RU2331461C2 - Improved use and solovent recovery - Google Patents
Improved use and solovent recovery Download PDFInfo
- Publication number
- RU2331461C2 RU2331461C2 RU2006103209/15A RU2006103209A RU2331461C2 RU 2331461 C2 RU2331461 C2 RU 2331461C2 RU 2006103209/15 A RU2006103209/15 A RU 2006103209/15A RU 2006103209 A RU2006103209 A RU 2006103209A RU 2331461 C2 RU2331461 C2 RU 2331461C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- gas
- solvent
- enriched solvent
- absorber
- evaporation
- Prior art date
Links
Landscapes
- Gas Separation By Absorption (AREA)
Abstract
Description
Область техникиTechnical field
Областью изобретения является обработка газов, в особенности оно касается удаления кислых газов из различных видов газообразного сырья с использованием растворителя.The scope of the invention is the processing of gases, in particular it relates to the removal of acid gases from various types of gaseous feeds using a solvent.
Уровень техникиState of the art
Удаление кислых газов из различных газовых потоков и в особенности удаление диоксида углерода, диоксида серы и сероводорода из природного газа стало в большей мере важным, так как нормы выброса кислых газов становятся все более и более строгими. В технике известен ряд процессов удаления кислых газов, и часто предпочтительны физические растворители, когда давление газообразного сырья является относительно высоким (т.е. выше 1,4 МПа, или 200 фунтов на кв. дюйм). Физическая абсорбция конкретного кислого газа преимущественно зависит от использования растворителей, имеющих селективную растворимость кислого газа (например, СО2 или H2S), и обычно дополнительно зависит от давления и температуры растворителя и необработанного газа.The removal of acid gases from various gas streams, and in particular the removal of carbon dioxide, sulfur dioxide and hydrogen sulfide from natural gas, has become increasingly important as acid emission standards are becoming more and more stringent. A number of acid gas removal processes are known in the art, and physical solvents are often preferred when the pressure of the gaseous feed is relatively high (i.e., above 1.4 MPa, or 200 psi). The physical absorption of a particular acid gas mainly depends on the use of solvents having a selective solubility of acid gas (e.g., CO 2 or H 2 S), and usually additionally depends on the pressure and temperature of the solvent and the untreated gas.
Например, в качестве низкокипящего органического физического растворителя, как показано в патенте США №2863527, можно использовать метанол. Однако требования по потребляемой энергии для охлаждения относительно высоки, и процесс обычно характеризуется большей, чем это желательно, абсорбцией метана и этана, таким образом делая необходимым большое потребление энергии для рекомпрессии и регенерации. Альтернативно, при температуре окружающей среды или немного ниже можно использовать физические растворители, включая пропиленкарбонаты, как описано в патенте США №2926751, и такие, в которых используют N-метилпирролидон или простые гликолевые эфиры, как описано в патенте США №3505784. В то время как такие растворители могут выгодным образом снижать требования к охлаждению, по меньшей мере некоторые процессы абсорбции на основе пропиленкарбоната ограничены давлениями абсорбции менее 7 МПа (1000 фунтов на кв. дюйм) (т.е. субкритическим давлением). В других известных способах физические растворители могут также включать простые эфиры, такие как полиэтиленгликольдиметиловые эфиры и особенно диметокситетраэтиленгликоль, как показано в патенте США №2649166, или N-замещенный морфолин, как описано в патенте США №3773896.For example, methanol can be used as a low boiling organic physical solvent, as shown in US Pat. No. 2,863,527. However, the energy requirements for cooling are relatively high, and the process is usually characterized by greater than desired absorption of methane and ethane, thereby making high energy consumption necessary for recompression and regeneration. Alternatively, at ambient temperature or slightly lower, physical solvents may be used, including propylene carbonates, as described in US Pat. No. 2,926,751, and those using N-methylpyrrolidone or glycol ethers, as described in US Pat. No. 3,505,784. While such solvents can advantageously reduce cooling requirements, at least some propylene carbonate-based absorption processes are limited to absorption pressures of less than 7 MPa (1000 psi) (i.e., subcritical pressure). In other known methods, physical solvents may also include ethers, such as polyethylene glycol dimethyl ethers and especially dimethoxy tetraethylene glycol, as shown in US Pat. No. 2,649,166, or N-substituted morpholine, as described in US Pat. No. 3,773,896.
В то время как использование физических растворителей устраняет по меньшей мере некоторые из проблем, связанных с альтернативными процессами удаления кислых газов (например, с помощью химических растворителей и/или мембран), остается множество других затруднений. В частности, по мере увеличения содержания воды в растворителе может происходить замерзание в линии растворителя, что приводит к необходимости использования относительно высоких рабочих температур и в связи с этим снижает эффективность абсорбционного процесса. Более того, регенерация физических растворителей во многих случаях требует использования пара или внешнего нагрева для получения обедненного растворителя, подходящего для удаления кислого газа до уровня нескольких миллионных частей (млн ч, ppm). Такая регенерация растворителя теоретически является относительно простой. Обычно обогащенный растворитель последовательно подвергают мгновенному испарению до более низких давлений и во многих случаях его далее обрабатывают в регенераторе, который нагревает растворитель после мгновенного испарения с использованием пара или нагревателя, работающего на топливе. Полученный таким образом обедненный растворитель затем охлаждают (например, используя внешнее охлаждение) и перекачивают в абсорбер.While the use of physical solvents eliminates at least some of the problems associated with alternative acid gas removal processes (for example, using chemical solvents and / or membranes), many other difficulties remain. In particular, as the water content in the solvent increases, freezing may occur in the solvent line, which necessitates the use of relatively high operating temperatures and, therefore, reduces the efficiency of the absorption process. Moreover, the regeneration of physical solvents in many cases requires the use of steam or external heating to obtain a lean solvent suitable for removing acid gas to the level of several parts per million (ppm). Such solvent regeneration is theoretically relatively simple. Typically, the enriched solvent is sequentially flash evaporated to lower pressures and, in many cases, it is further processed in a regenerator that heats the solvent after flash evaporation using a steam or fuel-fired heater. The depleted solvent thus obtained is then cooled (for example, using external cooling) and pumped to an absorber.
В таких процессах, когда углекислый газ абсорбируют растворителем, теплота растворения диоксида углерода увеличивает температуру растворителя, что приводит к увеличению профиля температур от верхней до нижней части абсорбера. Следовательно, одним ограничением физической абсорбции является относительно высокая температура нижней части абсорбера, которая ограничивает способность растворителя к абсорбции диоксида углерода. Для решения проблем, связанных с ограниченной абсорбционной способностью, можно увеличить скорость циркуляции растворителя. Однако увеличение скорости циркуляции растворителя значительно увеличивает стоимость охлаждения и потребление энергии для перекачивания растворителя. Хуже того, высокая скорость циркуляции растворителя в известных процессах на основе растворителя приводит к увеличению потерь метана и углеводородов (вследствие совместной абсорбции).In such processes, when carbon dioxide is absorbed by the solvent, the heat of dissolution of carbon dioxide increases the temperature of the solvent, which leads to an increase in the temperature profile from the upper to the lower part of the absorber. Therefore, one limitation of physical absorption is the relatively high temperature of the bottom of the absorber, which limits the ability of the solvent to absorb carbon dioxide. To solve the problems associated with limited absorption capacity, it is possible to increase the circulation rate of the solvent. However, increasing the circulation rate of the solvent significantly increases the cost of cooling and energy consumption for pumping the solvent. Worse, the high solvent circulation rate in known solvent-based processes leads to an increase in methane and hydrocarbon losses (due to joint absorption).
