокой очистки и осушки газа и регенерации адсорбента, а колонна для смешения диоксида серы с растворителем выполнена в виде скруббера 13 с многослойными каталитическими насадками, орошаемыми водой, при этом абсорбер 2 для промывки исходного газа также оснащен каталитическими насадками для интенсификации процесса хемсорбции. Устройство позволяет повысить глубину очистки и осушки газа от сероводорода и влаги при упрощении самого процесса. 1 ил.
Description
Предлагаемое изобретение относится к газовой и нефтяной промышленности, в частности к устройствам для комплексной очистки газов от сернистых соединений и влаги.
Известно устройство для очистки газа от сероводорода и его осушки, содержащее адсорберы с твердым адсорбентом (цеолитом), печь для сжигания серы, рекуперативный и охлаждающий теплообменники для нагрева и охлаждения адсорбента, дымосос для подачи диоксида серы в адсорбер, сепаратор для разделения серы и воды, а также насос для подачи суспензии серы в печь и потребителю [1].
Основной недостаток устройства заключается в том, что в процессе химической регенерации адсорбента на его поверхности выделяется и осаждается элементарная сера, которая заполняет микропоры адсорбента, снижает его адсорбционную способность и срок службы твердого поглотителя.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к разработанному устройству является устройство для очистки и осушки природного и попутного нефтяного газов, содержащее печь для сжигания серы и получения диоксида серы, колонну для смешения диоксида серы и растворителя, абсорбер для промывки исходного газа от сероводорода, сепаратор для отделения элементарной серы от растворителя. В качестве растворителя используется водный раствор гликоля или этиленгликоля, который, кроме растворения диоксида серы, активно поглощает воду из газа, обеспечивая одновременно осушку и очистку газа [2].
Основной недостаток вышеуказанного устройства заключается в том, что в процессе очистки и осушки не может быть достигнута высокая степень очистки и осушки газа, а для хемсорбции сероводорода применяется трехкомпонентная смесь, состоящая из гликоля, воды и диоксида серы, для регенерации и повторного использования которой требуются большие энергозатраты и сложное аппаратное оформление. Кроме того, применение в качестве растворителя диоксида серы гликоля или этиленгликоля приводит к удорожанию процесса очистки и осушки газа из-за большого его уноса с очищенным газом.
Решаемая задача - повышение глубины очистки и осушки газа от сероводорода и влаги при упрощении самого процесса.
Решение поставленной задачи заключается в том, что устройство для очистки и осушки природного и попутного нефтяного газов от сероводорода и влаги, содержащее абсорбер для промывки и очистки исходного газа раствором диоксида серы, печь для сжигания серы и сернистых газов и получения диоксида серы, колонну для смешения диоксида серы с растворителем, сепаратор для отделения элементарной серы от растворителя, дополнительно оснащено, по крайней мере, тремя адсорберами с молекулярными ситами с рибойлером и рекуперативным теплообменником для глубокой очистки и осушки газа и регенерации адсорбента, а колонна для смешения диоксида серы с растворителем выполнена в виде скруббера с многослойными каталитическими насадками, орошаемыми водой, при этом абсорбер для промывки исходного газа также оснащен каталитическими насадками для интенсификации процесса хемсорбции.
Проведенный анализ уровня техники позволил установить, что заявителем не обнаружен аналог, характеризующийся признаками, идентичными всем существенным признакам заявленного изобретения, следовательно, оно соответствует критерию "новизна".
Сущность изобретения поясняется чертежом, где представлена принципиальная схема устройства очистки и осушки природного и попутного нефтяного газов от сероводорода. Устройство содержит фильтр 1 для очистки газа от механических включений и жидкости, установленный перед входом газа в абсорбер 2, в котором производят предварительную очистку исходного газа от сероводорода, бак 3 для отвода водяной суспензии серы из абсорбера 2, после которого по ходу газа установлены три адсорбера 4, 5 и 6 с адсорбентами - молекулярными ситами. Устройство очистки также оснащено рекуперативным теплообменником 7 для утилизации тепла регенерационных газов, рибойлером 8 для нагрева газа, подаваемого на регенерацию адсорбента, водяным холодильником 9 для охлаждения газа перед его подачей в сепаратор 10 и отделения конденсата воды и тяжелых углеводородов.
Регенерационный газ после сепаратора 10 направляют в топку котла 11 на сжигание. Образовавшиеся дымовые газы дымососом 12 подают в скруббер 13, насадки которого орошаются водой из бака 14 с помощью насоса 15. Образовавшийся слабый раствор сернистой и серной кислоты сливают в бак 14 и оттуда насосом 16 подают на орошение насадки абсорбера 2. Водяная суспензия серы разделяется в центробежном сепараторе 17, воду возвращают в бак 14, а серу - в отстойник 18.
