RU2385180C1 - Method to purify hydrocarbon gases - Google Patents

Method to purify hydrocarbon gases Download PDF

Info

Publication number
RU2385180C1
RU2385180C1 RU2008134192/15A RU2008134192A RU2385180C1 RU 2385180 C1 RU2385180 C1 RU 2385180C1 RU 2008134192/15 A RU2008134192/15 A RU 2008134192/15A RU 2008134192 A RU2008134192 A RU 2008134192A RU 2385180 C1 RU2385180 C1 RU 2385180C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
methanol
gas
purification
absorbent
gases
Prior art date
Application number
RU2008134192/15A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Сергеевич Арутюнов (RU)
Владимир Сергеевич Арутюнов
Илья Геннадьевич Фокин (RU)
Илья Геннадьевич Фокин
Original Assignee
Владимир Сергеевич Арутюнов
Кирюшин Александр Александрович
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Владимир Сергеевич Арутюнов, Кирюшин Александр Александрович filed Critical Владимир Сергеевич Арутюнов
Priority to RU2008134192/15A priority Critical patent/RU2385180C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2385180C1 publication Critical patent/RU2385180C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: process engineering.
SUBSTANCE: invention aims at purifying gases of sulfur-containing compounds, carbon dioxide and water, as well as at preventing hydration in extraction and transport of natural sulfur dioxide gases. Proposed method is based on contact between gases and cooled methanol and subsequent recovery of methanol. Note here that a portion of purified gas is subjected to direct oxidation by oxygen-containing gas, oxidized gases are cooled to extract fluid raw methanol with water content of up to 9% to use it as absorbent for recovery of saturated absorbent solution. Purification is performed at absorbent temperature of (-65÷+15)°C and pressure of 0.5 to 10 MPa, while recovery of saturated absorbent solution is made at (-10÷+20)°C and (0.1÷) MPa. Proposed process allows controlled entrainment of methanol vapors by purified gas approximating to (0.1 to 0,5)% of purified gas volume. Carbon sulphide extracted during desorption is processed into free sulfur by Claus's method.
EFFECT: simplified process.
4 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к области добычи и переработки углеводородных газов, точнее к способу их очистки от серосодержащих соединений, диоксида углерода, воды и других компонентов, а также к области предотвращения гидратообразования при добыче и транспортировке сернистых природных газов, и может быть использовано в газодобывающей промышленности.The invention relates to the field of production and processing of hydrocarbon gases, more specifically to a method for their purification from sulfur-containing compounds, carbon dioxide, water and other components, as well as to the field of preventing hydrate formation during the extraction and transportation of sulfur dioxide, and can be used in the gas industry.

Известно большое число способов очистки углеводородных газов от кислых компонентов (соединений серы и диоксида углерода), а также их осушки от воды и тяжелых (С2+) углеводородов на основе использования различных абсорбентов [Очистка технологических газов. Под. ред. Т.А.Семеновой и И.Л.Лейтеса. М.: Химия, 1977]. Наибольшее распространение в промысловых условиях получили методы очистки на основе применения этаноламинов. Этаноламины имеют высокую абсорбционную емкость, но потребление на промыслах больших объемов этих дорогостоящих соединений значительно удорожает процесс подготовки и очистки добываемого газа и требует больших энергозатрат.There are a large number of methods for cleaning hydrocarbon gases from acidic components (sulfur compounds and carbon dioxide), as well as their drying from water and heavy (C 2 +) hydrocarbons based on the use of various absorbents [Purification of process gases. Under. ed. T.A.Semenova and I.L. Leites. M .: Chemistry, 1977]. The most widely used in commercial conditions cleaning methods based on the use of ethanolamines. Ethanolamines have a high absorption capacity, but the consumption in the fields of large volumes of these expensive compounds significantly increases the cost of preparing and purifying the produced gas and requires large energy costs.

Разработаны методы очистки углеводородных газов на основе процессов физической абсорбции примесей органическими растворителями, набольшее распространение среди которых, благодаря своим многочисленным достоинствам, в том числе низкой стоимости, высокой абсорбционной способности, высокой химической стабильности и низкой коррозионной способности, получил метанол. Однако необходимость непрерывного потребления больших объемов метанола ограничивает их применение в основном заводами по производству метанола, где они используются для очистки технологических газов.Methods have been developed for the purification of hydrocarbon gases based on the processes of physical absorption of impurities by organic solvents, methanol being the most widely used due to its many advantages, including low cost, high absorption capacity, high chemical stability and low corrosion ability. However, the need for continuous consumption of large volumes of methanol limits their use mainly to methanol plants, where they are used to purify process gases.