Альтернативно, в качестве регенератора для растворителя можно использовать отпарную колонну (возможно снабженную вакуумным насосом), как представлено в примере установки для извлечения кислых газов, показанной в патенте США 3252269 (Woertz). Несмотря на то что такие системы часто снижают энергию, требуемую для нагрева, при эксплуатации отпарного аппарата потребляется некоторое количество энергии (например, вакуумный насос для вакуумного отпарного аппарата или нагреватель для отпарного аппарата, работающего при атмосферном давлении).Alternatively, a stripper column (optionally equipped with a vacuum pump) can be used as a solvent regenerator, as shown in the example of an acid gas recovery plant shown in US Pat. No. 325,2269 (Woertz). Although such systems often reduce the energy required for heating, a certain amount of energy is consumed during operation of the stripper (for example, a vacuum pump for a vacuum stripper or a heater for a stripper operating at atmospheric pressure).
Таким образом, несмотря на то, что в технике известны многочисленные процессы извлечения кислых газов с помощью физических растворителей, все или почти все они имеют один или более недостатков. Наиболее значительным является то, что в многочисленных известных системах скорость циркуляции растворителя относительно высока, что среди прочих факторов обусловлено загрузкой растворителя ниже оптимальной величины и менее чем оптимальной десорбцией. Следовательно, все еще существует потребность в улучшении конфигураций и способов удаления кислых газов из газообразного сырья с использованием физического растворителя.Thus, in spite of the fact that numerous processes for the extraction of acid gases using physical solvents are known in the art, all or almost all of them have one or more disadvantages. Most significant is the fact that in many known systems the circulation rate of the solvent is relatively high, which, among other factors, is due to the loading of the solvent below the optimal value and less than optimal desorption. Therefore, there is still a need to improve configurations and methods for removing acid gases from gaseous feeds using a physical solvent.
Раскрытие изобретенияDisclosure of invention
В настоящем изобретении предложены устройства и способы удаления кислых газов из различных видов газообразного сырья, в которых используют физические растворители для абсорбции кислых газов и в которых оборотный (рецикловый) газ после мгновенного испарения обогащенного растворителя смешивают с обогащенным растворителем, получаемым в абсорбере, таким образом значительно улучшая нагрузку на растворитель, что, в свою очередь, значительно снижает скорость циркуляции растворителя. Дополнительно или факультативно регенерацию обедненного растворителя можно выполнять в вакуумном отпарном аппарате, в котором часть пара после мгновенного испарения при атмосферном давлении используют для десорбции сероводорода из обогащенного растворителя, в то время как часть нейтрального газа подают отдельно в отпарной аппарат для десорбции диоксида углерода из обогащенного растворителя.The present invention provides devices and methods for removing acidic gases from various types of gaseous feedstocks, in which physical solvents are used to absorb acidic gases, and in which the recycle (recycle) gas after instant evaporation of the enriched solvent is mixed with the enriched solvent obtained in the absorber, thus significantly improving the load on the solvent, which, in turn, significantly reduces the circulation rate of the solvent. Additionally or optionally, lean solvent regeneration can be performed in a vacuum stripper, in which part of the vapor after flash evaporation at atmospheric pressure is used to desorb hydrogen sulfide from the enriched solvent, while a part of the neutral gas is fed separately to the stripping apparatus for desorption of carbon dioxide from the enriched solvent .
Таким образом, в одном аспекте настоящего изобретения предполагаемые установки для обработки газа включают абсорбер, в котором кислый газ удаляют из газообразного сырья (например, природного газа при давлении от по меньшей мере 14 МПа (2000 фунтов на кв. дюйм) до такого высокого, как 21 МПа (3000 фунтов на кв. дюйм), содержащего диоксид углерода и/или сероводород), используя физический растворитель для получения обогащенного растворителя, при этом обогащенный растворитель приводят в контакт с оборотным газом, который получают из обогащенного растворителя. Оборотный газ в особенно предпочтительных установках получают из газов после мгновенного испарения из множества последовательно соединенных испарительных емкостей, причем оборотный газ сжимают до давления абсорбера, а обогащенный растворитель предпочтительно мгновенно испаряют в испарительной емкости или в ряде испарительных емкостей для получения обогащенного растворителя после мгновенного испарения при атмосферном давлении, который подают в вакуумный отпарной аппарат для получения обедненного растворителя.Thus, in one aspect of the present invention, the proposed gas treatment plants include an absorber in which acid gas is removed from a gaseous feed (eg, natural gas at a pressure of at least 14 MPa (2000 psi) to as high as 21 MPa (3000 psi) containing carbon dioxide and / or hydrogen sulfide) using a physical solvent to obtain an enriched solvent, the enriched solvent being brought into contact with the circulating gas that is obtained from the enriched plant vitorite. Recycled gas in particularly preferred installations is obtained from gases after flash evaporation from a plurality of series-connected evaporative containers, the circulating gas being compressed to an absorber pressure and the enriched solvent is preferably instantly evaporated in an evaporation tank or in a series of evaporative containers to obtain an enriched solvent after flash evaporation at atmospheric pressure, which is fed to a vacuum stripper to obtain a lean solvent.
В других предпочтительных аспектах предполагаемых установок в вакуумный отпарной аппарат отдельно подают в качестве десорбирующего газа нейтральный газ, производимый абсорбером, и газ после мгновенного испарения при атмосферном давлении из испарительной емкости. В дальнейшем предполагается, что обогащенный растворитель приводят в контакт с оборотным газом в нижней части абсорбера. Альтернативно, обогащенный растворитель приводят в контакт с оборотным газом в статическом смесителе вне абсорбера.In other preferred aspects of the proposed plants, the neutral gas produced by the absorber and the gas after flash evaporation at atmospheric pressure from the evaporation tank are separately supplied as a stripping gas to the vacuum stripper. It is further assumed that the enriched solvent is brought into contact with the circulating gas at the bottom of the absorber. Alternatively, the enriched solvent is brought into contact with the circulating gas in a static mixer outside the absorber.
Соответственно, с другой точки зрения, предполагаемые установки для обработки газа могут включать контактную емкость, в которой обогащенный растворитель из абсорбера контактирует с оборотным газом, где оборотный газ получают из обогащенного растворителя и где в абсорбер подают газообразное сырье, из которого извлекают кислый газ, используя физический растворитель, производя таким образом обогащенный растворитель. Контактная емкость в таких установках преимущественно включает статический смеситель, причем контактная емкость может быть также соединена текучей средой с испарительной емкостью. Обогащенный растворитель в таких установках предпочтительно мгновенно испаряют ниже по потоку после контактной емкости во множестве последовательно соединенных испарительных емкостей, где каждая испарительная емкость производит часть оборотного газа.Accordingly, from another point of view, the proposed gas treatment plants may include a contact vessel in which the enriched solvent from the absorber is in contact with the circulating gas, where the circulating gas is obtained from the enriched solvent and where the gaseous feed material from which the acid gas is recovered is supplied to the absorber using physical solvent, thus producing an enriched solvent. The contact tank in such installations advantageously includes a static mixer, and the contact tank can also be fluidly connected to the evaporation tank. The enriched solvent in such installations is preferably instantaneously evaporated downstream after the contact vessel in a plurality of series-connected evaporation vessels, where each evaporation vessel produces a portion of the circulating gas.
