RU2523329C2 - Device for obtaining hydrocarbon propellents - Google Patents

Device for obtaining hydrocarbon propellents Download PDF

Info

Publication number
RU2523329C2
RU2523329C2 RU2012144916/05A RU2012144916A RU2523329C2 RU 2523329 C2 RU2523329 C2 RU 2523329C2 RU 2012144916/05 A RU2012144916/05 A RU 2012144916/05A RU 2012144916 A RU2012144916 A RU 2012144916A RU 2523329 C2 RU2523329 C2 RU 2523329C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
propane
butane
adsorbers
unit
hydrocarbon
Prior art date
Application number
RU2012144916/05A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2012144916A (en
Inventor
Евгений Юрьевич Кузьменко
Original Assignee
Евгений Юрьевич Кузьменко
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 Евгений Юрьевич Кузьменко filed Critical Евгений Юрьевич Кузьменко
Priority to RU2012144916/05A priority Critical patent/RU2523329C2/en
Publication of RU2012144916A publication Critical patent/RU2012144916A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2523329C2 publication Critical patent/RU2523329C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Separation Of Gases By Adsorption (AREA)
  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: device for obtaining hydrocarbon propellents contains connected to pipelines adsorbers for drying and purification of propellent components with placed in them zeolites, heat exchangers, a furnace, a unit of obtaining a hydrocarbon propellent composition. A scheme includes two units of adsorbers with three adsorbers in each unit. A piping layout includes disconnection of any adsorber for performing a regeneration process. The regeneration process of adsorbers in each unit is performed in turns. In order to carry out regeneration a vapour phase of purified propane or butane is used. As a raw material used are: propane and butane.
EFFECT: invention makes it possible to obtain high quality production from propane and n-butane with low content of sulphides, and considerably reduce exploitation and capital costs on realisation of installation and carrying out the process.
2 dwg

Description

Область техникиTechnical field

Данное изобретение относится к химической промышленности, конкретно к технике и получению экологически чистых углеводородных газов - пропеллентов, применяемых в качестве газа-вытеснителя для аэрозольных упаковок. Газ вытеснитель представляет собой сжиженный углеводородный газ в виде фракций и (или) их смесей (композиций) и различается по давлению насыщенных паров и фракционному составу. Качество осушки и очистки газа-вытеснителя определяет его использование в тех отраслях, где очень высоки требования к газу по содержанию меркаптанов и влаги (парфюмерно-косметическая продукция, медицинские аэрозоли, производство автокосметики, монтажной пены, лакокрасочной продукции).This invention relates to the chemical industry, specifically to technology and the production of environmentally friendly hydrocarbon gases - propellants used as a propellant for aerosol packaging. A propellant gas is a liquefied hydrocarbon gas in the form of fractions and (or) their mixtures (compositions) and differs in saturated vapor pressure and fractional composition. The quality of the drying and purification of the propellant determines its use in those industries where the gas requirements for the content of mercaptans and moisture are very high (perfumes and cosmetics, medical aerosols, production of car cosmetics, foam, paint and varnish products).

Уровень техникиState of the art

Известна установка получения углеводородных пропеллентов, содержащая соединенные трубопроводами узел получения композиции пропеллентов, адсорберы, фильтры с цеолитами типа А для осушки и очистки пропеллентов, узел подготовки газа регенерации, теплообменники и печи [1], [Кузьменко И.Е. и др. Пропелленты для аэрозольных упаковок. - Л.: ХИМИЯ, Ленинградское отделение, 1970, с.186-196].A known installation for the production of hydrocarbon propellants, containing connected by pipelines a unit for producing a composition of propellants, adsorbers, filters with type A zeolites for drying and cleaning propellants, a unit for preparing regeneration gas, heat exchangers and furnaces [1], [I. Kuzmenko etc. Propellants for aerosol packaging. - L .: CHEMISTRY, Leningrad Branch, 1970, p.186-196].

Основными недостатками установки являются:The main disadvantages of the installation are:

- недостаточно высокая степень очистки (массовое содержание сернистых соединений 0,0001%);- insufficiently high degree of purification (mass content of sulfur compounds of 0.0001%);

- в качестве исходного сырья используют только пропан-пентановую смесь.- only propane-pentane mixture is used as feedstock.