Известен способ очистки углеводородных газов и синтез-газа, разработанный совместно фирмами Лурги (Lurgi) и Линде (Linde), получивший название Ректизол (Rectisol), в котором в качестве абсорбента используется охлажденный метанол [Нефтегазовые технологии, 2002, №5; A.Prelipceanu, H. - P.Kaballo, U.Kerestecioglu The 2nd International Conference on IGCC & XtL Technologies, Freiberg, 8-12 May 2007]. Сырой газ под высоким давлением (предпочтительно 3-8 МПа) охлаждают и освобождают от следовых количеств некоторых примесей на стадии предварительной промывки холодным метанолом (температура до - 60°С) и после этого обессеривают в поглотительной колонне до остаточного содержания H2S 10-5% противотоком метанола. Метанол с растворенным H2S дросселируют до среднего давления в сепаратор, где выделяют захваченные абсорбентом СО и Н2 или углеводородный газ. Жидкость из сепаратора подогревают до температуры кипения и обрабатывают парами метанола. Выделившийся газ, содержащий пары Н2S, направляют на установку Клауса для получения элементарной серы, а очищенный метанол возвращают насосом в колонну абсорбции. Потребность системы в холоде обеспечивается обычной холодильной установкой. Способ получил широкое распространение для очистки синтез-газа на предприятиях по производству метанола, но из-за сложности и значительного потребления метанола вследствие его уноса с очищенным газом не применяется при промысловой подготовке природных газов.A known method of purification of hydrocarbon gases and synthesis gas, developed jointly by the companies Lurgi (Lurgi) and Linde (Linde), called Rectisol (Rectisol), in which chilled methanol is used as an absorbent [Oil and gas technology, 2002, No. 5; A. Prelipceanu, H. - P. Kaballo, U. Kerestecioglu The 2 nd International Conference on IGCC & XtL Technologies, Freiberg, 8-12 May 2007]. The raw gas under high pressure (preferably 3-8 MPa) is cooled and freed from trace amounts of certain impurities at the stage of preliminary washing with cold methanol (temperature up to -60 ° C) and then desulfurized in an absorption column to a residual content of H 2 S 10 -5 % countercurrent methanol. Methanol with dissolved H 2 S is throttled to medium pressure in a separator, where CO and H 2 trapped in the absorbent or hydrocarbon gas are recovered. The liquid from the separator is heated to boiling point and treated with methanol vapor. The evolved gas containing H 2 S vapors is sent to the Claus unit to obtain elemental sulfur, and the purified methanol is returned to the absorption column by pump. The cold demand of the system is provided by a conventional refrigeration unit. The method is widely used for the purification of synthesis gas at methanol production plants, but due to the complexity and significant consumption of methanol due to its entrainment with purified gas it is not used for commercial preparation of natural gases.