Дополнительно по меньшей мере в одной из испарительных емкостей можно производить газ после мгновенного испарения при атмосферном давлении и обогащенный растворитель после мгновенного испарения, который подают в регенератор с получением обедненного растворителя для абсорбера. Таким образом, абсорбер в предполагаемых конфигурациях производит нейтральный газ, и при этом по меньшей мере часть нейтрального газа и по меньшей мере часть газа после мгновенного испарения при атмосферном давлении отдельно подают в регенератор в качестве десорбирующих газов. Особенно предпочтительные регенераторы имеют такую компоновку, что диоксид углерода в обогащенном диоксидом углерода газе после мгновенного испарения при атмосферном давлении десорбирует сероводород из обогащенного растворителя после мгновенного испарения и по меньшей мере часть нейтрального газа десорбирует диоксид углерода из обогащенного растворителя после мгновенного испарения.Additionally, at least one of the evaporation tanks can produce gas after flash evaporation at atmospheric pressure and an enriched solvent after flash evaporation, which is fed to the regenerator to obtain a lean solvent for the absorber. Thus, the absorber in the intended configurations produces a neutral gas, and at least part of the neutral gas and at least a part of the gas, after flash evaporation at atmospheric pressure, are separately supplied to the regenerator as stripping gases. Particularly preferred regenerators have such an arrangement that carbon dioxide in a carbon dioxide-rich gas after flash evaporation at atmospheric pressure desorbs hydrogen sulfide from the rich solvent after flash evaporation and at least a portion of the neutral gas strips carbon dioxide from the rich solvent after flash evaporation.
Следовательно, с другой точки зрения, предлагаемые установки для обработки газа могут включать испарительную емкость, в которой производят газ после мгновенного испарения при атмосферном давлении, включающий первый кислый газ, и обогащенный растворитель после мгновенного испарения, включающий второй кислый газ, а также вакуумный отпарной аппарат, который соединен текучей средой с испарительной емкостью и производит обедненный растворитель из обогащенного растворителя после мгновенного испарения, причем газ после мгновенного испарения при атмосферном давлении и нейтральный газ, производимый абсорбером, подают в вакуумный отпарной аппарат в таком месте, что первый кислый газ (например, диоксид углерода) десорбирует второй кислый газ (например, сероводород) из обогащенного растворителя после мгновенного испарения, а нейтральный газ десорбирует из обогащенного растворителя первый кислый газ.Therefore, from another point of view, the proposed gas treatment plants may include an evaporation tank in which gas is produced after flash evaporation at atmospheric pressure, including a first acid gas, and an enriched solvent after flash evaporation, including a second acid gas, as well as a vacuum stripper which is fluidly connected to the evaporation tank and produces a lean solvent from the enriched solvent after flash evaporation, the gas after flash evaporation At atmospheric pressure, the neutral gas produced by the absorber is fed to a vacuum stripper in such a way that the first acid gas (e.g. carbon dioxide) strips the second acid gas (e.g. hydrogen sulfide) from the enriched solvent after flash evaporation, and the neutral gas strips from the enriched solvent, the first acid gas.
Испарительная емкость в таких установках может преимущественно получать обогащенный растворитель из абсорбера, при этом обогащенный растворитель приводят в контакт с оборотным газом перед поступлением обогащенного растворителя в испарительную емкость. Оборотный газ предпочтительно получают в другой испарительной емкости, которая выше по потоку соединена текучей средой с испарительной емкостью и ниже по потоку соединена текучей средой с абсорбером (например, путем сочетания газов высокого и среднего давления после мгновенного испарения). Подходящие установки могут дополнительно включать контактную емкость, в которой обогащенный растворитель контактирует с оборотным газом.The evaporation tank in such installations can advantageously produce an enriched solvent from an absorber, wherein the enriched solvent is brought into contact with the circulating gas before the enriched solvent enters the evaporation tank. The circulating gas is preferably obtained in another evaporation tank, which is upstream connected by a fluid to the evaporation tank and downstream connected by a fluid with an absorber (for example, by combining high and medium pressure gases after flash evaporation). Suitable plants may further include a contact vessel in which the enriched solvent contacts the circulating gas.
Различные цели, особенности, аспекты и преимущества настоящего изобретения станут более очевидными из приведенного ниже подробного описания предпочтительных исполнений изобретения вместе с сопроводительными чертежами, в которых одинаковые цифры обозначают одинаковые компоненты.Various objects, features, aspects and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description of preferred embodiments of the invention, together with the accompanying drawings, in which like numbers refer to like components.
Краткое описание чертежаBrief Description of the Drawing
На чертеже представлена схема типичной установки для извлечения кислых газов согласно предмету изобретения.The drawing shows a diagram of a typical installation for the extraction of acid gases according to the subject invention.
Подробное описаниеDetailed description
Изобретатели неожиданно обнаружили, что скорость циркуляции растворителя можно значительно уменьшить, если по меньшей мере часть оборотного газа подавать непосредственно в обогащенный растворитель вместо его подачи в поток газообразного сырья или соединения (или смешивания) с ним и/или если по меньшей мере часть газа после мгновенного испарения (предпочтительно) при атмосферном давлении и часть нейтрального газа раздельно подают в вакуумный отпарной аппарат так, что газ после мгновенного испарения используют в качестве десорбирующего газа для десорбции сероводорода из обогащенного растворителя, и так, что нейтральный газ используют в качестве десорбирующего газа для десорбции диоксида углерода из обогащенного растворителя.The inventors unexpectedly found that the circulation rate of the solvent can be significantly reduced if at least a portion of the circulating gas is fed directly into the enriched solvent instead of being fed into a stream of gaseous feed or compound (or mixing) with it and / or if at least a portion of the gas after instant evaporation (preferably) at atmospheric pressure and part of the neutral gas is separately supplied to the vacuum stripper so that the gas after flash evaporation is used as a stripping about gas for desorption of hydrogen sulfide from an enriched solvent, and so that a neutral gas is used as a stripping gas for desorption of carbon dioxide from an enriched solvent.