Рибойлер 8 и котел 11 могут быть объединены в один блок, что позволит сократить количество применяемого оборудования.
Принцип работы устройства очистки и осушки газа заключается в следующем. Исходный газ с высоким содержанием сероводорода вначале очищают от твердых частиц и жидкой фазы в фильтре 1, а затем подают его в абсорбер 2, заполненный кольцами Рашига, изготовленными из боксита, которые ускоряют химическую реакцию хемсорбции. Насадку абсорбера 2 орошают слабым раствором сернистой и серной кислот, который подают насосом 16 из бака 14. В процессе взаимодействия сероводорода и сернистой кислоты на поверхности колец Рашига образуются элементарная сера и вода. Химическая реакция протекает в следующем виде: 2H2S+Н2SO3=3Н2О+3S.
Водную суспензию серы сливают в бак 3 для предварительного седиментационного сепарирования, а затем разделяют серу и воду в центробежном сепараторе 17. Воду возвращают в бак 14, а серу - в отстойник 18. Степень очистки исходного газа от сероводорода в абсорбере 2 составляет 0,65-0,95. Окончательную глубокую очистку и осушку газа проводят в одном из адсорберов 4, 5 и б, заполненных адсорбентом, в частности цеолитом NaX. После адсорбера очищенный и осушенный газ подают на следующую технологическую операцию, например на сжижение. При этом, когда адсорбер 4 работает в режиме очистки и осушки газа, адсорбер 5 находится в режиме охлаждения, а адсорбер 6 - в режиме регенерации. По мере насыщения цеолита адсорбтивом периодически производят переключение адсорберов с одного режима на другой. Для регенерации адсорбента используют часть очищенного газа (8-10%), который вначале нагревают в рекуперативном теплообменнике 7, а затем в рибойлере 8 до температуры 350oС и продувают адсорбент в течение определенного времени. Регенерационный газ с высоким содержанием сероводорода после адсорбера охлаждают в рекуперативном теплообменнике 7 и водяном холодильнике 9. Сконденсированную воду и тяжелые углеводороды отделяют от газа в сепараторе 10 и газ сжигают в топке котла 11 в потоке воздуха. Дымовые газы, содержащие диоксид серы (продукт сгорания сероводорода: 2H2S+3O2=2SO2+2Н2O), окислы азота и кислород подают дымососом 12 в скруббер 13, имеющий полукоксовые насадки, которые орошают водой из бака 14 при помощи насоса 15. В результате взаимодействия диоксида серы и воды на поверхности полукокса, имеющего каталитические свойства, образуется сернистая кислота: SO2+H2O=H2SO3, а также ввиду наличия в дымовых газах кислорода образуется серная кислота: 2SO2+O2+2Н2O=2H2SO4. Кроме того, сам диоксид серы хорошо растворяется в воде (40 объемов SO2 в одном объеме воды). Образовавшиеся сернистую и серную кислоты подают насосом 16 на насадки абсорбера 2, где происходит контакт сероводорода с кислотой и образование элементарной серы. Степень очистки дымовых газов от диоксида серы может достигать 0,99.
Рибойлер 8 и котел 11 могут быть объединены в один блок, что позволит сократить количество применяемого оборудования.
Таким образом, разработанное устройство для очистки природного газа позволяет произвести глубокую очистку его от сероводорода и влаги с простым аппаратным исполнением без применения дорогостоящих реагентов и без загрязнения окружающей среды продуктами очистки, так как продукт очистки газа используется для получения дешевого реагента, применяемого для хемсорбции сероводорода. Глубокая очистка и осушка природного газа от сероводорода и влаги до требуемой кондиции возможна только адсорбционным способом, но при этом потребность в адсорбенте в десять раз больше, чем в предлагаемом устройстве, и соответственно необходим больший расход газа на регенерацию адсорбента и тепловой энергии для его нагрева, одновременно с этим проблема утилизации продуктов очистки газа без ущерба для окружающей среды остается весьма сложной, требующей дополнительного оборудования и затрат.
Сравнение существенных признаков предложенного и известных решений дает основание считать, что предложенное техническое решение отвечает критериям "изобретательский уровень" и "промышленная применимость".
Источники информации
1. Н.В.Кельцев "Основы адсорбционной техники". М.: Химия, 1976.
1. Н.В.Кельцев "Основы адсорбционной техники". М.: Химия, 1976.
2. А.П.Клименко "Сжиженные углеводородные газы" (стр. 218-219 и рис. 125 для процесса "Таунсенд"). М.: Недра, 1974.