Наиболее близким к предложенному по технической сущности и достигаемому результату является способ очистки углеводородных газов от соединений серы, диоксида углерода, воды, тяжелых углеводородов и других соединений посредством их контактирования с охлажденным метанолом и последующей регенерации метанола дросселированием и/или нагреванием с использованием в качестве абсорбента метанола, разработанный Французским институтом нефти (IFP) и получивший название «Ифпексол (Ifpexol)». [Патент США 4775395 от 04.10.1988; Патент США 4979966 от 10.1990; Л.Бенаюн. Газовая промышленность, 2001, №5, с.50; Нефтегазовые технологии, 2002, №5]. Процесс «Ифпексол» состоит из двух стадий, первая из которых (Ifpex-1) предназначена для уменьшения точки росы по воде и тяжелым углеводородам, а вторая (Ifpex-2) - для очистки от кислых компонентов, в том числе соединений серы, причем оба процесса могут использоваться раздельно. Поступающий на стадию Ifpex-2 газ под высоким давлением контактирует в колонне с охлажденным растворителем, в основном содержащим метанол, при этом абсорбируются кислые газы (СО2 и H2S) и другие сернистые компоненты (меркаптаны, COS), и из верхней части аппарата выводится очищенный газ. Растворитель, поглотивший кислые компоненты, регенерируют простым дросселированием (обычно до давления 1 МПа) и в ряде случаев путем нагревания. Метанольный процесс «Ифпексол» безопасен и используется для выделения кислых газов, воды и сжижаемых углеводородных газов при производстве сжиженного природного газа и при подготовке газа на морских платформах.The closest to the proposed technical essence and the achieved result is a method of purification of hydrocarbon gases from sulfur compounds, carbon dioxide, water, heavy hydrocarbons and other compounds by contacting them with chilled methanol and subsequent regeneration of methanol by throttling and / or heating using methanol as absorbent developed by the French Petroleum Institute (IFP) and dubbed “Ifpexol.” [US Patent 4,775,395 dated 10/04/1988; US patent 4979966 from 10.1990; L. Benayoun. Gas industry, 2001, No. 5, p.50; Oil and gas technology, 2002, No. 5]. The Ifpexol process consists of two stages, the first of which (Ifpex-1) is designed to reduce the dew point of water and heavy hydrocarbons, and the second (Ifpex-2) is used to remove acidic components, including sulfur compounds, both of which process can be used separately. The gas entering the Ifpex-2 stage under high pressure is contacted in the column with a cooled solvent, mainly containing methanol, while acid gases (СО 2 and H 2 S) and other sulfur components (mercaptans, COS) are absorbed, and from the upper part of the apparatus purified gas is discharged. The solvent that has absorbed the acidic components is regenerated by simple throttling (usually to a pressure of 1 MPa) and, in some cases, by heating. The Ifpexole methanol process is safe and is used to separate acidic gases, water and liquefied petroleum gases in the production of liquefied natural gas and in the preparation of gas on offshore platforms.

Недостаток описанного способа тот же, что и предыдущего - необходимость постоянной подпитки установки свежим метанолом, часть которого непрерывно уносится с очищенным газом. Это сдерживает его применение на промыслах из-за сложности транспортировки метанола в районы газодобычи. Производить же метанол на месте известными многостадийными способами на основе предварительной конверсии природного газа в синтез-газ слишком сложно для промысловых условий, тем более что известные процессы рентабельны только при производстве значительно больших, чем требуется для газоочистки, количеств метанола. Достаточно сказать, что на морских платформах просто нет места для размещения известных заводов для производства метанола. Таким образом, применение на промыслах способов газоочистки, использующих метанол, сдерживается трудностью его транспортировки в районы газодобычи и сложностью его производства в промысловых условиях существующими многостадийными способами на основе получения синтез-газа.The disadvantage of the described method is the same as the previous one - the need for constant replenishment of the installation with fresh methanol, part of which is continuously carried away with the purified gas. This inhibits its use in the fields due to the difficulty of transporting methanol to gas production areas. It is too difficult to produce methanol on site using the well-known multistage methods based on the preliminary conversion of natural gas to synthesis gas for field conditions, all the more so since the known processes are cost-effective only in the production of significantly larger quantities of methanol than are required for gas purification. Suffice it to say that on offshore platforms there is simply no place to host well-known methanol plants. Thus, the use of gas purification methods using methanol in the fields is constrained by the difficulty of transporting it to gas production areas and the complexity of its production under field conditions by existing multi-stage methods based on synthesis gas production.

Технической задачей настоящего предложения является создание пригодного для осуществления непосредственно на промыслах, в частности на морских платформах, не требующего привозного метанола процесса очистки углеводородных газов от соединений серы, диоксида углерода, воды, тяжелых углеводородов и других соединений.The technical objective of this proposal is the creation of a process suitable for carrying out directly on fields, in particular on offshore platforms, that does not require imported methanol to purify hydrocarbon gases from sulfur compounds, carbon dioxide, water, heavy hydrocarbons and other compounds.

Указанная задача решается тем, что в известном способе очистки углеводородных газов посредством их контактирования с охлажденным метанолом и последующей регенерации метанола дросселированием и/или нагреванием, часть очищенного газа подвергают прямому окислению кислородсодержащим газом, охлаждают отходящие после окисления газы, выделяют из них жидкий метанол-сырец с содержанием воды до 9% и используют его в качестве абсорбента для очистки газа, причем тепло, выделяющееся при охлаждении отходящих после окисления газов, используют для регенерации насыщенного раствора абсорбента.This problem is solved by the fact that in the known method for the purification of hydrocarbon gases by contacting them with chilled methanol and subsequent regeneration of methanol by throttling and / or heating, part of the purified gas is subjected to direct oxidation with an oxygen-containing gas, the exhaust gases after oxidation are cooled, and liquid methanol-raw is isolated from them with a water content of up to 9% and use it as an absorbent for gas purification, and the heat released during cooling of the exhaust gases after oxidation is used to regeneration of a saturated solution of absorbent.