Наиболее близким по своей технической сущности и достигаемому техническому результату является изобретение «Установка получения углеводородных пропеллентов» [2], [патент RU №2109030, С1, дата публикации 20.04.1998 г.]. Согласно данному изобретению в установке получения углеводородных пропеллентов, содержащей соединенные трубопроводами узел получения композиции пропеллентов, адсорберы для осушки и очистки пропеллентов с размещенными в них слоями цеолитов, узел подготовки газа регенерации, теплообменники и печи, цеолиты используют типа СаА и NaX, установка дополнительно снабжена теплообменным аппаратом предварительной подготовки сырья, соединенным с узлом получения композиции пропеллентов, и угольные адсорберы, а узел получения пропеллентов представлен в виде ректификационной колонны, выход из верхней части которой соединен с входом в нижнюю часть угольных адсорберов. В нижней части каждого адсорбера для осушки и очистки пропеллентов размещен слой цеолита NaA, над которым размещены цеолиты СаА и NaX.The closest in its technical essence and the achieved technical result is the invention "Installation for the production of hydrocarbon propellants" [2], [patent RU No. 2109030, C1, publication date 04/20/1998]. According to this invention, in a plant for producing hydrocarbon propellants containing a piping assembly for producing a propellant composition, adsorbers for drying and purifying propellants with zeolite layers placed therein, a gas preparation unit for regeneration, heat exchangers and furnaces, zeolites are used such as CaA and NaX, the plant is additionally equipped with a heat exchange apparatus for the preliminary preparation of raw materials connected to the site for receiving the composition of the propellants, and coal adsorbers, and the site for receiving the propellants claimed in a distillation column, the exit from the top of which is connected to the input of the lower portion of the coal adsorbers. A layer of NaA zeolite is placed at the bottom of each adsorber for drying and cleaning propellants, above which are CaA and NaX zeolites.

В качестве сырья для получения пропеллентов можно использовать углеводородную смесь С3+8. Углеводородные пропелленты выделяются с помощью ректификации в виде смеси, с упругостью паров соответствующей пропеллентам. Осушка и очистка смеси из углеводородных пропеллентов осуществляется в адсорберах, заполненных слоями цеолитов NaA, СаА и NaX.As raw materials for the production of propellants, a C 3 + 8 hydrocarbon mixture can be used. Hydrocarbon propellants are released by rectification in the form of a mixture with vapor pressure corresponding to the propellants. Drying and purification of a mixture of hydrocarbon propellants is carried out in adsorbers filled with layers of zeolites NaA, CaA and NaX.

Узел подготовки газа регенерации выполнен в виде адсорберов, заполненных синтетическими цеолитами или в виде блока получения азота.The regeneration gas preparation unit is made in the form of adsorbers filled with synthetic zeolites or in the form of a nitrogen production unit.

Основными недостатком прототипа являются:The main disadvantage of the prototype are:

- применение в качестве сырья для получения пропеллентов углеводородной смеси С3+8;- use as a raw material for the production of propellants hydrocarbon mixture C 3 + 8 ;

- выделение фракции пропеллентов способом ректификации приводит к значительному удорожанию установки и себестоимости продукции;- the allocation of the fraction of propellants by rectification method leads to a significant increase in the cost of installation and production costs;

- применение послойной засыпки цеолитов NaA, CaA и NaX в адсорберах приводит к перемешиванию слоев в процессе адсорбционной осушки и очистки, что ухудшает селективность процесса и, соответственно, чистоту товарного пропеллента;- the use of layer-by-layer filling of zeolites NaA, CaA and NaX in adsorbers leads to mixing of the layers during adsorption drying and purification, which affects the selectivity of the process and, accordingly, the purity of the product propellant;

- применение угольных адсорберов увеличивает технологическую сложность и стоимость установки;- the use of coal adsorbers increases the technological complexity and cost of installation;

- использование в качестве газа регенерации чистого азота и адсорбционных блоков приводит к высокой себестоимости продукции.- the use of pure nitrogen and adsorption blocks as a regeneration gas leads to high production costs.