Типичная конфигурация установки для обработки газа согласно предмету изобретения изображена на чертеже, где установка 100 включает абсорбер 110, в который подают газообразное сырье 112 и получают нейтральный газ 114. Где это целесообразно, газообразное сырье 112 расширяют до давления абсорбера и охлаждают в теплообменниках 120А, 120В и в холодильнике 120С перед поступлением в абсорбер 110. Обедненный растворитель 130 поступает в абсорбер и абсорбирует противоточным способом кислый газ (или кислые газы), содержащиеся в газообразном сырье 112. Полученный таким образом обогащенный растворитель 116 затем приводят в контакт в нижней части абсорбера 110 с оборотным газом 132D, который охлаждали в холодильнике 120D и теплообменниках 120А и 120В с использованием нейтрального газа 114 и обогащенного растворителя 134D после мгновенного испарения соответственно. Следует особенно отметить, что контакт обогащенного растворителя с оборотным газом в результате приводит к значительно более высокой нагрузке растворителя кислыми газами и таким образом понижает скорость циркуляции растворителя.A typical configuration of a gas processing plant according to the subject invention is shown in the drawing, where the plant 100 includes an absorber 110 into which gaseous feed 112 is supplied and a neutral gas 114 is obtained. Where appropriate, the gaseous feed 112 is expanded to the pressure of the absorber and cooled in heat exchangers 120A, 120B. and in the refrigerator 120C before entering the absorber 110. The depleted solvent 130 enters the absorber and absorbs countercurrently acid gas (or acid gases) contained in the gaseous feed 112. The resulting thus, the enriched solvent 116 is then brought into contact at the bottom of the absorber 110 with the circulating gas 132D, which was cooled in the refrigerator 120D and heat exchangers 120A and 120B using neutral gas 114 and the enriched solvent 134D after flash evaporation, respectively. It should be especially noted that the contact of the enriched solvent with the circulating gas results in a significantly higher load of the solvent with acid gases and thus reduces the circulation rate of the solvent.
Такой дополнительно обогащенный растворитель 116' затем мгновенно испаряют в три последовательные стадии, причем пары 132А, 132В и 132С после мгновенного испарения объединяют (используя подходящее сжатие и охлаждение) для получения оборотного газа 132D, в то время как дополнительно обогащенный растворитель 116' после мгновенного испарения далее мгновенно испаряют до приблизительно атмосферного давления и (после экстракции из него хладосодержания) разделяют в испарительном барабане 140 на пар 142 после мгновенного испарения при атмосферном давлении и обогащенный растворитель 144 после мгновенного испарения при атмосферном давлении.Such an additionally enriched solvent 116 'is then instantly evaporated in three successive stages, the vapors 132A, 132B and 132C after flash evaporation being combined (using suitable compression and cooling) to produce circulating gas 132D, while the additionally enriched solvent 116' after flash evaporation then instantly evaporate to approximately atmospheric pressure and (after extraction of cold content from it) are separated in the evaporation drum 140 into steam 142 after flash evaporation at atmospheric pressure and a rich solvent and 144 after the flash evaporation under atmospheric pressure.
Регенератор 150 работает как вакуумный отпарной аппарат, в который подают обогащенный растворитель 144 после мгновенного испарения при атмосферном давлении и получают обедненный растворитель 130. Кислые газы 152 выходят из регенератора 150, и их сжимают и охлаждают для дальнейшего использования. В особенно предпочтительных конфигурациях отпарной аппарат 150 компонуют так, что пар 142 после мгновенного испарения при атмосферном давлении поступает в отпарной аппарат в качестве десорбирующего газа отдельно от нейтрального газа 114 и в месте по потоку выше этого газа, который также используют в качестве десорбирующего газа. Следует особенно принимать во внимание, что в таких конфигурациях диоксид углерода в паре 142 после мгновенного испарения при атмосферном давлении десорбирует сероводород из обогащенного растворителя, в то время как нейтральный газ 114 десорбирует диоксид углерода из обогащенного растворителя. Показано, что такие конфигурации значительно снижают скорость циркуляции растворителя (см. ниже).The regenerator 150 operates as a vacuum stripper, into which enriched solvent 144 is fed after flash evaporation at atmospheric pressure and a depleted solvent 130 is obtained. Acid gases 152 exit the regenerator 150 and are compressed and cooled for further use. In particularly preferred configurations, the stripper 150 is arranged such that steam 142, after flash evaporation at atmospheric pressure, enters the stripper as a stripping gas separately from the neutral gas 114 and at a location upstream of that gas, which is also used as the stripping gas. It should be particularly noted that in such configurations, carbon dioxide in steam 142 after flash evaporation at atmospheric pressure desorbs hydrogen sulfide from the enriched solvent, while neutral gas 114 desorbs carbon dioxide from the enriched solvent. It is shown that such configurations significantly reduce the circulation rate of the solvent (see below).
В целом предполагается, что конфигурации и способы, представленные здесь, не обязательно ограничены установкой переработки природного газа, и следует понимать, что многочисленные альтернативные установки могут включать один или более изображенных и описанных здесь признаков изобретения. Например, предполагаемые схемы использования и регенерации растворителя можно применять в многочисленных установках, в которых удаляют диоксид углерода и/или сероводород из обработанного или необработанного природного газа или различных нефтезаводских газов. Более того, предполагаемые конфигурации можно также применять там, где из газа высокого давления удаляют иные растворенные вещества, чем диоксид углерода и/или сероводород (но не обязательно исключая их), с использованием физического растворителя или растворителя, включающего физический растворитель.It is generally assumed that the configurations and methods presented herein are not necessarily limited to a natural gas processing unit, and it should be understood that numerous alternative plants may include one or more of the features of the invention depicted and described herein. For example, the proposed solvent use and recovery schemes can be used in numerous plants that remove carbon dioxide and / or hydrogen sulfide from treated or untreated natural gas or various refinery gases. Moreover, the proposed configurations can also be applied where other dissolved substances other than carbon dioxide and / or hydrogen sulfide (but not necessarily excluding them) are removed from the high pressure gas using a physical solvent or a solvent including a physical solvent.
Соответственно, источник, состав и/или давление подходящих видов газообразного сырья могут существенно изменяться. Однако обычно предполагается, что подходящие виды газообразного сырья включают по меньшей мере один кислый газ (например, диоксид углерода, сероводород и т.д.) и имеют давление по меньшей мере 0,35 МПа (50 фунтов на кв. дюйм), более предпочтительно по меньшей мере 0,7 МПа (100 фунтов на кв. дюйм), еще более предпочтительно по меньшей мере 3,5 МПа (500 фунтов на кв. дюйм) и наиболее предпочтительно по меньшей мере 14 МПа (2000 фунтов на кв. дюйм). Более того, в зависимости от конкретного источника газообразного сырья тип и концентрация кислого газа могут существенно изменяться.Accordingly, the source, composition and / or pressure of suitable types of gaseous feedstocks can vary significantly. However, it is generally assumed that suitable gaseous feedstocks include at least one acid gas (e.g., carbon dioxide, hydrogen sulfide, etc.) and have a pressure of at least 0.35 MPa (50 psi), more preferably at least 0.7 MPa (100 psi), even more preferably at least 3.5 MPa (500 psi) and most preferably at least 14 MPa (2000 psi) . Moreover, depending on the specific source of the gaseous feed, the type and concentration of acid gas can vary significantly.
