RU2472564C1 - Установка очистки этанизированной широкой фракции легких углеводородов от двуокиси углерода - Google Patents
Установка очистки этанизированной широкой фракции легких углеводородов от двуокиси углерода Download PDFInfo
- Publication number
- RU2472564C1 RU2472564C1 RU2011122358/05A RU2011122358A RU2472564C1 RU 2472564 C1 RU2472564 C1 RU 2472564C1 RU 2011122358/05 A RU2011122358/05 A RU 2011122358/05A RU 2011122358 A RU2011122358 A RU 2011122358A RU 2472564 C1 RU2472564 C1 RU 2472564C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- outlet
- gas
- fractional distillation
- distillation column
- liquid
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
Abstract
Изобретение относится к технике очистки жидких углеводородных смесей от кислых компонентов. Установка содержит трубопровод подачи жидкой углеводородной смеси, колонну фракционной перегонки, снабженную снизу выходом очищенного жидкого потока, сверху - выходом газового потока, соединенным с холодильником, выход которого соединен с рефлюксной емкостью с выходами газа и жидкости, последний соединен через насос с верхом колонны фракционной перегонки, мембранный блок, узел подогрева низа колонны фракционной перегонки. Трубопровод подачи соединен с трубопроводом, соединяющим выход газового потока из колонны фракционной перегонки с холодильником, и с трубопроводом, соединяющим насос с верхом колонны фракционной перегонки. Установка имеет колонну выделения углеводородов из кислого газа, снабженную в нижней части входом для газового потока, вверху - выходом кислых газов, внизу - выходом жидких углеводородов. Вход для газового потока соединен с выходом газа из рефлюксной емкости, выход кислых газов соединен с мембранным блоком, выход жидких углеводородов соединен через насос с колонной фракционной перегонки. Колонна выделения углеводородов из кислого газа в верхней части имеет встроенный холодильник, соединенный с источником хладагента. Технический результат: повышение устойчивой работы установки в заданном режиме при снжении потерь этана и снижение капитальных и эксплуатационных затрат. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.
Description
Изобретение относится к технике очистки жидких углеводородных смесей от кислых компонентов, в частности этанизированной широкой фракции легких углеводородов от двуокиси углерода, и может быть использована в нефте- и газоперерабатывающей промышленности.
Известна установка очистки жидких углеводородных смесей с использованием перегонно-мембранного разделения (Патент на изобретение РФ №2341315, МПК B01D 3/14, B01D 53/22, дата публикации 20.12.2008, см. фиг.2), содержащая колонну фракционной перегонки и мембранный блок, включающий твердую селективную мембрану для разделения жидкого потока отводимого из колонны фракционной перегонки. Колонна фракционной перегонки снабжена входом для сырья, соединенным с трубопроводом подачи жидкой углеводородной смеси, выходом газового потока с верха колонны, соединенным трубопроводом через холодильник с мембранным блоком, а также через холодильник и насос с колонной фракционной перегонки. Мембранный блок имеет выход непроницаемой текучей смеси (ретентат), соединенный через теплообменник и насос с колонной фракционной перегонки, и выход проницаемого компонента сырья (пермеат), соединенный с компрессором, холодильником и с хранилищем очищенных продуктов. Колонна фракционной перегонки снизу имеет выход жидкого потока и снабжена узлом подогрева в виде рибойлера с источником теплоносителя.
Общими признаками известной установки и предлагаемой установки являются:
- трубопровод подачи жидкой углеводородной смеси;
- колонна фракционной перегонки, снабженная выходом газового потока сверху и жидкого потока снизу;
- холодильник;
- насос для подачи орошения в колонну;
- мембранный блок, имеющий выходы пермеата и ретентата;
- узел подогрева низа колонны фракционной перегонки.
Недостатками известной установки являются следующие:
- Поток газа с верха колонны, охладившись в теплообменнике, поступает в газожидкостном состоянии непосредственно в мембранный блок, что снижает эффективность работы мембраны.
- Использование только одного хладагента (водяное охлаждение) повышает капитальные затраты установки.
- Поскольку один из потоков с мембранного блока возвращается в колонну, колонна не может работать на проектном режиме в случае вынужденной остановки мембранного блока, в этом случае, возможно, потребуется остановка колонны, что снижает устойчивую и эффективную работу установки.
- Поскольку потоки между ректификационной колонной и мембранным блоком образуют замкнутый цикл в нем возможно накопление метана, что приводит к увеличению капитальных и эксплуатационных затрат.
Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату является известная установка очистки жидких углеводородных смесей, в частности этанизированной широкой фракции легких углеводородов от CO2, с использованием перегонно-мембранного разделения (Патент на изобретение РФ №2341315, МПК B01D 3/14, B01D 53/22, дата публикации 20.12.2008, см. фиг.3), содержащая колонну фракционной перегонки и мембранный блок, включающий твердую селективную мембрану для разделения жидкого потока отводимого из колонны фракционной перегонки. Колонна фракционной перегонки снабжена входом для сырья, соединенным с трубопроводом подачи жидкой углеводородной смеси, выходом газового потока с верха колонны, соединенным трубопроводом через холодильник с рефлюксной емкостью, имеющей выходы газа и жидкости, последний соединен через насос с верхом колонны фракционной перегонки для осуществления орошения. Кроме того колонна фракционной перегонки снабжена боковым выводом потока жидкой среды, расположенным между верхней частью колонны и входом сырья, соединенным через теплообменник с мембранным блоком. Мембранный блок имеет выход непроницаемой текучей смеси (ретентата), соединенный через теплообменник и насос с колонной фракционной перегонки, и выход проницаемого компонента сырья (пермеата), соединенный с компрессором или альтернативной вакуумной системой, которая соединена с хранилищем очищенных продуктов. Колонна фракционной перегонки снизу имеет выход жидкого потока и снабжена узлом подогрева, в виде рибойлера с источником теплоносителя.
Общими признаками известной установки и предлагаемой установки являются:
- трубопровод подачи жидкой углеводородной смеси;
- колонна фракционной перегонки, снабженная выходом газового потока сверху и очищенного жидкого потока снизу;
- холодильник;
- рефлюксная емкость, имеющая выходы газа и жидкости;
- выход газового потока соединен через холодильник с рефлюксной емкостью;
- выход жидкости из рефлюксной емкости соединен через насос с верхом колонны фракционной перегонки;
- мембранный блок, имеющий выходы пермеата и ретентата;
- узел подогрева низа колонны фракционной перегонки.
Недостатками известной установки являются следующие:
При очистке от CO2 этанизированной широкой фракции легких углеводородов будут большие потери целевого компонента - этана. Поскольку он является одним из наиболее легких компонентов сырья, его содержание в верхнем продукте будет высоко, за счет этого происходит накопление легких компонентов.
Использование только водяного охлаждения увеличивает потери этана и повышает капитальные и эксплуатационные затраты установки.
Работа колонны фракционной перегонки зависит от работы мембранного блока, что не обеспечивает устойчивую работу установки.
Кроме того, мембранный блок не обеспечит стабильную и эффективную работу, так как на мембранный блок подают двухфазный поток, что в результате снижает стабильную работу установки в целом.
Техническая задача заключается в повышении устойчивой работы установки в заданном режиме при снижении потерь этана и снижении капитальных и эксплуатационных затрат.
Поставленная задача достигается тем, что в известной установке очистки этанизированной широкой фракции легких углеводородов от двуокиси углерода, содержащей трубопровод подачи жидкой углеводородной смеси, колонну фракционной перегонки, снабженную снизу выходом очищенного жидкого потока, сверху - выходом газового потока, который соединен с холодильником, выход которого соединен с рефлюксной емкостью, имеющей выходы газа и жидкости, последний соединен через насос с верхом колонны фракционной перегонки, мембранный блок, имеющий выходы пермеата и ретентата, узел подогрева низа колонны фракционной перегонки, новым является то, что трубопровод подачи жидкой углеводородной смеси соединен через запорно-регулирующую арматуру с трубопроводом, соединяющим выход газового потока из колонны фракционной перегонки с холодильником, и с трубопроводом, соединяющим насос с верхом колонны фракционной перегонки, кроме того, установка дополнительно имеет колонну выделения углеводородов из кислого газа, снабженную в нижней части входом для газового потока, вверху - выходом кислых газов и внизу - выходом жидких углеводородов, при этом вход для газового потока соединен с выходом газа из рефлюксной емкости, выход кислых газов соединен с мембранным блоком, а выход жидких углеводородов соединен через установленный насос с колонной фракционной перегонки, кроме того, колонна выделения углеводородов из кислого газа в верхней части имеет встроенный холодильник, соединенный с источником хладагента.
Кроме того, выход ретентата соединен с установкой низкотемпературной конденсации.
Соединение трубопровода подачи жидкой углеводородной смеси через запорно-регулирующую арматуру с трубопроводом, соединяющим выход газового потока из колонны фракционной перегонки с холодильником и с трубопроводом, соединяющим насос с верхом колонны фракционной перегонки в заявляемой совокупности признаков обеспечивает подачу исходного потока на очистку в летнее время на смешение с газовым потоком, выходящим из колонны фракционной перегонки, а в зимнее время - на верхнюю тарелку колонны фракционной перегонки вместе с жидкостью, подаваемой на орошение из рефлюксной емкостью, что позволяет сократить эксплуатационные затраты.