Claims (1)
- Устройство для очистки и осушки природного и попутного нефтяного газов от сероводорода и влаги, содержащее абсорбер для промывки и очистки исходного газа раствором диоксида серы, печь для сжигания серы и сернистых газов и получения диоксида серы, колонну для смешения диоксида серы с растворителем, отличающееся тем, что устройство дополнительно оснащено сепаратором для отделения элементарной серы от растворителя, по меньшей мере, тремя адсорберами с молекулярными ситами, рибойлером и рекуперативным теплообменником для глубокой очистки и осушки газа и регенерации адсорбента, а колонна для смешения диоксида серы с растворителем выполнена в виде скруббера с многослойными каталитическими насадками, орошаемыми водой, при этом абсорбер для промывки исходного газа также оснащен каталитическими насадками для интенсификации процесса хемсорбции.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2001123552A RU2197318C1 (ru) | 2001-08-22 | 2001-08-22 | Устройство для очистки и осушки природного и попутного нефтяного газов с высоким содержанием сероводорода |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2001123552A RU2197318C1 (ru) | 2001-08-22 | 2001-08-22 | Устройство для очистки и осушки природного и попутного нефтяного газов с высоким содержанием сероводорода |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2000107466A Division RU2176266C1 (ru) | 2000-03-27 | 2000-03-27 | Способ очистки и осушки природного и попутного нефтяного газов с высоким содержанием сероводорода |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2197318C1 true RU2197318C1 (ru) | 2003-01-27 |
Family
ID=20252805
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2001123552A RU2197318C1 (ru) | 2001-08-22 | 2001-08-22 | Устройство для очистки и осушки природного и попутного нефтяного газов с высоким содержанием сероводорода |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2197318C1 (ru) |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2618009C1 (ru) * | 2016-03-01 | 2017-05-02 | Юрий Михайлович Михайлов | Установка для очистки попутного нефтяного и природного газа от серосодержащих соединений |
RU2630214C1 (ru) * | 2016-12-09 | 2017-09-06 | Андрей Владиславович Курочкин | Установка сероочистки попутного нефтяного газа |
WO2017188846A1 (en) * | 2016-04-25 | 2017-11-02 | Start-Catalyst Llc | A device, process, and catalyst intended for desulfurization and demercaptanization of gaseous hydrocarbons |
WO2017188847A1 (en) * | 2016-04-25 | 2017-11-02 | Start-Catalyst Llc | A device, process, and catalyst intended for desulfurization/demercaptanization/dehydration of gaseous hydrocarbons |
RU2686889C2 (ru) * | 2014-03-21 | 2019-05-06 | Шеврон Филлипс Кемикал Компани Лп | Способы удаления полисульфанов и элементарной серы из сероводорода |
RU2708853C1 (ru) * | 2019-07-02 | 2019-12-11 | Юрий Михайлович Михайлов | Установка для очистки попутного нефтяного и природного газа от серосодержащих соединений |
RU2740131C2 (ru) * | 2016-12-20 | 2021-01-11 | Общество с ограниченной ответственностью научно-исследовательский и проектный институт "ПЕГАЗ" | Установка обессеривания попутного нефтяного газа |
RU2777443C1 (ru) * | 2021-06-08 | 2022-08-03 | Публичное акционерное общество "Нефтяная компания "Роснефть" (ПАО "НК "Роснефть") | Установка сепарации и адсорбционной очистки попутного нефтяного газа на кустовых площадках |
-
2001
- 2001-08-22 RU RU2001123552A patent/RU2197318C1/ru active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
КЛИМЕНКО А.П. Сжиженные углеводородные газы. - М.: Недра, 1974, с.218-219. * |
Cited By (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10773958B2 (en) | 2014-03-21 | 2020-09-15 | Chevron Phillips Chemical Company Lp | Processes for removing polysulfanes and elemental sulfur from hydrogen sulfide |
RU2686889C2 (ru) * | 2014-03-21 | 2019-05-06 | Шеврон Филлипс Кемикал Компани Лп | Способы удаления полисульфанов и элементарной серы из сероводорода |
RU2618009C1 (ru) * | 2016-03-01 | 2017-05-02 | Юрий Михайлович Михайлов | Установка для очистки попутного нефтяного и природного газа от серосодержащих соединений |