Задачей настоящего изобретения является создание установки получения углеводородных пропеллентов, позволяющей получать продукцию высокого качества из пропана и н-бутана с низким содержанием сернистых до 0,00001%, и значительно снизить эксплуатационные и капитальные затраты на реализацию установки и проведение процесса.The objective of the present invention is to provide a plant for the production of hydrocarbon propellants, which allows to obtain high quality products from propane and n-butane with a low sulfur content up to 0.00001%, and significantly reduce operating and capital costs for the installation and the process.

Раскрытие изобретенияDisclosure of invention

Поставленная задача достигается тем, что в установке для получения углеводородных пропеллентов из пропана и бутана, содержащей соединенные трубопроводами адсорберы для раздельной осушки и очистки с размещенными в них цеолитами, фильтры, теплообменники, печь и узел получения композиции пропеллентов, в отличие от прототипа узел осушки и очистки исполнен в виде двух блоков адсорбции для пропана и н-бутана, для осушки используют активный оксид алюминия, размещенный в первом по ходу технологического процесса адсорбере и цеолит NaA, размещенный во втором походу технологического процесса адсорбере для очистки используют цеолит NaX, размещенный в третьем по ходу технологического процесса адсорбере. Узел получения композиции углеводородных пропеллентов представлен в виде емкостей, насосов и смесителя, на вход которого поступает очищенный пропан и бутан. Заданную композицию, соответствующую давлению насыщенных паров определенной товарной марке углеводородного пропеллента, получают в смесителе путем смешивания пропана и н-бутана или использования в качестве пропеллентов очищенных фракций пропана или н-бутана.This object is achieved in that in the installation for producing hydrocarbon propellants from propane and butane, containing adsorbers connected by pipelines for separate drying and purification with zeolites placed in them, filters, heat exchangers, a furnace and a unit for producing propellant compositions, in contrast to the prototype, the drying unit and purification is made in the form of two adsorption blocks for propane and n-butane; for drying, active alumina is used, which is located in the first adsorber along the process and NaA zeolite, is placed th second campaign process adsorber process NaX zeolite for purification disposed in the third downstream of the adsorber. The unit for producing the hydrocarbon propellant composition is presented in the form of tanks, pumps and a mixer, the input of which receives purified propane and butane. A predetermined composition corresponding to saturated vapor pressure of a particular hydrocarbon propellant brand is obtained in a mixer by mixing propane and n-butane or using purified propane or n-butane fractions as propellants.

Осушка и очистка углеводородного сырья производится методом пропускания каждого компонента (пропана или н-бутана) углеводородного пропеллента в жидкой фазе через сорбенты в трех последовательно расположенных адсорберах. Активный оксид алюминия предназначен для первичной осушки углеводородных компонентов сырья. Цеолит NaA предназначен для глубокой осушки углеводородных компонентов. Цеолит NaX предназначен для глубокой очистки углеводородных компонентов от сероводорода, меркаптанов и других примесей. Для проведения регенерации используется паровая фаза компонента пропеллента, прошедшего через адсорбер, находящийся в режиме охлаждения.Drying and purification of hydrocarbons is carried out by passing each component (propane or n-butane) of the hydrocarbon propellant in the liquid phase through sorbents in three sequentially located adsorbers. Active alumina is intended for primary drying of hydrocarbon components of raw materials. Zeolite NaA is designed for deep drying of hydrocarbon components. Zeolite NaX is designed for deep purification of hydrocarbon components from hydrogen sulfide, mercaptans and other impurities. For regeneration, the vapor phase of the component of the propellant passed through the adsorber in cooling mode is used.