Кроме того, очистку ведут при температуре абсорбента (-65÷+15)°С и давлении (0,5÷10) МПа, а регенерацию насыщенного раствора метанола осуществляют при (-10÷+20)°С и давлении (0,1÷4) МПа.In addition, cleaning is carried out at an absorbent temperature (-65 ÷ + 15) ° С and a pressure (0.5 ÷ 10) MPa, and a saturated methanol solution is regenerated at (-10 ÷ + 20) ° С and a pressure (0,1 ÷ 4) MPa.

Кроме того, в процессе очистки допускают управляемый унос очищенным газом паров метанола, используемого в качестве абсорбента, в пределах (0,1÷0,5)% от объема очищенного газа.In addition, during the cleaning process, the controlled ablation of the methanol vapor used as absorbent within the range of (0.1 ÷ 0.5)% of the purified gas volume is allowed to be carried out by the purified gas.

Кроме того, выделяемый на стадии десорбции сероводород перерабатывают в элементарную серу по методу Клауса.In addition, the hydrogen sulfide released at the desorption stage is processed into elemental sulfur according to the Klaus method.

Благодаря тому, что часть очищенного газа подвергают прямому окислению кислородсодержащим газом, в продуктах окисления появляется метанол.Due to the fact that part of the purified gas is subjected to direct oxidation with an oxygen-containing gas, methanol appears in the oxidation products.

Благодаря охлаждению отходящих после окисления газов становится возможным отделение от них жидкого метанола.By cooling the exhaust gases after oxidation, it becomes possible to separate liquid methanol from them.

Благодаря выделению из отходящих после окисления газов метанола-сырца, создается возможность его использования в качестве абсорбента для очистки добываемого углеводородного газа от сопутствующих примесей, то есть отпадает необходимость в доставке покупного метанола на промыслы.Due to the separation of crude methanol from the exhaust gases after oxidation, it becomes possible to use it as an absorbent for purification of produced hydrocarbon gas from associated impurities, i.e. there is no need to deliver purchased methanol to the fields.

Благодаря использованию для очистки добываемого углеводородного газа метанола-сырца с содержанием воды до 9%, технологическая схема и конструкция установки, осуществляющей предложенный способ, упрощается настолько, что она может быть включена в состав промысловых очистных установок без значительного усложнения и увеличения габаритов последних.Due to the use of raw methanol with a water content of up to 9% for purification of produced hydrocarbon gas, the technological scheme and design of the installation implementing the proposed method is simplified so much that it can be included in the field treatment plants without significant complication and increase in the dimensions of the latter.

Очистка газа и регенерация метанола при параметрах технологического режима, лежащих в указанных пределах, обеспечивает наивысшее качество очистки газа от примесей и последующего отделения этих примесей от метанола.Gas purification and methanol regeneration with process parameters lying within the specified limits, provides the highest quality gas purification from impurities and the subsequent separation of these impurities from methanol.

Подмешивание в очищенный газ, отпускаемый в газопровод (потребителю), паров метанола в количестве (0,1÷0,5)% посредством регулирования их уноса в процессе контактирования препятствует образованию в транспортных коммуникациях и арматуре твердых гидратов с общей формулой СхНу×mН2О. Такое подмешивание не требует включения дополнительного оборудования в состав установки, осуществляющей предложенный способ, что упрощает ее конструкцию. Расход уносимого при этом метанола не увеличивает стоимость газа у потребителя, так как используется метанол, производимый при осуществлении предложенного способа, а не покупной и привозной.Mixing into the purified gas discharged into the gas pipeline (to the consumer) methanol vapors in an amount of (0.1 ÷ 0.5)% by controlling their entrainment during contacting prevents the formation of solid hydrates in transport communications and fittings with the general formula С х Н у × mH 2 O. Such mixing does not require the inclusion of additional equipment in the installation implementing the proposed method, which simplifies its design. The consumption of methanol carried out in this case does not increase the cost of gas for the consumer, since methanol is used, which is produced during the implementation of the proposed method, and not purchased and imported.

