RU2296922C1 - Способ получения чистого метана (варианты) - Google Patents
Способ получения чистого метана (варианты) Download PDFInfo
- Publication number
- RU2296922C1 RU2296922C1 RU2006110274/06A RU2006110274A RU2296922C1 RU 2296922 C1 RU2296922 C1 RU 2296922C1 RU 2006110274/06 A RU2006110274/06 A RU 2006110274/06A RU 2006110274 A RU2006110274 A RU 2006110274A RU 2296922 C1 RU2296922 C1 RU 2296922C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- evaporator
- methane
- liquid
- condenser
- nitrogen
- Prior art date
Links
Landscapes
- Separation By Low-Temperature Treatments (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области химической, газовой и нефтяной промышленности. Способ получения чистого метана включает сепарацию магистрального природного газа от механических примесей и капельной влаги, адсорбционную осушку, охлаждение в теплообменнике и ректификацию с получением чистого метана. Газ после теплообменника подают в колонну двукратной ректификации, где его разделяют в нижней ректификационной колонне на смесь метана и азота и кубовую жидкость. Кубовую жидкость из нижней колонны смешивают с жидким азотом, подаваемым из криогенного резервуара, и направляют в верхний конденсатор-испаритель, жидкую смесь метана и азота подают из карманов нижнего кондесатора-испарителя в верхнюю ректификационную колонну. Чистый газообразный метан отводят из нижнего конденсатора-испарителя. Охлаждение прямого потока в теплообменнике осуществляют за счет подогрева пара из верхнего конденсатора-испарителя и продукционного чистого газообразного метана. В другом варианте изобретения газообразную смесь метана и азота подают из нижнего кондесатора-испарителя в верхнюю ректификационную колонну, кубовую жидкость из нижней колонны смешивают с жидким азотом, подаваемым из криогенного резервуара, и направляют в верхний конденсатор-испаритель. Чистый жидкий метан отводят из нижнего конденсатора-испарителя. Охлаждение прямого потока в теплообменнике осуществляют за счет подогрева пара из верхнего конденсатора-испарителя. Использование изобретения позволит повысить эффективность получения чистого метана. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 1 ил.
Description
Изобретение относится к области химической, газовой и нефтяной промышленности и предназначено для получения метана (СН4) из природного газа. Чистота метана - не менее 99,95%. Содержание примесей не более 0,05%, в том числе этана + пропана (C2H6+С3Н8) не более 0,03%.
Известен способ разделения природного газа, в котором газ охлаждают в теплообменнике и подают на разделение в колонну двукратной ректификации (см. патент US 4588427, F 25 J 3/02, 1986).
Недостатками известного способа являются наличие большого количества внешних тепло- и хладоносителей, с помощью которых осуществляется питание колонны. Реализация данного способа требует поддержания в цикле повышенного давления, что требует металлоемкого оборудования.
Наиболее близким к предлагаемому способу является способ получения чистого метана, включающий предварительную сепарацию магистрального природного газа от механических примесей и капельной влаги, адсорбционную осушку, охлаждение в теплообменниках и ректификацию с получением чистого метана (см. патент RU 2225971, F 25 J 3/02, 2004).
Недостатками известного способа являются низкая концентрация получаемого продукта (98,16% СН4), использование при реализации способа сложных машин: детандера-компрессора и насоса, а также водяного пара - в качестве источника тепла для кипения кубовой жидкости.
Задача, решаемая заявленным изобретением, заключается в разработке эффективного способа получения чистого метана, в котором получают метан с концентрацией СН4 не менее 99,95% без использования сложных машинных способов охлаждения.
Поставленная задача решается тем, что в способе получения чистого метана, включающем предварительную сепарацию магистрального природного газа от механических примесей и капельной влаги, адсорбционную осушку, охлаждение в теплообменнике и ректификацию с получением чистого метана, согласно первому варианту изобретения, газ после теплообменника подают в колонну двукратной ректификации, где его разделяют в нижней ректификационной колонне на смесь метана и азота и кубовую жидкость, жидкую смесь метана и азота подают из карманов нижнего кондесатора-испарителя в верхнюю ректификационную колонну, кубовую жидкость из нижней колонны смешивают с жидким азотом, подаваемым из криогенного резервуара, и направляют в верхний конденсатор-испаритель, а чистый газообразный метан отводят из нижнего конденсатора-испарителя, причем охлаждение прямого потока в теплообменнике осуществляют за счет подогрева пара из верхнего конденсатора-испарителя и продукционного чистого газообразного метана.