В схему включены два блока адсорберов по три адсорбера в каждом блоке. Блок №1 предназначен для осушки и очистки пропана. Блок №2 предназначен для осушки и очистки н-бутана. Процесс регенерации адсорберов в каждом блоке проводится поочередно. Для проведения регенерации используется паровая фаза пропана в блоке №1 и н-бутана в блоке №2. Паровая фаза отбирается из емкости хранения очищенного пропана или н-бутана, компремируется до давления 0,6 МПа и подается в отрегенерированый адсорбер для проведения процесса охлаждения. Паровая фаза пропана или н-бутана, проходя через охлаждаемый адсорбер, частично нагревается и поступает в рекуперативный теплообменник. Рекуперативный теплообменник предназначен для утилизации тепла газа регенерации. После рекуперативного теплообменника паровая фаза пропана или н-бутана нагревается в печи до регламентной температуры и поступает в верхнюю часть регенерируемого адсорбера. Газ регенерации после регенерируемого адсорбера, проходя по трубной части рекуперативного теплообменника, частично охлаждается, отдавая тепло газу, поступающему на регенерацию. В зимнее время для подогрева до 20°С подаваемой на адсорбцию углеводородной смеси используется рекуперативный теплообменник, где происходит нагрев углеводородной смеси за счет охлаждения газа регенерации. В летнее время подогрев углеводородной смеси перед адсорбцией не требуется, теплообменник используется для окончательного охлаждения газа регенерации за счет испарения углеводородной смеси в межтрубном пространстве. Теплообменник включается в работу совместно с сепаратором. Охлажденный, содержащий влагу и десорбированные примеси газ регенерации поступает в специальную емкость для сбора газа регенерации. Отстоявшаяся вода из емкости сбора газа регенерации периодически дренируется.The scheme includes two blocks of adsorbers, three adsorbers in each block. Block No. 1 is designed for drying and purifying propane. Block No. 2 is designed for drying and purifying n-butane. The regeneration process of the adsorbers in each block is carried out alternately. For regeneration, the vapor phase of propane in block No. 1 and n-butane in block No. 2 are used. The vapor phase is taken from the storage tank of purified propane or n-butane, compressed to a pressure of 0.6 MPa and fed to a regenerated adsorber for the cooling process. The vapor phase of propane or n-butane, passing through a cooled adsorber, partially heats up and enters a regenerative heat exchanger. The recuperative heat exchanger is designed to recover heat from the regeneration gas. After the recuperative heat exchanger, the vapor phase of propane or n-butane is heated in the furnace to the regulated temperature and enters the upper part of the regenerated adsorber. The regeneration gas after the regenerated adsorber, passing through the pipe part of the regenerative heat exchanger, is partially cooled, giving off heat to the gas entering the regeneration. In winter, a regenerative heat exchanger is used to heat the hydrocarbon mixture supplied to the adsorption to 20 ° C, where the hydrocarbon mixture is heated by cooling the regeneration gas. In the summer, heating the hydrocarbon mixture before adsorption is not required, the heat exchanger is used for the final cooling of the regeneration gas due to the evaporation of the hydrocarbon mixture in the annulus. The heat exchanger is included in the work together with the separator. Cooled, moisture-containing and desorbed impurities regeneration gas enters a special container for collecting regeneration gas. Settled water from the recovery gas recovery tank is periodically drained.

Изобретение реализуется следующим образом:The invention is implemented as follows:

Установка получения углеводородных пропеллентов из пропана и бутана представлена на чертежах, где на фиг.1 показана принципиальная схема блока адсорбции №1 узла осушки и очистки пропана, а на фиг.2 узел получения композиции углеводородного пропеллента из пропан-бутановой смеси или из очищенных пропана и н-бутана.The installation for producing hydrocarbon propellants from propane and butane is shown in the drawings, where Fig. 1 shows a schematic diagram of an adsorption unit No. 1 of a propane drying and purification unit, and in Fig. 2, a unit for producing a hydrocarbon propellant composition from a propane-butane mixture or from purified propane and n-butane.

Узел осушки и очистки исполнен в виде двух идентичных блоков адсорбции для пропана - блок №1 и н-бутана - бок №2.The drying and cleaning unit is made in the form of two identical adsorption units for propane - unit No. 1 and n-butane - side No. 2.