Использование тепла, выделяющегося при охлаждении отходящих после окисления газов, для регенерации насыщенного раствора абсорбента повышает энергетическую экономичность процесса, упрощает и облегчает установку, осуществляющую предложенный способ, обеспечивает возможность ее применения на промыслах. Наибольшую выгоду дает применение предложенного способа на морских платформах, где экономия площади имеет решающее значение.The use of heat generated during cooling of the exhaust gases after oxidation to regenerate a saturated absorbent solution increases the energy efficiency of the process, simplifies and facilitates the installation implementing the proposed method, makes it possible to use it in the fields. The greatest benefit is provided by the application of the proposed method on offshore platforms, where space saving is crucial.

Переработка выделяемого на стадии десорбции сероводорода по методу Клауса с выделением элементарной серы, широко применяемая в газовой отрасли, еще больше увеличивает привлекательность предложенного способа для морских промыслов, так как удешевляет операции по удалению с промыслов выделенных в результате газоочистки примесей, устраняет проблему, связанную с токсичностью сероводорода. По методу Клауса примерно треть исходного сероводорода сжигают до диоксида серы, а далее на катализаторе за счет полученного тепла реакции окисления восстанавливают этот диоксид оставшейся частью сероводорода до элементарной серы.The processing of the hydrogen sulfide emitted at the desorption stage according to the Klaus method with the release of elemental sulfur, which is widely used in the gas industry, further increases the attractiveness of the proposed method for offshore fields, as it reduces the cost of removing impurities from the gas treatment and eliminates the toxicity problem hydrogen sulfide. According to the Klaus method, about a third of the initial hydrogen sulfide is burned to sulfur dioxide, and then on the catalyst, the resulting heat of the oxidation reaction reduces this dioxide with the remaining part of the hydrogen sulfide to elemental sulfur.

Существо предложения поясняется чертежом.The essence of the proposal is illustrated in the drawing.

На чертеже изображена блок-схема установки для осуществления предложенного процесса очистки углеводородного газа от соединений серы и других примесей охлажденным метанолом-сырцом, получаемым непосредственно из очищенного газа. Предложенный способ очистки газа осуществляется следующим образом.The drawing shows a block diagram of an installation for implementing the proposed process for the purification of hydrocarbon gas from sulfur compounds and other impurities by cooled raw methanol obtained directly from the purified gas. The proposed method of gas purification is as follows.

Природный газ, содержащий кислые примеси, из источника 1 под давлением до 10 МПа через теплообменник 2, в котором он охлаждается обратным потоком холодного очищенного газа, поступает снизу в абсорбер 3, куда одновременно сверху противотоком подают из холодильника 4 охлажденный до температуры (-65÷+15)°С метанол. Источником холода является аммиачная холодильная установка 5.Natural gas containing acidic impurities from the source 1 under pressure up to 10 MPa through the heat exchanger 2, in which it is cooled by the return flow of cold purified gas, enters from the bottom into the absorber 3, where it is counter-cooled from the cooler 4 from above to the temperature (-65 ÷ +15) ° С methanol. The source of the cold is ammonia refrigeration unit 5.

Очищенный газ, содержащий заданную концентрацию паров метанола, определяемую его температурой, временем контакта и скоростью подачи в абсорбер 3, поступает потребителю в газопровод 6. Для целей ингибирования образования в газотранспортных коммуникациях и арматуре твердых гидратов с общей формулой СхНу×mН2О достаточно, чтобы в отпускаемом потребителю газе содержалось (0,1÷0,5)% паров метанола.The purified gas containing a predetermined concentration of methanol vapor, determined by its temperature, contact time and feed rate into the absorber 3, enters the consumer into gas pipeline 6. In order to inhibit the formation of solid hydrates in gas transmission lines and fittings with the general formula C x H y × mH 2 O it is enough that the gas supplied to the consumer contains (0.1 ÷ 0.5)% methanol vapor.

На борьбу с образованием твердых гидратов уходит значительная доля от всех затрат на добычу и транспортировку газа. Поскольку подмешивание паров метанола для целей ингибирования является в настоящее время обязательным этапом подготовки газа к транспортировке, предложенный способ обладает тем преимуществом, что не требует использования дорогого привозного метанола и не усложняет установку.The fight against the formation of solid hydrates takes a significant share of all the costs of gas production and transportation. Since the mixing of methanol vapor for inhibition purposes is currently an obligatory step in preparing the gas for transportation, the proposed method has the advantage that it does not require the use of expensive imported methanol and does not complicate the installation.