Например, когда источником газообразного сырья является природный газ из пласта, диоксид углерода может присутствовать в концентрации до 15% (и даже выше, если используют «вторичный метод добычи нефти», EOR), а сероводород может присутствовать в концентрации до 100 частей на миллион по объему (ppmv) (или более). Другими преобладающими компонентами обычно являются углеводороды, а также инертные соединения, включая N2, He и т.д. или O2. Следовательно, типичные виды газообразного сырья включают обработанный (например, дегидратированный или обедненный С5+) и необработанный природный газ, нефтезаводские газы, газы для криогенного разделения и т.д., которые обычно можно перерабатывать при скорости потока от нескольких тысяч стандартных м3 в сутки (нескольких сотен тысяч стандартных кубических футов в сутки, SCFD) до нескольких десятков миллионов стандартных м3 в сутки (нескольких триллионов станд. куб. футов в сутки). Более того, предполагается, что газообразное сырье можно подвергать предварительной обработке, и предполагаемая предварительная обработка включает по меньшей мере частичное удаление компонента, который иначе мешал бы процессу абсорбции и/или регенерации (например, компоненты, которые могли бы конденсироваться, замерзать или реагировать с растворителем), или по меньшей мере частичное удаление нежелательного компонента, который иначе удаляли бы после процесса обработки газа в предполагаемых конфигурациях.For example, when the source of the gaseous feed is natural gas from the reservoir, carbon dioxide can be present at a concentration of up to 15% (and even higher if the “secondary oil production method,” EOR) is used, and hydrogen sulfide can be present at a concentration of up to 100 ppm. volume (ppmv) (or more). Other predominant components are usually hydrocarbons, as well as inert compounds, including N 2 , He, etc. or O 2 . Consequently, typical gaseous feedstocks include treated (e.g. dehydrated or depleted C5 + ) and untreated natural gas, refinery gases, gases for cryogenic separation, etc., which can usually be processed at a flow rate of several thousand standard m 3 per day (several hundred thousand standard cubic feet per day, SCFD) to several tens of millions of standard m 3 per day (several trillion std. cubic feet per day). Moreover, it is contemplated that gaseous feedstocks can be pretreated and the pretreatment contemplated involves at least partially removing a component that would otherwise interfere with the absorption and / or regeneration process (for example, components that could condense, freeze or react with a solvent ), or at least partially removing an undesirable component that would otherwise be removed after the gas treatment process in the intended configurations.
Что касается абсорбера, в общем предполагается, что можно применять все известные типы абсорберов в сочетании с представленными здесь рекомендациями, и следует понимать, что конкретный тип абсорбера по меньшей мере частично зависит от конкретного состава, скорости потока, давления и/или температуры газообразного сырья. Однако обычно предпочтительно, чтобы абсорбер был тарельчатым абсорбером с по меньшей мере восемью и более предпочтительно десятью (или более) равновесными ступенями. Типичные рабочие давления составляют по меньшей мере 0,7 МПа (100 фунтов на кв. дюйм), более предпочтительно по меньшей мере 3,5 МПа (500 фунтов на кв. дюйм), еще более предпочтительно по меньшей мере 7 МПа (1000 фунтов на кв. дюйм) и наиболее предпочтительно по меньшей мере 14 МПа (2000 фунтов на кв. дюйм), со скоростями потока газообразного сырья от примерно нескольких тысяч стандартных м3 в сутки (нескольких сотен тысяч стандартных кубических футов в сутки) до нескольких десятков миллионов стандартных м3 в год (нескольких триллионов стандартных кубических футов в сутки).As for the absorber, it is generally assumed that all known types of absorbers can be used in combination with the recommendations presented here, and it should be understood that the particular type of absorber depends at least in part on the particular composition, flow rate, pressure and / or temperature of the gaseous feed. However, it is usually preferred that the absorber is a disk absorber with at least eight and more preferably ten (or more) equilibrium steps. Typical operating pressures are at least 0.7 MPa (100 psi), more preferably at least 3.5 MPa (500 psi), even more preferably at least 7 MPa (1000 psi). sq. inch) and most preferably at least 14 MPa (2000 psi), with gaseous feed rates from about several thousand standard m 3 per day (several hundred thousand standard cubic feet per day) to several tens of millions of standard m 3 per year (several trillion standard cubic x feet per day).
Когда оборотный газ смешивают с обогащенным растворителем в нижней части абсорбера, обычно предпочитают, чтобы точка подачи оборотного газа в абсорбер располагалась в месте, которое отделено по меньшей мере одной равновесной ступенью и находится ниже того места, где в абсорбер поступает охлажденное газообразное сырье. Поскольку объем оборотного газа относительно небольшой (по сравнению с объемом охлажденного газообразного сырья), обычно предпочтительно, чтобы оборотный газ барботировал непосредственно в обогащенный растворитель, чтобы гарантировать правильный массоперенос. Однако все другие известные устройства для подачи газа, которые будут гарантировать достаточный массоперенос, также рассматриваются здесь как подходящие. Например, оборотный газ может контактировать в колонне с обогащенным растворителем прямоточным или противоточным образом, и его можно барботировать в обогащенный растворитель, или этому контакту может содействовать центробежный насос или другое устройство для смешивания.When the circulating gas is mixed with the enriched solvent at the bottom of the absorber, it is generally preferred that the point of supply of circulating gas to the absorber is located at a point that is separated by at least one equilibrium step and is below the point where the cooled gaseous feed enters the absorber. Since the volume of the circulating gas is relatively small (compared with the volume of the cooled gaseous feed), it is usually preferable that the circulating gas is bubbled directly into the enriched solvent to ensure proper mass transfer. However, all other known gas supply devices that will guarantee sufficient mass transfer are also considered to be suitable here. For example, the circulating gas may be contacted in a column with a solvent-rich straight-through or countercurrent manner, and it may be bubbled into an enriched solvent, or a centrifugal pump or other mixing device may facilitate this contact.
Конечно, следует понимать, что контакт оборотного газа с обогащенным растворителем не обязательно должен быть ограничен контактом обогащенного растворителя с оборотным газом внутри абсорбера (обычно в нижней части). Следовательно, альтернативно или дополнительно, предусматривается возможность использования одного или более стационарных смесителей или других устройств для смешивания, отдельных от абсорбера, для обеспечения контакта обогащенного растворителя с оборотным газом, и там, где это желательно, такие конфигурации могут включать стадию мгновенного испарения. Более того, хотя это и не предпочтительно, также предусматривается, что по меньшей мере часть оборотного газа можно подавать к обогащенному растворителю в месте, расположенном ниже по потоку от первой испарительной емкости (например, внутрь потока обогащенного растворителя после мгновенного испарения).Of course, it should be understood that the contact of the recycled gas with the enriched solvent does not have to be limited to the contact of the enriched solvent with the circulating gas inside the absorber (usually at the bottom). Therefore, alternatively or additionally, it is possible to use one or more stationary mixers or other mixing devices separate from the absorber to provide contact of the enriched solvent with the circulating gas, and where appropriate, such configurations may include an flash step. Moreover, although this is not preferable, it is also envisaged that at least a portion of the circulating gas can be supplied to the enriched solvent at a location located downstream of the first evaporation tank (for example, into the enriched solvent stream after flash evaporation).