Каждый блок адсорбции содержит емкость 1, слив с которой соединен с насосом 2, нагнетательный патрубок которого через теплообменник 6 связан с входом в нижнюю часть первого по ходу адсорбера 3, с оксидом алюминия, выход которого, соединен с входом в верхнюю часть второго по ходу адсорбера 4, с цеолитом NaA, выход которого, соединен с входом в нижнюю часть третьего по ходу адсорбера 5, с цеолитом NaX, выход которого соединен трубопроводом фильтром 14, выход из которого соединен в емкость 16, слив с которой соединен с насосом 19, нагнетательный патрубок которого соединен трубопроводом с узлом получения композиции углеводородного пропеллента.Each adsorption unit contains a container 1, a drain with which is connected to a pump 2, the discharge pipe of which through a heat exchanger 6 is connected to the entrance to the lower part of the first upstream adsorber 3, with aluminum oxide, the output of which is connected to the entrance to the upper part of the second upstream adsorber 4, with a NaA zeolite, the outlet of which is connected to the bottom of the third adsorber 5 in the upstream direction, with a NaX zeolite, the outlet of which is connected by a filter 14, the outlet of which is connected to a tank 16, the drain of which is connected to the pump 19, the discharge pipe to otorogo connected by a pipeline with the node receiving the composition of the hydrocarbon propellant.

Узел получения композиции углеводородного компонента представлен в виде емкости 20, для сбора очищенного пропана, слив с которой соединен с насосом 21, нагнетательный патрубок которого соединен со смесителем 24 и через арматуру с емкостью 25, емкости 22, для сбора очищенного н-бутана, слив с которой соединен с насосом 23, нагнетательный патрубок которого соединен со смесителем 24 и через арматуру с емкостью 27. Пропан-бутановая смесь после смесителя 24 поступает по трубопроводу в емкость 26 для сбора товарного пропеллента. Емкость 25 используется для сбора очищенного пропана. Емкость 26 используется для сбора очищенного н-бутана.The unit for producing the hydrocarbon component composition is presented in the form of a container 20, for collecting purified propane, a drain with which is connected to a pump 21, a discharge pipe of which is connected to a mixer 24 and through valves with a capacity of 25, of a container 22, for collecting purified n-butane, drain with which is connected to a pump 23, the discharge pipe of which is connected to the mixer 24 and through valves with a capacity of 27. The propane-butane mixture after the mixer 24 is piped to a container 26 for collecting commodity propellant. Capacity 25 is used to collect purified propane. Capacity 26 is used to collect purified n-butane.

Регенерация адсорбентов в адсорберах 3, 4, 5 осуществляется паровой фазой очищенного пропана из емкости 16 в блоке адсорбции №1 и паровой фазой очищенного н-бутана из емкости 16 в блоке адсорбции №2.Adsorbents are regenerated in adsorbers 3, 4, 5 by the vapor phase of purified propane from tank 16 in adsorption unit No. 1 and the vapor phase of purified n-butane from tank 16 in adsorption unit No. 2.

Схема регенерации блока №1 идентична схеме блока №2.The regeneration scheme of block No. 1 is identical to the scheme of block No. 2.

Описание схемы регенерации блока №1.Description of the regeneration scheme of block No. 1.

Регенерация адсорберов 3, 4 и 5 проводится раздельно.The regeneration of adsorbers 3, 4 and 5 is carried out separately.