Дополнительная колонна выделения углеводородов из кислого газа со встроенным холодильником позволяет преимущественно вести охлаждение в целом на установке самым дешевым способом (воздушным охлаждением), и минимально более дорогим охлаждением пропаном-хладагентом. Кроме того, пропановое охлаждение обеспечивает гораздо меньшие потери этана, чем водяное охлаждение, что позволяет вырабатывать больше товарной продукции.
Охлаждение кислого газа пропаном-хладагентом и мембранное разделение позволяют достигать низких потерь углеводородов с кислым газом.
Заявляемая совокупность признаков обеспечивает подачу на мембранный блок потока только газовой фазы, так как на мембранный блок подаются кислые газы после колонны выделения углеводородов из кислого газа, в которую поступает газ из рефлюксной емкости, что исключает возможность попадания двухфазного потока на мембранный блок, что позволяет обеспечить повышение устойчивой работы установки в заданном режиме.
Заявляемая совокупность признаков позволяет выделить на мембранном блоке пермеат - углекислый газ, который в дальнейшем может подаваться на дожимную компрессорную станцию на смешение с отбензиненным газом, а ретентат - углеводороды С2+выше с остаточным содержанием СО2 могут быть направлены, например, на переработку на установке НТК, что способствует стабильной работе и невысоким капитальным затратам установки.
На фигуре представлена принципиальная технологическая схема установки очистки этанизированной широкой фракции легких углеводородов (ШФЛУ) от двуокиси углерода.
Установка содержит трубопровод подачи жидкой углеводородной смеси 1, колонну фракционной перегонки 2, снабженную снизу выходом очищенного жидкого потока 3, сверху - выходом газового потока 4. Колонна фракционной перегонки 2 в нижней части снабжена узлом подогрева жидкого потока, выполненным в виде рибойлера 5 с подводом теплоносителя, при этом рибойлер 5 соединен с нижней частью колонны фракционной перегонки 2. Рибойлер 5 имеет выход очищенного жидкого потока - этанизированной широкой фракции легких углеводородов, который через теплообменник воздушного охлаждения 6 соединен с потребителем. Выход газового потока 4 соединен с холодильником 7, представляющим собой аппарат воздушного охлаждения, выход которого соединен с рефлюксной емкостью 8. Рефлюксная емкость 8 имеет выходы газа 9 и жидкости 10, последний соединен через насос 11 с верхом колонны фракционной перегонки 2. Установка имеет колонну выделения углеводородов из кислого газа 12, снабженную в нижней части входом для газового потока 13, сверху - выходом кислых газов 14 и снизу - выходом жидких углеводородов 15, при этом вход для газового потока 13 соединен с выходом газа 9 из рефлюксной емкости 8. Колонна выделения углеводородов из кислого газа 12 в верхней части имеет встроенный холодильник 16, соединенный с источником хладагента (не показано).
Выход кислых газов 14 соединен с мембранным блоком 17, а выход жидких углеводородов 15 соединен через установленный насос 18 с колонной фракционной перегонки 2.
Мембранный блок 17 имеет выход пермеата 19 - углекислого газа, который соединен, например, с дожимной компрессорной станцией (ДКС), и выход ретентата 20 - углеводороды С2+выше с остаточным содержанием CO2, который может быть соединен, например, с установкой низкотемпературной конденсации (НТК) (не показана).
Трубопровод подачи жидкой углеводородной смеси 1 соединен через запорно-регулирующую арматуру 21 с трубопроводом, соединяющим выход газового потока 4 из колонны фракционной перегонки 2 с холодильником 7 и через запорно-регулирующую арматуру 22 - с трубопроводом, соединяющим насос 11 с верхом колонны фракционной перегонки 2.
Установка очистки этанизированной ШФЛУ от двуокиси углерода работает следующим образом.
По трубопроводу подачи жидкой углеводородной смеси 1 этанизированная ШФЛУ поступает в летнее время через открытую запорно-регулирующую арматуру 21 (запорно-регулирующая 22 при этом закрыта) в трубопровод, соединяющий выход газового потока 4 из колонны фракционной перегонки 2 с холодильником 7, на смешение с парами из колонны фракционной перегонки 2. В зимнее время - через открытую запорно-регулирующую арматуру 22 (запорно-регулирующая 21 при этом закрыта) этанизированная ШФЛУ поступает в трубопровод, соединяющий насос 11 с верхом колонны фракционной перегонки 2, и далее в качестве орошения на верхнюю тарелку колонны фракционной перегонки 2.