Обычно предпочтительно, чтобы оборотный газ был обеспечен парообразным продуктом по меньшей мере одного и более предпочтительно всех испарительных барабанов, которые используют для мгновенного испарения обогащенного растворителя, причем испарительные барабаны последовательно получают обогащенный растворитель из абсорбера или находящейся выше по потоку испарительной емкости. Однако в менее предпочтительном аспекте также предусматривается, что по меньшей мере некоторые из паров, полученных мгновенным испарением, можно также по меньшей мере временно подмешивать к газообразному сырью (например, там, где газообразное сырье имеет относительно высокую концентрацию кислого газа). В зависимости от количества кислого газа в оборотном газе, обычно предпочтительно, чтобы перед контактом с обогащенным растворителем оборотный газ был охлажден в одну или более стадий. В то время как предусматривается возможность использования всех известных способов охлаждения оборотного газа, обычно предпочтительно, чтобы оборотный газ был охлажден с использованием холодильника, причем хладосодержание предпочтительно обеспечивают из источника внутри установки для обработки газа (например, холодный нейтральный газ или холодный обогащенный растворитель после мгновенного испарения до атмосферного давления). Особенно предпочтительные охладительные конфигурации включают такие, в которых многочисленные потоки оборотного газа объединяют в один поток оборотного газа, имеющий давление, существенно такое же (например, ±10%), как давление в абсорбере, и где каждый из многочисленных потоков оборотного газа отдельно охлаждают в ряде теплообменников, и/или в которых одиночный (объединенный) поток оборотного газа охлаждают в одном теплообменнике. Альтернативно или дополнительно охлаждение обогащенного растворителя после контакта с оборотным газом можно также обеспечивать с использованием холодильника или теплообменника.It is generally preferred that the circulating gas be provided with the vaporous product of at least one and more preferably all of the evaporation drums that are used to instantly evaporate the enriched solvent, the evaporating drums sequentially producing the enriched solvent from an absorber or an upstream evaporation tank. However, in a less preferred aspect, it is also provided that at least some of the vapors obtained by flash evaporation can also be mixed at least temporarily with the gaseous feed (for example, where the gaseous feed has a relatively high concentration of acid gas). Depending on the amount of acid gas in the circulating gas, it is usually preferred that the circulating gas is cooled in one or more stages before contact with the enriched solvent. While it is possible to use all known methods of cooling the circulating gas, it is usually preferable that the circulating gas be cooled using a refrigerator, and the cold content is preferably provided from a source inside the gas processing unit (for example, cold neutral gas or cold enriched solvent after flash evaporation to atmospheric pressure). Particularly preferred cooling configurations include those in which multiple circulating gas streams are combined into a single circulating gas stream having a pressure substantially the same (e.g., ± 10%) as the pressure in the absorber, and where each of the multiple circulating gas streams is separately cooled in a number of heat exchangers, and / or in which a single (combined) stream of circulating gas is cooled in a single heat exchanger. Alternatively or additionally, the cooling of the enriched solvent after contact with the circulating gas can also be achieved using a refrigerator or a heat exchanger.
В следующих предусматриваемых аспектах предмета изобретения оборотный газ может включать (или его может даже полностью замещать) дополнительный поток газа, который включает значительные количества кислого газа (например, больше, чем в газообразном сырье, и обычно по меньшей мере 2%), причем этот дополнительный поток газа может быть любым потоком газа, отличным от газообразного сырья (например, сжатые дымовые газы или другие потоки газа, содержащие диоксид углерода, включая газы из регенератора катализатора).In the following contemplated aspects of the subject invention, the circulating gas may include (or may even completely replace) an additional gas stream that includes significant amounts of acid gas (for example, greater than in the gaseous feed, and usually at least 2%), this additional the gas stream may be any gas stream other than gaseous feed (for example, compressed flue gases or other gas streams containing carbon dioxide, including gases from a catalyst regenerator).
Подходящие растворители включают все физические растворители и содержащие их смеси, причем растворитель может дополнительно проявлять селективность по отношению к конкретным кислым газам. Следовательно, особенно предпочтительными являются физические растворители, включающие пропиленкарбонат, метилцианоацетат, диметиловый эфир полиэтиленгликоля, N-метил-2-пирролидон и метанол. После мгновенного испарения обогащенного растворителя для удаления из обогащенного растворителя по меньшей мере части паров некислых газов обычно предпочтительно подвергать обогащенный растворитель мгновенному испарению до атмосферного давления с получением таким образом газа после мгновенного испарения до атмосферного давления, обогащенного кислым газом, и обогащенного растворителя после мгновенного испарения до атмосферного давления. Термин «газ после мгновенного испарения до атмосферного давления», используемый здесь, относится к газу, который получают из обогащенного растворителя путем мгновенного испарения обогащенного растворителя дс абсолютного давления примерно от 0,08 до 0,11 МПа (примерно от 12 до 17 абс. фунтов на кв. дюйм). Аналогично, термин «обогащенный растворитель после мгновенного испарения до атмосферного давления», используемый здесь, относится к растворителю, который получают из обогащенного растворителя путем мгновенного испарения обогащенного растворителя до абсолютного давления примерно от 0,08 до 0,11 МПа (примерно от 12 до 17 абс. фунтов на кв. дюйм).Suitable solvents include all physical solvents and mixtures containing them, and the solvent may further exhibit selectivity for specific acid gases. Therefore, physical solvents are particularly preferred, including propylene carbonate, methyl cyanoacetate, polyethylene glycol dimethyl ether, N-methyl-2-pyrrolidone and methanol. After flash evaporation of the enriched solvent to remove at least a portion of the non-acid gas vapors from the enriched solvent, it is usually preferable to flash the enriched solvent to atmospheric pressure to thereby obtain a gas after flash to atmospheric pressure enriched in acid gas and enriched solvent after flash to atmospheric pressure. The term “gas after flash evaporation to atmospheric pressure”, as used herein, refers to a gas that is obtained from an enriched solvent by instantly evaporating the enriched solvent to an absolute pressure of about 0.08 to 0.11 MPa (about 12 to 17 abs. Pounds per square inch). Similarly, the term “enriched solvent after flash evaporation to atmospheric pressure”, as used herein, refers to a solvent that is obtained from the enriched solvent by flash evaporation of the enriched solvent to an absolute pressure of about 0.08 to 0.11 MPa (about 12 to 17 abs. psi).
В большинстве случаев и также в зависимости от конкретного давления, газ после мгновенного испарения до атмосферного давления относительно обогащен диоксидом углерода. Следовательно, обычно предпочтительно, чтобы по меньшей мере одну часть газа после мгновенного испарения до атмосферного давления подавали в регенератор в качестве десорбирующего газа для сероводорода, в то время как другая часть может быть предназначена для дальнейшего использования кислого газа (например, повторное сжатие и изоляция в формации пласта, сжижение диоксида углерода и/или подача в процесс Клауса, и т.д.). Следует особо отметить, что газ после мгновенного испарения до атмосферного давления предпочтительно не объединяют с нейтральным газом для образования десорбирующего газа в вакуумном отпарном аппарате, а подают в отпарной аппарат по меньшей мере на одну, более предпочтительно на две или более равновесные ступени выше положения, где нейтральный газ поступает в регенератор. Следовательно, нужно понимать, что диоксид углерода в газе после мгновенного испарения до атмосферного давления действует в качестве десорбирующего газа для сероводорода.In most cases and also depending on the specific pressure, the gas after flash evaporation to atmospheric pressure is relatively enriched in carbon dioxide. Therefore, it is usually preferable that at least one part of the gas, after flash evaporation to atmospheric pressure, is supplied to the regenerator as a stripping gas for hydrogen sulfide, while the other part may be intended for further use of acid gas (for example, re-compression and isolation in formation formation, liquefaction of carbon dioxide and / or feed into the Claus process, etc.). It should be especially noted that the gas after flash evaporation to atmospheric pressure is preferably not combined with neutral gas to form a stripping gas in a vacuum stripper, but is fed into the stripper at least one, more preferably two or more equilibrium stages above the position where neutral gas enters the regenerator. Therefore, it should be understood that the carbon dioxide in the gas, after flash evaporation to atmospheric pressure, acts as a stripping gas for hydrogen sulfide.