Паровая фаза пропана из верхней части емкости 16, поступает по трубопроводу на компрессор 15, сжимается до 0,6 МПа и поступает по трубопроводу 18 в нижнюю часть адсорбера 4 и из верхней части адсорбера в рекуперативный теплообменник 8. Рекуперативный теплообменник соединен трубопроводом с печью 9, в которой газ регенерации нагревается до режимной температуры и по трубопроводу 17 поступает в верхнюю часть адсорберов 3 или 5. Выход газа регенерации из нижней части адсорбера 3 или 5 соединен трубопроводом с фильтром 7. Очищенный газ регенерации соединен трубопроводом с рекуперативным теплообменником 8 для частичного охлаждения и направляется в воздушный холодильник 10 для окончательного охлаждения. Выход из воздушного холодильника соединен трубопроводом с емкостью 12, предназначенной для сбора газа регенерации. В зимнее время газ регенерации с нижней части адсорберов 3, 4, 5 направляется в рекуперативный теплообменник 6 для утилизации тепла и подогрева углеводородной смеси, поступающей на адсорбцию. Выход из теплообменника 6 соединен трубопроводом с емкостью 12, которая соединена линией слива с насосом 13. Трубопровод с нагнетания насоса 13 предназначен для откачки жидкой углеводородной пропан бутановой фракции для нужд автозаправочной станции. Теплообменник 6 соединен трубопроводами с сепаратором 11.The vapor phase of propane from the upper part of the tank 16, flows through the pipeline to the compressor 15, is compressed to 0.6 MPa and flows through the pipeline 18 to the lower part of the adsorber 4 and from the upper part of the adsorber to the regenerative heat exchanger 8. The regenerative heat exchanger is connected by a pipeline to the furnace 9, in which the regeneration gas is heated to the operating temperature and through a pipe 17 enters the upper part of the adsorbers 3 or 5. The outlet of the regeneration gas from the lower part of the adsorber 3 or 5 is connected by a pipe to the filter 7. The purified regeneration gas is connected ene conduit with a recuperative heat exchanger 8 for cooling and partially sent to the air cooler 10 for final cooling. The outlet from the air cooler is connected by a pipe to a tank 12 for collecting regeneration gas. In winter, the regeneration gas from the lower part of the adsorbers 3, 4, 5 is sent to a recuperative heat exchanger 6 to recover heat and preheat the hydrocarbon mixture entering the adsorption. The exit from the heat exchanger 6 is connected by a pipe to a tank 12, which is connected by a drain line to the pump 13. The pipe from the pump 13 is designed to pump out liquid hydrocarbon propane butane fraction for the needs of a gas station. The heat exchanger 6 is connected by pipelines to the separator 11.

Для проведения процесса охлаждения адсорбента, прошедшего высокотемпературную регенерацию, паровая фаза пропана частично нагревается и охлаждает горячий адсорбент в адсорберах 3 или 5, прошедших высокотемпературную регенерацию, и поступает из верхней части адсорберов в рекуперативный теплообменник 8. Адсорбер 4 в это время находится на стадии высокотемпературной регенерации.To carry out the cooling process of the adsorbent that has undergone high-temperature regeneration, the vapor phase of propane is partially heated and cools the hot adsorbent in adsorbers 3 or 5 that have undergone high-temperature regeneration, and enters from the upper part of the adsorbers to a recuperative heat exchanger 8. At this time, adsorber 4 is at the stage of high-temperature regeneration .

Установка работает следующим образом.Installation works as follows.

Узел осушки и очистки исполнен в виде двух идентичных блоков адсорбции для пропана - блок №1 и н-бутана - блок №2.The drying and cleaning unit is made in the form of two identical adsorption units for propane - block No. 1 and n-butane - block No. 2.

Описание работы блока адсорбции №1 для очистки и осушки пропана.Description of the operation of the adsorption unit No. 1 for cleaning and drying propane.

Жидкий пропан принимается в емкость 1 и насосом 2 подается в нижнюю часть адсорбера 3, который заполнен активным оксидом алюминия общего назначения, предназначенным для первичной осушки. С верхней части адсорбера пропан поступает в адсорбер 4, который заполнен цеолитом NaA для глубокой осушки. В адсорбере 5, заполненном цеолитом NaX, происходит глубокая очистка пропана от сероводорода, меркаптанов и других примесей. Готовый пропан из адсорбера 5 очищается в фильтре тонкой очистки 14 от цеолитной пыли и поступает в емкость 16, предназначенной для сбора пропана.Liquid propane is taken into the tank 1 and pump 2 is fed into the lower part of the adsorber 3, which is filled with active alumina for general use, intended for primary drying. From the upper part of the adsorber, propane enters adsorber 4, which is filled with NaA zeolite for deep drying. In the adsorber 5, filled with NaX zeolite, there is a deep purification of propane from hydrogen sulfide, mercaptans and other impurities. Ready propane from the adsorber 5 is cleaned in the fine filter 14 from zeolite dust and enters the tank 16, designed to collect propane.

Регенерация адсорбентов в адсорберах 3, 4, 5 осуществляется паровой фазой очищенного пропана из емкости 16 в блоке адсорбции №1 и паровой фазой очищенного н-бутана из емкости 16 в блоке адсорбции №2.Adsorbents are regenerated in adsorbers 3, 4, 5 by the vapor phase of purified propane from tank 16 in adsorption unit No. 1 and the vapor phase of purified n-butane from tank 16 in adsorption unit No. 2.