WO2017188846A1 (en) * | 2016-04-25 | 2017-11-02 | Start-Catalyst Llc | A device, process, and catalyst intended for desulfurization and demercaptanization of gaseous hydrocarbons |
WO2017188847A1 (en) * | 2016-04-25 | 2017-11-02 | Start-Catalyst Llc | A device, process, and catalyst intended for desulfurization/demercaptanization/dehydration of gaseous hydrocarbons |
RU2649444C2 (ru) * | 2016-04-25 | 2018-04-03 | Общество с ограниченной ответственностью "Старт-Катализатор" | Установка, способ и катализатор осушки и очистки газообразного углеводородного сырья от сероводорода и меркаптанов |
RU2649442C2 (ru) * | 2016-04-25 | 2018-04-03 | Общество с ограниченной ответственностью "Старт-Катализатор" | Установка, способ и катализатор очистки газообразного углеводородного сырья от сероводорода и меркаптанов |
US10407625B2 (en) * | 2016-04-25 | 2019-09-10 | Start-Catalyst Llc | Device, process, and catalyst intended for desulfurization/demercaptanization/dehydration of gaseous hydrocarbons |
EA038097B1 (ru) * | 2016-04-25 | 2021-07-06 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Старт-Катализатор" (Ооо "Старт-Катализатор") | Установка, способ и катализатор очистки газообразного углеводородного сырья от сероводорода и меркаптанов |
RU2630214C1 (ru) * | 2016-12-09 | 2017-09-06 | Андрей Владиславович Курочкин | Установка сероочистки попутного нефтяного газа |
RU2740131C2 (ru) * | 2016-12-20 | 2021-01-11 | Общество с ограниченной ответственностью научно-исследовательский и проектный институт "ПЕГАЗ" | Установка обессеривания попутного нефтяного газа |
RU2708853C1 (ru) * | 2019-07-02 | 2019-12-11 | Юрий Михайлович Михайлов | Установка для очистки попутного нефтяного и природного газа от серосодержащих соединений |
RU2777443C1 (ru) * | 2021-06-08 | 2022-08-03 | Публичное акционерное общество "Нефтяная компания "Роснефть" (ПАО "НК "Роснефть") | Установка сепарации и адсорбционной очистки попутного нефтяного газа на кустовых площадках |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5059405A (en) | Process and apparatus for purification of landfill gases | |
US3864460A (en) | Method for removing hydrogen sulfide from hydrocarbon gas streams without pollution of the atmosphere | |
KR20110081217A (ko) | 활성탄을 nox 및 so2 흡착제/촉매로서 사용하는 이산화탄소 정제 | |
EP1308198B1 (en) | Mercury removal method and system | |
JPS5839564B2 (ja) | ガスジヨウコンゴウブツカラ リユウカスイソオ センタクテキニジヨキヨスルホウホウ | |
CN1887405A (zh) | 从烟道气中脱除和回收二氧化碳的方法 | |
KR20110081216A (ko) | 이산화탄소를 정제하고 황산 및 질산을 생성하기 위한 다단 방법 | |
CA3059059C (en) | Enhancement of claus tail gas treatment by sulfur dioxide-selective membrane technology | |
CN110621389A (zh) | 通过二氧化硫选择性膜技术以及二氧化硫选择性吸收技术优化克劳斯尾气处理 | |
EA001297B1 (ru) | Селективное удаление и регенерация двуокиси серы из газообразных промышленных отходов путем применения фосфорорганических растворителей | |
RU2197318C1 (ru) | Устройство для очистки и осушки природного и попутного нефтяного газов с высоким содержанием сероводорода | |
CN1891330A (zh) | 循环使用氧化镁除去废气中二氧化硫使其成为产品的方法 | |
GB2118455A (en) | Selective acid gas removal | |
CN111375273B (zh) | 一种含二氧化硫废气的处理方法及装置 | |
CN111375271B (zh) | 一种含二氧化硫烟气的处理方法及装置 | |
RU2176266C1 (ru) | Способ очистки и осушки природного и попутного нефтяного газов с высоким содержанием сероводорода | |
EP0737094B1 (en) | Purification of natural gas | |
CN106178951A (zh) | 烟气脱硫吸收解析系统及解析方法 | |
RU2206375C1 (ru) | Способ получения газообразной товарной двуокиси углерода | |
RU2618009C1 (ru) | Установка для очистки попутного нефтяного и природного газа от серосодержащих соединений | |
CN111375274A (zh) | 一种含so2气体的处理方法及装置 | |
CN114159950A (zh) | 一种烟气脱硫和脱碳耦合的处理系统及方法 | |
White | ASPEN Plus simulation of CO2 recovery process | |
RU2624297C1 (ru) | Способ получения двуокиси углерода из дымовых газов | |
SU1477454A1 (ru) | Способ очистки газа от диоксида углерода |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PD4A | Correction of name of patent owner | ||
PC41 | Official registration of the transfer of exclusive right |
Effective date: 20110615 |