Соответственно, предпочтительные регенераторы обычно работают как вакуумные отпарные аппараты, и подразумевается, что все известные конфигурации вакуумных отпарных аппаратов подходят для использования здесь, если по меньшей мере часть газа после мгновенного испарения до атмосферного давления и нейтральный газ раздельно подают в отпарной аппарат (см. выше). Там, где это желательно, с отпарным аппаратом может находиться в тепловой связи дополнительный нагреватель для содействия десорбции. Более того, следует понимать, что по меньшей мере часть нейтрального газа можно заменить любым другим подходящим десорбирующим газом, особенно такими, которые доступны в установке для обработки газа (например, азот, воздух или другие подходящие газы). Разделенные таким образом газы из отпарного аппарата можно затем использовать для дальнейшего разделения или надлежащей утилизации.Accordingly, preferred regenerators typically operate as vacuum strippers, and it is understood that all known configurations of vacuum strippers are suitable for use here if at least a portion of the gas after flash evaporation to atmospheric pressure and the neutral gas are separately supplied to the stripper (see above ) Where desired, an additional heater may be in thermal communication with the stripper to assist in desorption. Moreover, it should be understood that at least a portion of the neutral gas can be replaced with any other suitable stripping gas, especially those that are available in the gas treatment plant (for example, nitrogen, air or other suitable gases). The gases thus separated from the stripper can then be used for further separation or proper disposal.
Что касается системы трубопроводов, клапанов, испарительных емкостей, теплообменников, холодильников, компрессоров, расширителей и другого оборудования, не упомянутого выше, следует понимать, что предполагаемые конфигурации в общем можно конструировать, используя традиционные материалы и компоненты, хорошо известные специалистам.As for the piping system, valves, evaporation tanks, heat exchangers, refrigerators, compressors, expanders and other equipment not mentioned above, it should be understood that the proposed configurations can generally be constructed using traditional materials and components well known to those skilled in the art.
Таким образом, авторы изобретения предполагают установку, в которой кислый газ извлекают из газообразного сырья в абсорбере, используя физический растворитель, для получения обогащенного растворителя, причем обогащенный растворитель приводят в контакт с оборотным газом, который получают из обогащенного растворителя. В одном предпочтительном аспекте подходящие установки для обработки газа могут, следовательно, содержать контактную емкость, в которой обогащенный растворитель из абсорбера контактирует с оборотным газом, причем оборотный газ получают из обогащенного растворителя, и в абсорбер подают газообразное сырье, из которого удаляют кислый газ с использованием физического растворителя, получая таким образом обогащенный растворитель.Thus, the inventors contemplate a plant in which acid gas is recovered from a gaseous feed in an absorber using a physical solvent to obtain an enriched solvent, the enriched solvent being brought into contact with the recycle gas that is obtained from the enriched solvent. In one preferred aspect, suitable gas treatment plants may therefore comprise a contact vessel in which the enriched solvent from the absorber is contacted with the recycle gas, the recycle gas being obtained from the enriched solvent, and gaseous feed from which acid gas is removed using physical solvent, thereby obtaining an enriched solvent.
Таким образом, предполагаемые установки для обработки газа включают испарительную емкость, которая производит газ после мгновенного испарения до атмосферного давления, включающий первый кислый газ, и обогащенный растворитель после мгновенного испаренияя, включающий второй кислый газ, и вакуумный отпарной аппарат, соединенный текучей средой с испарительной емкостью и производящий обедненный растворитель из обогащенного растворителя после мгновенного испарения, причем газ после мгновенного испарения до атмосферного давления и нейтральный газ подают в отпарной аппарат в таком положении, что (а) первый кислый газ десорбирует второй кислый газ из обогащенного растворителя после мгновенного испарения, и (б) нейтральный газ десорбирует первый кислый газ из обогащенного растворителя.Thus, the proposed gas treatment plants include an evaporation tank which produces gas after flash evaporation to atmospheric pressure, including a first acid gas, and an enriched solvent after flash evaporation, including a second acid gas, and a vacuum stripper connected by fluid to the vaporization tank and producing a lean solvent from an enriched solvent after flash evaporation, the gas after flash evaporation to atmospheric pressure and a neutral Salt gas is supplied to the stripper in such a position that (a) the first acid gas strips the second acid gas from the enriched solvent after flash evaporation, and (b) the neutral gas strips the first acid gas from the enriched solvent.
ПримерыExamples
Было выполнено компьютерное моделирование на показательной установке для обработки газа, имеющей конфигурацию, по существу, изображенную на чертеже. В «базовом» варианте газообразным сырьем являлся природный газ высокого давления, и его обрабатывали в абсорбере с давлением приблизительно 17,2 МПа (2500 избыт, фунтов на кв. дюйм), причем абсорбер имел десять равновесных ступеней. Отпарной аппарат имел шесть равновесных ступеней. Установку для обработки газа компоновали так, чтобы удалять диоксид углерода примерно от 12 мол.% до примерно 1,5 мол.% и сероводород примерно от 90 частей на миллион по объему (ppmv) до менее чем примерно 4 частей на миллион по объему, при скорости газообразного сырья 0,0453 триллиона стандартных м3 в сутки (1,6 триллионов станд. куб. футов в сутки) с использованием в качестве физического растворителя примерно 6436 л/мин (1700 галл./мин) обедненного пропиленкарбоната.Computer simulation was performed on a representative gas treatment plant having a configuration substantially as shown in the drawing. In the “basic” embodiment, the gaseous feed was high pressure natural gas, and it was processed in an absorber with a pressure of approximately 17.2 MPa (2500 excess, psi), with the absorber having ten equilibrium steps. The stripping apparatus had six equilibrium steps. The gas treatment unit was configured to remove carbon dioxide from about 12 mol% to about 1.5 mol% and hydrogen sulfide from about 90 parts per million by volume (ppmv) to less than about 4 parts per million by volume, with the gaseous feed rate is 0.0453 trillion standard m 3 per day (1.6 trillion standard cubic feet per day) using about 6436 l / min (1700 gall / min) of depleted propylene carbonate as a physical solvent.
Одна модификация конфигурации этого способа показана в таблице, приведенной ниже, как «вариант 1», который идентичен «базовому» варианту, за исключением того, что вакуумный отпарной аппарат имеет четыре равновесные ступени плюс одну ступень ниже места подачи десорбирующего газа, обогащенного диоксидом углерода (т.е. пара после мгновенного испарения до атмосферного давления), причем часть нейтрального газа из абсорбера подают в вакуумный отпарной аппарат в нижней части регенератора (т.е. ниже места подачи пара после мгновенного испарения до атмосферного давления). Скорость потока газа, обогащенного диоксидом углерода, и нейтрального газа такая же, как в «базовом» варианте. Такая конфигурация давала снижение циркуляции растворителя примерно на 3%.One configuration modification of this method is shown in the table below as “option 1”, which is identical to the “base” option, except that the vacuum stripper has four equilibrium steps plus one step below the feed point of the carbon dioxide enriched stripping gas ( i.e. steam after flash evaporation to atmospheric pressure), and a part of the neutral gas from the absorber is fed to the vacuum stripper in the lower part of the regenerator (i.e. below the steam supply point after flash evaporation to atmospheric pressure). The flow rate of the gas enriched in carbon dioxide and neutral gas is the same as in the "base" version. This configuration gave a decrease in solvent circulation of about 3%.