Газовый поток из выхода 4 колонны фракционной перегонки 2 охлаждается и частично конденсируется в холодильнике 7, после чего направляется в рефлюксную емкость 8. В колонне фракционной перегонки 2 в качестве верхнего продукта вырабатывается кислый газ с высоким содержанием CO2. Жидкость из рефлюксной емкости 8 насосом 11 подается на орошение колонны фракционной перегонки 2. Газ из выхода 9 рефлюксной емкости 8 подается в низ колонны выделения углеводородов из кислого газа 12 через вход для газового потока 13.
Нагрев кубовой части колонны фракционной перегонки 2 осуществляется за счет подачи теплоносителя в рибойлер 5. Кубовый продукт колонны фракционной перегонки 2 - очищенная этанизированная ШФЛУ - из рибойлера 5 направляется на охлаждение в теплообменник воздушного охлаждения 6 и далее - в продуктопровод потребителю. Пары из рибойлера 5 подаются в нижнюю часть колонные для регулирования температурного режима.
Кислый газ через выход 14 колонны 12 подается на разделение на мембранный блок 17. На мембранном блоке 17 происходит выделение углекислого газа, который в дальнейшем подается через выход пермеата 19 на ДКС и далее может подаваться на смешение с отбензиненным газом. Выделенные из кислого газа углеводороды С2+выше с остаточным содержанием СО2 через выход ретентата 20 может быть направлен на переработку на установке НТК совместно с осушенным нефтяным газом.
Жидкие углеводороды через выход 15 колонны выделения углеводородов из кислого газа 12 насосом 18 подаются в верхнюю часть колонны фракционной перегонки 2.
Claims (2)
1. Установка очистки этанизированной широкой фракции легких углеводородов от двуокиси углерода, содержащая трубопровод подачи жидкой углеводородной смеси, колонну фракционной перегонки, снабженную снизу выходом очищенного жидкого потока, сверху - выходом газового потока, который соединен с холодильником, выход которого соединен с рефлюксной емкостью, имеющей выходы газа и жидкости, последний соединен через насос с верхом колонны фракционной перегонки, мембранный блок, имеющий выходы пермеата и ретентата, узел подогрева низа колонны фракционной перегонки, отличающаяся тем, что трубопровод подачи жидкой углеводородной смеси соединен через запорно-регулирующую арматуру с трубопроводом, соединяющим выход газового потока из колонны фракционной перегонки с холодильником, и с трубопроводом, соединяющим насос с верхом колонны фракционной перегонки, кроме того, установка дополнительно имеет колонну выделения углеводородов из кислого газа, снабженную в нижней части входом для газового потока, вверху - выходом кислых газов и внизу - выходом жидких углеводородов, при этом вход для газового потока соединен с выходом газа из рефлюксной емкости, выход кислых газов соединен с мембранным блоком, а выход жидких углеводородов соединен через установленный насос с колонной фракционной перегонки, кроме того, колонна выделения углеводородов из кислого газа в верхней части имеет встроенный холодильник, соединенный с источником хладагента.
2. Установка очистки этанизированной широкой фракции легких углеводородов от двуокиси углерода по п.1, отличающаяся тем, что выход ретентата соединен с установкой низкотемпературной конденсации.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011122358/05A RU2472564C1 (ru) | 2011-06-01 | 2011-06-01 | Установка очистки этанизированной широкой фракции легких углеводородов от двуокиси углерода |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011122358/05A RU2472564C1 (ru) | 2011-06-01 | 2011-06-01 | Установка очистки этанизированной широкой фракции легких углеводородов от двуокиси углерода |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2011122358A RU2011122358A (ru) | 2012-12-10 |
| RU2472564C1 true RU2472564C1 (ru) | 2013-01-20 |
Family
ID=48806407