Одновременно часть очищенного газа через регулирующий вентиль 7 подается на установку 8 получения метанола-сырца, осуществляющую в упрощенном виде разработанный ранее заявителем процесс «Метокс». В установке 8 газ вначале поступает в блок подготовки 9, где его, в случае необходимости, дожимают до (7,5÷10) МПа, а затем нагревают до (400÷450)°С за счет рекуперации части тепла отходящих горячих газов. Далее нагретый газ подают в реакторный блок газофазного окисления 10, куда одновременно подают холодный воздух, сжатый компрессором 11 до давления как минимум на 0,3 МПа выше давления нагретого газа. При этом массовую долю воздуха устанавливают в пределах (17÷35)% от массы подаваемого газа. Полученную газожидкостную смесь охлаждают и сепарируют на жидкие и газофазные продукты в блоке охлаждения и сепарации 12. Из этого блока газофазные продукты после отделения примесей подают в очищенный газ (как показано на чертеже) или возвращают в процесс, а жидкие продукты подвергаются ректификации в блоке 13, откуда выделенный метанол-сырец поступает на вход холодильника 4 для подпитки контура очистки газа. Излишки метанола-сырца направляют в накопительную емкость 14 для хранения. Заявителем экспериментально установлена возможность и эффективность использования полученного описанным образом метанола-сырца с содержанием воды до 9% для целей газоочистки. Метанол, являющийся продуктом указанного процесса, практически всегда содержит меньшее количество воды и потому, как установлено заявителем, может без осушки использоваться для очистки газа. Это упрощает технологическую схему, сокращая тем самым набор требуемого оборудования.At the same time, part of the purified gas through the control valve 7 is fed to the crude methanol production unit 8, which carries out in a simplified form the Metox process previously developed by the applicant. In the installation 8, the gas first enters the preparation unit 9, where it, if necessary, is squeezed to (7.5 ÷ 10) MPa, and then heated to (400 ÷ 450) ° C due to the recovery of part of the heat of the exhaust hot gases. Next, the heated gas is supplied to the gas phase oxidation reactor unit 10, where cold air is simultaneously supplied, compressed by the compressor 11 to a pressure of at least 0.3 MPa higher than the pressure of the heated gas. In this case, the mass fraction of air is set within (17 ÷ 35)% of the mass of the supplied gas. The resulting gas-liquid mixture is cooled and separated into liquid and gas-phase products in the cooling and separation unit 12. From this block, the gas-phase products after separation of impurities are fed to the purified gas (as shown in the drawing) or returned to the process, and the liquid products are subjected to rectification in block 13, from where the extracted crude methanol enters the inlet of the refrigerator 4 to feed the gas purification circuit. Excess raw methanol is sent to storage tank 14 for storage. Applicant has experimentally established the possibility and efficiency of using crude methanol obtained in the described manner with a water content of up to 9% for gas purification. Methanol, which is a product of this process, almost always contains less water and therefore, as established by the applicant, can be used for gas purification without drying. This simplifies the flow chart, thereby reducing the set of required equipment.

Насыщенный соединениями серы и другими отделяемыми соединениями метанол из низа абсорбционной колонны 3 поступает в контур холодильника 4, где он предварительно охлаждает регенерированный метанол, подаваемый в абсорбционную колонну 3, нагреваясь при этом, после чего он поступает в десорбер 15. В десорбере 15 за счет нагрева метанола до (-10÷+20)°С в его нижней части и снижения давления до величины ниже 4 МПа происходит десорбция серосодержащих соединений и других примесей, которые отправляются в сборник 16. Регенерированный метанол из нижней части десорбера 15 насосом 17 вновь подается на вход холодильника 4.Saturated with sulfur compounds and other separable compounds, methanol from the bottom of the absorption column 3 enters the circuit of the refrigerator 4, where it pre-cools the regenerated methanol supplied to the absorption column 3, being heated, after which it enters the stripper 15. In the stripper 15 due to heating of methanol to (-10 ÷ + 20) ° С in its lower part and pressure reduction to below 4 MPa, desorption of sulfur-containing compounds and other impurities takes place, which are sent to collection 16. Regenerated methanol from the lower part Stripper 15 minute pump 17 is supplied to the refrigerator again input 4.