Другой модификацией «базового» варианта является конфигурация процесса, обозначенная в приведенной ниже таблице как «вариант 2», который идентичен «базовому» варианту, за исключением того, что в абсорбер добавляют одну дополнительную ступень, которая расположена ниже подачи охлажденного газообразного сырья, и оборотный газ подавали в нижнюю часть абсорбера. В такой конфигурации снижение циркуляции растворителя составляет примерно 2,7%.Another modification of the “basic” option is the process configuration, indicated in the table below as “option 2”, which is identical to the “basic” option, except that one additional stage is added to the absorber, which is located below the supply of chilled gaseous feedstock, and the reverse gas was supplied to the bottom of the absorber. In this configuration, the decrease in solvent circulation is about 2.7%.
Следующей модификацией «базового» варианта является конфигурация процесса, которая приведена в таблице в качестве «варианта З», которая является аналогичной варианту 1, за исключением того, что в абсорбер добавляют одну дополнительную ступень, которая расположена ниже подачи охлажденного газообразного сырья, и оборотный газ подавали в нижнюю часть абсорбера. В такой конфигурации снижение циркуляции растворителя составляет примерно 5,3%.The next modification of the “basic” option is the process configuration, which is shown in the table as “option Z”, which is similar to option 1, except that one additional stage is added to the absorber, which is located below the supply of cooled gaseous feedstock, and circulating gas served in the lower part of the absorber. In this configuration, the decrease in solvent circulation is about 5.3%.
Еще одной модификацией «базового» варианта является конфигурация процесса, показанная в таблице, приведенной ниже, как «вариант 4», который является аналогичным варианту 3, за исключением того, что вакуумный отпарной аппарат имеет четыре равновесные ступени плюс две ступени ниже места подачи обогащенного диоксидом углерода десорбирующего газа (т.е. пара после мгновенного испарения до атмосферного давления), причем часть нейтрального газа из абсорбера подают в вакуумный отпарной аппарат в нижней части регенератора (например, ниже места подачи пара после мгновенного испарения до атмосферного давления). В такой конфигурации снижение циркуляции растворителя составляет примерно 7,1%. Общим для всех примеров 1-4, кроме снижения циркуляции растворителя, является умеренное улучшение извлечения компонентов С3 и C4 из газообразного сырья и дополнительное уменьшение содержания сероводорода в нейтральном газе. Дальнейшие подробности процесса приведены в таблице ниже.Another modification of the “basic” option is the process configuration shown in the table below as “option 4”, which is similar to option 3, except that the vacuum stripper has four equilibrium steps plus two steps below the feed point of the enriched dioxide carbon of the stripping gas (i.e., steam after flash evaporation to atmospheric pressure), and a part of the neutral gas from the absorber is fed to a vacuum stripper in the lower part of the regenerator (for example, below steam after instant evaporation to atmospheric pressure). In this configuration, the decrease in solvent circulation is about 7.1%. Common to all examples 1-4, except for reducing the circulation of the solvent, is a moderate improvement in the extraction of components C 3 and C 4 from the gaseous feedstock and an additional decrease in the content of hydrogen sulfide in the neutral gas. Further details of the process are given in the table below.
Таким образом, были раскрыты конкретные выполнения и применения улучшенных конфигураций для использования растворителя и регенерации. Однако для специалистов должно быть очевидным, что возможны многие дополнительные модификации, кроме уже описанных, которые не выходят за границы замысла представленного здесь изобретения. Следовательно, предмет изобретения не должен ограничиваться ничем, кроме приложенных пунктов формулы изобретения. Более того, при интерпретировании как описания, так и пунктов формулы изобретения все термины следует понимать наиболее широким образом в соответствии с контекстом. В частности, термины «включает» и «включающий» следует понимать как относящиеся к элементам, компонентам или стадиям неисключающим образом, указывая на то, что цитируемые элементы, компоненты или стадии могут присутствовать, или использоваться, или сочетаться с другими элементами, компонентами или стадиями, не указанными особо.Thus, specific embodiments and applications of improved configurations for solvent use and regeneration have been disclosed. However, for specialists it should be obvious that many additional modifications are possible, in addition to those already described, which do not go beyond the scope of the invention presented here. Therefore, the subject matter of the invention should not be limited by anything other than the attached claims. Moreover, when interpreting both the description and the claims, all terms should be understood in the broadest possible manner in accordance with the context. In particular, the terms “includes” and “including” should be understood to refer to elements, components or steps in a non-exclusive manner, indicating that the cited elements, components or steps may be present, used, or combined with other elements, components or steps not specifically indicated.
Claims (20)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006103209/15A RU2331461C2 (en) | 2003-09-09 | 2003-09-09 | Improved use and solovent recovery |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006103209/15A RU2331461C2 (en) | 2003-09-09 | 2003-09-09 | Improved use and solovent recovery |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2006103209A RU2006103209A (en) | 2006-08-27 |
| RU2331461C2 true RU2331461C2 (en) | 2008-08-20 |
Family
ID=37061169
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2006103209/15A RU2331461C2 (en) | 2003-09-09 | 2003-09-09 | Improved use and solovent recovery |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2331461C2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2667285C2 (en) * | 2013-09-19 | 2018-09-18 | ДАУ ГЛОБАЛ ТЕКНОЛОДЖИЗ ЭлЭлСи | Optimisation of stripper feed configuration for rich/lean solvent regeneration |
-
2003
- 2003-09-09 RU RU2006103209/15A patent/RU2331461C2/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2667285C2 (en) * | 2013-09-19 | 2018-09-18 | ДАУ ГЛОБАЛ ТЕКНОЛОДЖИЗ ЭлЭлСи | Optimisation of stripper feed configuration for rich/lean solvent regeneration |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2006103209A (en) | 2006-08-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10384160B2 (en) | Configurations and methods of high pressure acid gas removal in the production of ultra-low sulfur gas | |
| US7192468B2 (en) | Configurations and method for improved gas removal | |
| US7637987B2 (en) | Configurations and methods of acid gas removal | |
| US7424808B2 (en) | Configurations and methods of acid gas removal | |
| CA2482159C (en) | Configurations and methods for improved acid gas removal | |
| US4080424A (en) | Process for acid gas removal from gaseous mixtures | |
| US5061465A (en) | Bulk CO2 recovery process | |
| US7674325B2 (en) | Solvent use and regeneration | |
| RU2715636C1 (en) | Method for cryogenic separation of feed stream containing methane and air gases, device for producing biomethane by cleaning biogas obtained from safe waste (nhwsf) storages which enables to implement method | |
| RU2394633C2 (en) | Gas dehydration | |
| RU2331461C2 (en) | Improved use and solovent recovery | |
| AU2007201677B2 (en) | Configurations and methods for improved acid gas removal | |
| BR0318828B1 (en) | Gas treatment plant. |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20090910 |