Смешиваемые потоки кубовой жидкости и жидкого азота, направляемые в верхний конденсатор-испаритель, находятся в соотношении 6,25:5.
Поставленная задача также решается тем, что в способе получения чистого метана, включающем предварительную сепарацию магистрального природного газа от механических примесей и капельной влаги, адсорбционную осушку, охлаждение в теплообменнике и ректификацию с получением чистого метана, согласно второму варианту изобретения, газ после теплообменника подают в колонну двукратной ректификации, где его разделяют в нижней ректификационной колонне на смесь метана и азота и кубовую жидкость, газообразную смесь метана и азота подают из нижнего кондесатора-испарителя в верхнюю ректификационную колонну, кубовую жидкость из нижней колонны смешивают с жидким азотом, подаваемым из криогенного резервуара, и направляют в верхний конденсатор-испаритель, а чистый жидкий метан отводят из нижнего конденсатора-испарителя, причем охлаждение прямого потока в теплообменнике осуществляют за счет подогрева пара из верхнего конденсатора-испарителя.
Смешиваемые потоки кубовой жидкости и жидкого азота, направляемые в верхний конденсатор-испаритель, находятся в соотношении 6,25:5.
Установка, в которой реализуется предлагаемый способ по первому и второму вариантам, представлена на чертеже.
Установка включает линию 1 подачи газа, фильтр 2, сепаратор 3, блок осушки 4, включающий три адсорбера, электронагреватель 5, испаритель 6, колонну двукратной ректификации 7, состоящую из верхней колонны 8 и нижней колонны 9, в которой размещены нижний конденсатор-испаритель 10 и верхний конденсатор-испаритель 11, трехпоточный теплообменник 12, мембранный компрессор 13, наполнительные рампы 14.
Способ реализуется следующим образом.
Природный газ из заводской сети по линии 1 подачи газа через фильтр 2 поступает на вход установки. В сепараторе 3 происходит отделение капельных примесей и грубых механических частиц. Далее газ поступает в один из переключающихся адсорберов блока осушки 4, где осуществляется его осушка от влаги и очистка от углекислого газа на синтетических цеолитах NaX, которыми заполнены адсорберы. Адсорберы работают циклически: первый - в работе, второй - на регенерации, третий - на охлаждении. Цикл переключения адсорберов рассчитан на 8 часов работы в одном режиме. Регенерация адсорбера производится потоком газообразного азота, поступающим из верха верхней колонны 8 через испаритель 6 и электронагреватель 5, в котором осуществляется нагрев регенерирующего газа до температуры регенерации Т=250°С. Охлаждение адсорберов осуществляется потоком газообразного азота, поступающим из верха верхней колонны 8 через испаритель 6, минуя электронагреватель 5.
Из адсорбера сухой газ 5 поступает в теплообменник 12, где охлаждается до температуры, близкой к температуре насыщения, и частично сжижается. При этом в жидкую фазу выпадают тяжелые углеводороды, бутан и изобутан.
Газовая смесь из теплообменника 12 в состоянии насыщения поступает в нижнюю часть нижней колонны 9 и в виде паров поднимается вверх по насадке этой колонны. Сверху насадка колоны орошается жидкостью, образующейся при конденсации паров в нижнем конденсаторе-испарителе 10. В процессе теплообмена между паром и жидкостью в нижней колонне 9 тяжелолетучие компоненты практически полностью отмываются и переходят в жидкую фазу, так что в верхней части нижней колонны 9 пар состоит только из легколетучих компонентов - азота и метана. Эта смесь выводится из верхней части нижней колонны и подается на разделение в верхнюю колонну 8.
Установка может работать в двух режимах: газовом и жидкостном.
В газовом режиме в верхнюю колонну подается жидкая смесь метана с азотом, отбираемая из карманов нижнего конденсатора-испарителя 10.