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2011122358/05A RU2472564C1 (ru) | 2011-06-01 | 2011-06-01 | Установка очистки этанизированной широкой фракции легких углеводородов от двуокиси углерода |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2472564C1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2528997C1 (ru) * | 2013-05-31 | 2014-09-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный машиностроительный университет (МАМИ)" | Ректификационная установка |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108546227A (zh) * | 2018-06-28 | 2018-09-18 | 中国石油工程建设有限公司 | 一种分离乙烷和二氧化碳的工艺装置和方法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4374657A (en) * | 1981-06-03 | 1983-02-22 | Fluor Corporation | Process of separating acid gases from hydrocarbons |
| SU1704646A3 (ru) * | 1985-03-20 | 1992-01-07 | Линде Аг (Фирма) | Способ разделени содержащей двуокись углерода и легкие углеводороды газовой смеси |
| US20050092594A1 (en) * | 2003-10-30 | 2005-05-05 | Parro David L. | Membrane/distillation method and system for extracting CO2 from hydrocarbon gas |
| RU2341315C2 (ru) * | 2003-03-20 | 2008-12-20 | Бп Корпорейшн Норт Америка Инк. | Очистка жидких смесей с использованием перегонно-мембранного разделения |
-
2011
- 2011-06-01 RU RU2011122358/05A patent/RU2472564C1/ru active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4374657A (en) * | 1981-06-03 | 1983-02-22 | Fluor Corporation | Process of separating acid gases from hydrocarbons |
| SU1704646A3 (ru) * | 1985-03-20 | 1992-01-07 | Линде Аг (Фирма) | Способ разделени содержащей двуокись углерода и легкие углеводороды газовой смеси |
| RU2341315C2 (ru) * | 2003-03-20 | 2008-12-20 | Бп Корпорейшн Норт Америка Инк. | Очистка жидких смесей с использованием перегонно-мембранного разделения |
| US20050092594A1 (en) * | 2003-10-30 | 2005-05-05 | Parro David L. | Membrane/distillation method and system for extracting CO2 from hydrocarbon gas |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2528997C1 (ru) * | 2013-05-31 | 2014-09-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный машиностроительный университет (МАМИ)" | Ректификационная установка |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2011122358A (ru) | 2012-12-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN104151119B (zh) | 一种碳四深加工制备异辛烷的方法 | |
| CN107438475B (zh) | 从吸收剂中能量有效回收二氧化碳的方法和适于运行该方法的设备 | |
| EA014250B1 (ru) | Способ разделения смеси и установка для разделения смеси, содержащей воду, нефть и газ | |
| CA3072209A1 (en) | Natural gas liquid fractionation plant waste heat conversion to potable water using modified multi-effect distillation system | |
| RU119389U1 (ru) | Установка для подготовки газа нефтяных и газоконденсатных месторождений к транспорту | |
| CN111183210A (zh) | 利用综合单制冷剂三循环和改良多效蒸馏系统的天然气凝液分馏装置废热同时向电力、冷却和饮用水的转换 | |
| CN111164189A (zh) | 利用卡林那循环和改良多效蒸馏系统的天然气凝液分馏装置废热同时向电力和饮用水的转换 | |
| RU2472564C1 (ru) | Установка очистки этанизированной широкой фракции легких углеводородов от двуокиси углерода | |
| CN111183212A (zh) | 利用综合蒸气压缩-喷射器循环和改良多效蒸馏系统的天然气凝液分馏装置冷却能力和饮用水产生 | |
| CN111183209A (zh) | 使用改进的高斯瓦米系统的天然气凝液分馏装置废热向电力和冷却能力的同时转化 | |
| RU2493898C1 (ru) | Способ промысловой подготовки продукции газоконденсатных залежей с использованием в качестве хладагента нестабильного газового конденсата и установка для его осуществления | |
| RU2338734C1 (ru) | Способ выделения углеводородов c3+ из попутных нефтяных газов | |
| RU2451538C1 (ru) | Способ очистки сжиженных углеводородных газов и установка для ее осуществления | |
| CN106978226B (zh) | 一种深冷法分离天然气中重烃的工艺和系统 | |
| JP2009275019A (ja) | 水−アルコール組成物の精製方法 | |
| RU2635946C1 (ru) | Установка подготовки природного газа | |
| RU2546677C1 (ru) | Способ и установка гидрокрекинга с получением моторных топлив | |
| RU128924U1 (ru) | Установка низкотемпературного разделения газа | |
| RU2193443C1 (ru) | Способ очистки от углеводородов парогазовой смеси, образующейся при хранении нефти или нефтепродукта и при заполнении ими емкостей, и насосно-эжекторная установка для его осуществления | |
| CA2887736C (en) | Methods for separating hydrocarbon gases | |
| RU2525764C2 (ru) | Установка подготовки и переработки газовых углеводородных смесей (варианты) | |
| RU2501779C1 (ru) | Способ выделения этилена полимеризационной чистоты из газов каталитического крекинга | |
| CN206751751U (zh) | 一种利用脱甲烷塔脱除天然气中重烃的系统 | |
| RU2470001C1 (ru) | Установка осушки и очистки углеводородной фракции от метанола | |
| RU2633563C1 (ru) | Установка абсорбционной подготовки природного газа |