Метанол в нижней части десорбера 15 подогревается теплом, поступающим из теплообменников блока охлаждения и сепарации 12. Таким образом, тепло, образующееся при производстве метанола, используется для целей газоочистки.The methanol in the lower part of the stripper 15 is heated by the heat coming from the heat exchangers of the cooling and separation unit 12. Thus, the heat generated in the production of methanol is used for gas purification.

Предложенное техническое решение названо заявителем процессом «Метоксол». Оно создает практическую возможность использования в промысловых условиях эффективного абсорбента - метанола, который одновременно используется как ингибитор гидратообразования. Такая многофункциональность кардинально решает проблему обеспечения промыслов абсорбентом и ингибитором, существенно снижает затраты. Процесс позволяет получать очищенный газ, доля серы в котором составляет не более 10-6. При этом отсутствуют затраты на транспортировку абсорбента и гарантируется его надежное и бесперебойное поступление на стадию очистки. Кроме того, существенно снижаются энергозатраты за счет использования для регенерации абсорбента тепла реакции окисления природного газа в метанол.The proposed technical solution is named by the applicant as the Metoxol process. It creates the practical possibility of using an effective absorbent in the field conditions - methanol, which is simultaneously used as an inhibitor of hydrate formation. Such multifunctionality radically solves the problem of providing fisheries with an absorbent and an inhibitor, and significantly reduces costs. The process allows to obtain purified gas, the sulfur fraction in which is not more than 10 -6 . At the same time, there are no costs for the transportation of absorbent material and its reliable and uninterrupted flow to the cleaning stage is guaranteed. In addition, energy costs are significantly reduced due to the use of the oxidation of natural gas to methanol for regeneration of heat absorbent.

Установленная заявителем возможность использования в качестве абсорбента и ингибитора метанола-сырца обусловливает основные достоинства процесса - дешевизну, простоту технологического оформления, низкие энергозатраты и многофункциональность. Получаемый избыток метанола может независимо использоваться в качестве ингибитора в других частях газотранспортных систем промыслов. Все эти дополнительные преимущества увеличивают эффективность процессов очистки углеводородных газов и ингибирования гидратообразования, т.е. в итоге снижают затраты на производство товарного газа.The possibility of using raw methanol as an absorbent and an inhibitor established by the applicant determines the main advantages of the process - cheapness, simplicity of technological design, low energy consumption and multifunctionality. The resulting excess methanol can be independently used as an inhibitor in other parts of the gas transmission systems of the fields. All these additional advantages increase the efficiency of hydrocarbon gas purification processes and inhibition of hydrate formation, i.e. as a result, they reduce the cost of producing commercial gas.

Claims (4)

1. Способ очистки углеводородных газов посредством их контактирования с охлажденным метанолом и последующей регенерации метанола дросселированием и нагреванием, отличающийся тем, что часть очищенного газа подвергают прямому окислению кислородсодержащим газом, охлаждают отходящие после окисления газы, выделяют из них жидкий метанол-сырец с содержанием воды до 9% и используют его в качестве абсорбента для очистки газа, причем тепло, выделяющееся при охлаждении отходящих после окисления газов, используют для регенерации насыщенного раствора абсорбента.1. The method of purification of hydrocarbon gases by contacting them with chilled methanol and subsequent regeneration of methanol by throttling and heating, characterized in that part of the purified gas is subjected to direct oxidation with an oxygen-containing gas, the exhaust gases after oxidation are cooled, and crude methanol with a water content of up to 9% and use it as an absorbent for gas purification, and the heat generated during cooling of the exhaust gases after oxidation is used to regenerate saturated thief absorbent. 2. Способ очистки углеводородных газов по п.1, отличающийся тем, что очистку ведут при температуре абсорбента (-65)÷(+15)°С и давлении 0,5÷10 МПа, а регенерацию насыщенного раствора метанола осуществляют при (-10)÷(+20)°С и давлении 0,1÷4 МПа.2. The method of purification of hydrocarbon gases according to claim 1, characterized in that the purification is carried out at an absorbent temperature (-65) ÷ (+15) ° C and a pressure of 0.5 ÷ 10 MPa, and the regeneration of a saturated methanol solution is carried out at (-10 ) ÷ (+20) ° С and pressure 0.1 ÷ 4 MPa. 3. Способ очистки углеводородных газов по п.1, отличающийся тем, что в процессе очистки допускают управляемый унос очищенным газом паров метанола, используемого в качестве абсорбента, в пределах 0,1÷0,5% от объема очищенного газа.3. The method of purification of hydrocarbon gases according to claim 1, characterized in that in the process of purification a controlled entrainment of the methanol vapor used as absorbent within the range of 0.1 ÷ 0.5% of the purified gas volume is allowed by the purified gas. 4. Способ очистки углеводородных газов по любому из пп.1, 2 или 3, отличающийся тем, что выделяемый на стадии десорбции сероводород перерабатывают в элементарную серу по методу Клауса. 4. The method of purification of hydrocarbon gases according to any one of claims 1, 2 or 3, characterized in that the hydrogen sulfide released at the desorption stage is processed into elemental sulfur according to the Klaus method.
RU2008134192/15A 2008-08-21 2008-08-21 Method to purify hydrocarbon gases RU2385180C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008134192/15A RU2385180C1 (en) 2008-08-21 2008-08-21 Method to purify hydrocarbon gases