В качестве готового продукта из верхней колонны отводится поток газообразного метана, который выводится через теплообменник 12 в виде одного из обратных потоков, где он подогревается за счет охлаждения прямого потока до температуры окружающей среды и подается на всасывание мембранного компрессора. Компрессор сжимает газ до давления наполнения баллонов и подает газ на одну из наполнительных рамп 14. Наполнительные рампы работают поочередно: одна работает в режиме наполнения, другая - в режиме подготовки к наполнению.
В жидкостном режиме из нижнего конденсатора-испарителя отбирается газообразная смесь метана и азота и поступает в среднюю часть верхней колонны 8 и в виде паров поднимается вверх по насадке этой колонны. Сверху насадка колонны орошается жидкостью, образующейся при конденсации паров в верхнем конденсаторе-испарителе 11. В процессе теплообмена между паром и жидкостью в верхней колонне 8 пары метана практически полностью отмываются и переходят в жидкую фазу, так что в верхней части колонны пар состоит только из легколетучих компонентов - азота и метана. Эта смесь выводится из верхней части нижней колонны на свечу.
В качестве готового продукта из нижней части верхней колонны 9 по линии 15 отводится поток жидкого метана, который сливается в криогенную емкость (не показана).
В верхней колонне 8 происходит разделение смеси на чистый метан и отбросной газ, обогащенный азотом.
Флегмовое питание верхней колонны обеспечивается за счет кипения в верхнем конденсаторе-испарителе 11 смеси кубовой жидкости, подаваемой в верхний конденсатор-испаритель 11 из куба нижней колонны, и жидкого азота, подаваемого по линии 16 из криогенного резервуара (не показан). Смесь жидкого азота и кубовой жидкости испаряется в верхнем конденсаторе-испарителе 11 за счет конденсации части паров в верхней колонне 8. Образовавшийся пар отводится из конденсатора-испарителя и поднимается в виде одного из обратных потоков в теплообменник 12, где он подогревается за счет охлаждения прямого потока до температуры, близкой к температуре окружающей среды, и направляется на свечу.
Claims (4)
1. Способ получения чистого метана, включающий предварительную сепарацию магистрального природного газа от механических примесей и капельной влаги, адсорбционную осушку, охлаждение в теплообменнике и ректификацию с получением чистого метана, отличающийся тем, что газ после теплообменника подают в колонну двукратной ректификации, где его разделяют в нижней ректификационной колонне на смесь метана и азота и кубовую жидкость, жидкую смесь метана и азота подают из карманов нижнего кондесатора-испарителя в верхнюю ректификационную колонну, кубовую жидкость из нижней колонны смешивают с жидким азотом, подаваемым из криогенного резервуара, и направляют в верхний конденсатор-испаритель, а чистый газообразный метан отводят из нижнего конденсатора-испарителя, причем охлаждение прямого потока в теплообменнике осуществляют за счет подогрева пара из верхнего конденсатора-испарителя и продукционного чистого газообразного метана.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что смешиваемые потоки кубовой жидкости и жидкого азота, направляемые в верхний конденсатор-испаритель, находятся в соотношении 6,25:5.
3. Способ получения чистого метана, включающий предварительную сепарацию магистрального природного газа от механических примесей и капельной влаги, адсорбционную осушку, охлаждение в теплообменнике и ректификацию с получением чистого метана, отличающийся тем, что газ после теплообменника подают в колонну двукратной ректификации, где его разделяют в нижней ректификационной колонне на смесь метана и азота и кубовую жидкость, газообразную смесь метана и азота подают из нижнего кондесатора-испарителя в верхнюю ректификационную колонну, кубовую жидкость из нижней колонны смешивают с жидким азотом, подаваемым из криогенного резервуара, и направляют в верхний конденсатор-испаритель, а чистый жидкий метан отводят из нижнего конденсатора-испарителя, причем охлаждение прямого потока в теплообменнике осуществляют за счет подогрева пара из верхнего конденсатора-испарителя.
4. Способ по п.1, отличающийся тем, что смешиваемые потоки кубовой жидкости и жидкого азота, направляемые в верхний конденсатор-испаритель, находятся в соотношении 6,25:5.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006110274/06A RU2296922C1 (ru) | 2006-03-31 | 2006-03-31 | Способ получения чистого метана (варианты) |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006110274/06A RU2296922C1 (ru) | 2006-03-31 | 2006-03-31 | Способ получения чистого метана (варианты) |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2296922C1 true RU2296922C1 (ru) | 2007-04-10 |
Family
ID=38000384
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2006110274/06A RU2296922C1 (ru) | 2006-03-31 | 2006-03-31 | Способ получения чистого метана (варианты) |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2296922C1 (ru) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013122773A1 (en) * | 2012-02-17 | 2013-08-22 | Uop Llc | Methods and apparatuses for processing natural gas |
| RU2514804C2 (ru) * | 2008-11-06 | 2014-05-10 | Линде Акциенгезелльшафт | Способ удаления азота |
| RU2575337C2 (ru) * | 2010-08-24 | 2016-02-20 | Линде Акциенгезелльшафт | Способ отделения азота из природного газа |
| CN114440552A (zh) * | 2022-01-28 | 2022-05-06 | 连云港液空深冷工程有限公司 | 一种利用液化天然气进行高纯甲烷提取液化的方法 |
-
2006
- 2006-03-31 RU RU2006110274/06A patent/RU2296922C1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2514804C2 (ru) * | 2008-11-06 | 2014-05-10 | Линде Акциенгезелльшафт | Способ удаления азота |
| RU2575337C2 (ru) * | 2010-08-24 | 2016-02-20 | Линде Акциенгезелльшафт | Способ отделения азота из природного газа |
| WO2013122773A1 (en) * | 2012-02-17 | 2013-08-22 | Uop Llc | Methods and apparatuses for processing natural gas |
| CN114440552A (zh) * | 2022-01-28 | 2022-05-06 | 连云港液空深冷工程有限公司 | 一种利用液化天然气进行高纯甲烷提取液化的方法 |
| CN114440552B (zh) * | 2022-01-28 | 2024-04-19 | 连云港液空深冷工程有限公司 | 一种利用液化天然气进行高纯甲烷提取液化的方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5702716B2 (ja) | 二酸化炭素の浄化 | |
| EP0616834B1 (en) | Process for cooling the feed gas to gas separation systems | |
| CA2388791C (en) | Methods and apparatus for high propane recovery | |
| RU2397412C2 (ru) | Способ и устройство для выделения продуктов из синтез-газа | |
| RU2414659C2 (ru) | Способ и устройство для выделения продуктов из синтез-газа | |
| RU2597081C2 (ru) | Способ комплексного извлечения ценных примесей из природного гелийсодержащего углеводородного газа с повышенным содержанием азота | |
| RU2007105107A (ru) | Очистка сжиженного природного газа | |
| CN107438475B (zh) | 从吸收剂中能量有效回收二氧化碳的方法和适于运行该方法的设备 | |
| EP2880134B1 (en) | Heavy hydrocarbon removal from a natural gas stream | |
| RU2613914C9 (ru) | Способ переработки природного углеводородного газа | |
| KR20110074743A (ko) | 고순도 탑저 생성물을 위한 개선된 열펌프 | |
| RU2602908C9 (ru) | Способ очистки природного газа от примесей при его подготовке к получению сжиженного метана, этана и широкой фракции углеводородов | |
| JP2016534112A (ja) | イソプロピルアルコールの精製方法 | |
| RU2296922C1 (ru) | Способ получения чистого метана (варианты) | |
| KR20010066890A (ko) | 연료 및 고순도 메탄을 제조하기 위한 극저온 정류 시스템 | |
| AU2010249884B2 (en) | Process that utilizes combined distillation and membrane separation in the separation of an acidic contaminant from a light hydrocarbon gas stream | |
| CN105408457B (zh) | 从富一氧化碳进料物流回收乙烯物流的方法及相关设备 | |
| RU2296704C2 (ru) | Секция установки и способ для разделения и очистки синтез-газа | |
| EA028600B1 (ru) | Способ удаления coиз кислого газа | |
| RU2338734C1 (ru) | Способ выделения углеводородов c3+ из попутных нефтяных газов | |
| RU2225971C1 (ru) | Способ разделения попутного нефтяного газа | |
| RU2272972C2 (ru) | Способ низкотемпературного разделения попутных нефтяных газов (варианты) | |
| RU2691341C1 (ru) | Способ очистки природного газа от примесей | |
| RU2607631C1 (ru) | Способ получения сжиженных углеводородных газов | |
| RU2104990C1 (ru) | Способ получения метана из метановоздушной смеси |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20080401 |