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008134192/15A RU2385180C1 (en) 2008-08-21 2008-08-21 Method to purify hydrocarbon gases

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2385180C1 true RU2385180C1 (en) 2010-03-27

Family

ID=42138328

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2008134192/15A RU2385180C1 (en) 2008-08-21 2008-08-21 Method to purify hydrocarbon gases

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2385180C1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2547021C1 (en) * 2014-02-20 2015-04-10 Игорь Анатольевич Мнушкин Method and unit for stripping of natural gas from carbon dioxide and hydrogen sulphide
WO2016164226A1 (en) * 2015-04-09 2016-10-13 Uop Llc Apparatus and process for treating sour syngas
US10213729B2 (en) 2013-06-14 2019-02-26 IFP Energies Nouvelles Hydrocarbon gas decarbonation method
RU2693494C2 (en) * 2015-01-29 2019-07-03 Курарей Ко., Лтд. Composition for removing sulphur-containing compounds

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10213729B2 (en) 2013-06-14 2019-02-26 IFP Energies Nouvelles Hydrocarbon gas decarbonation method
RU2547021C1 (en) * 2014-02-20 2015-04-10 Игорь Анатольевич Мнушкин Method and unit for stripping of natural gas from carbon dioxide and hydrogen sulphide
RU2693494C2 (en) * 2015-01-29 2019-07-03 Курарей Ко., Лтд. Composition for removing sulphur-containing compounds
WO2016164226A1 (en) * 2015-04-09 2016-10-13 Uop Llc Apparatus and process for treating sour syngas

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11287183B2 (en) Method and plant for the purification of carbon dioxide using liquid carbon dioxide
US4080424A (en) Process for acid gas removal from gaseous mixtures
WO2017166943A1 (en) Full-temperature-range pressure swing adsorption gas separation, refinement and purification method
US4305733A (en) Method of treating natural gas to obtain a methane rich fuel gas
CN101918104B (en) Method for treating a process gas flow containing CO2
EA020246B1 (en) A process for gas sweetening
KR20080061359A (en) Process and apparatus for the purification of methane rich gas streams
US6462097B1 (en) Process for the production of purified water and hydrocarbons from fossil resources
CA2437120A1 (en) Carbon dioxide recovery plant
NO163317B (en) PROCEDURE FOR NATURAL GAS CLEANING.
Liu et al. Simulation and energy analysis of CO2 capture from CO2-EOR extraction gas using cryogenic fractionation
AU2009238057A1 (en) Method for purification of carbon dioxide using liquid carbon dioxide
US9180402B2 (en) System and method for treating natural gas that contains methane
WO2013136310A1 (en) Hydrocarbon gas treatment
RU2547021C1 (en) Method and unit for stripping of natural gas from carbon dioxide and hydrogen sulphide
RU2385180C1 (en) Method to purify hydrocarbon gases
CN110217794A (en) A kind of production method and its process units of high-purity carbon dioxide
CN102933283A (en) Process and apparatus for drying and compressing a co2-rich stream
NL2015921B1 (en) Process for the purification of a gas
CN112210407A (en) Pressurized raw coke oven gas purification system and process
CN213446997U (en) Pressurized raw coke oven gas purification system
JP4758711B2 (en) Pretreatment method for gas hydrate production
RU2070423C1 (en) Installation for complete purification of petroleum and natural gases
JP4724418B2 (en) System unit for removing carbon dioxide from methanol
RU2705352C1 (en) Method of processing natural gas with high content of acidic components

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20100822