Схема регенерации блока №1 идентична схеме блока №2.The regeneration scheme of block No. 1 is identical to the scheme of block No. 2.

Описание схемы регенерации блока №1.Description of the regeneration scheme of block No. 1.

Регенерация адсорберов 3, 4 и 5 проводится раздельно.The regeneration of adsorbers 3, 4 and 5 is carried out separately.

Паровая фаза пропана из верхней части емкости 16 поступает на компрессор 15, сжимается до 0,6 МПа и поступает в нижнюю часть адсорбера 4 и из верхней части адсорбера в рекуперативный теплообменник 8 потом в печь 9, в которой газ регенерации нагревается до режимной температуры и поступает в верхнюю часть адсорберов 3 или 5. Далее газ регенерации поступает на фильтр 7 для очистки от цеолитной пыли. Очищенный газ регенерации поступает на рекуперативный теплообменник 8 для частичного охлаждения и направляется в воздушный холодильник 10 для окончательного охлаждения и поступает в емкость 12, предназначенную для сбора газа регенерации. В зимнее время газ регенерации с нижней части адсорберов 3, 4, 5 направляется в рекуперативный теплообменник 6 для утилизации тепла и подогрева углеводородной смеси, поступающей на адсорбцию. Выход из теплообменника 6 соединен с емкостью 12, которая соединена линией слива с насосом 13, предназначенным для откачки жидкой углеводородной фракции пропана для нужд автозаправочной станции. Теплообменник 6 соединен с сепаратором 11.The vapor phase of propane from the upper part of the tank 16 enters the compressor 15, is compressed to 0.6 MPa and enters the lower part of the adsorber 4 and from the upper part of the adsorber to the regenerative heat exchanger 8 and then to the furnace 9, in which the regeneration gas is heated to the operating temperature and enters in the upper part of the adsorbers 3 or 5. Next, the regeneration gas enters the filter 7 for cleaning from zeolite dust. The purified regeneration gas enters the recuperative heat exchanger 8 for partial cooling and is sent to the air cooler 10 for final cooling and enters the tank 12 for collecting the regeneration gas. In winter, the regeneration gas from the lower part of the adsorbers 3, 4, 5 is sent to a recuperative heat exchanger 6 to recover heat and preheat the hydrocarbon mixture entering the adsorption. The outlet from the heat exchanger 6 is connected to a tank 12, which is connected by a drain line to a pump 13, designed to pump out the liquid hydrocarbon fraction of propane for the needs of a gas station. The heat exchanger 6 is connected to the separator 11.

Для проведения процесса охлаждения адсорбента, прошедшего высокотемпературную регенерацию паровая фаза пропана частично нагревается и охлаждает горячий адсорбент в адсорберах 3 или 5, прошедших высокотемпературную регенерацию, и поступает из верхней части адсорберов в рекуперативный теплообменник 8. Адсорбер 4 в это время находится на стадии высокотемпературной регенерации.To carry out the cooling process of the adsorbent that has undergone high-temperature regeneration, the vapor phase of propane is partially heated and cools the hot adsorbent in the adsorbers 3 or 5 that have passed the high-temperature regeneration, and enters from the upper part of the adsorbers to the recuperative heat exchanger 8. At that time, the adsorber 4 is at the stage of high-temperature regeneration.

Осушенные и очищенные пропан из блока адсорбции №1 и н-бутан из блока адсорбции №2 поступают на узел получения композиции углеводородных пропеллентов и пропан-бутановой смеси. В емкость 20 поступает очищенный пропан и насосом 21 подается на смеситель 24. В емкость 22 поступает очищенный н-бутан и насосом 23 подается на смеситель 24. Пропан-бутановая смесь после смесителя 24 поступает по трубопроводу в емкость 26 для сбора товарного пропеллента. Емкость 25 используется для сбора очищенного пропана. Емкость 26 используется для сбора очищенного н-бутана.Dried and purified propane from the adsorption unit No. 1 and n-butane from the adsorption unit No. 2 are fed to the unit for producing the composition of hydrocarbon propellants and propane-butane mixture. Purified propane enters the tank 20 and is fed to the mixer 24 by the pump 21. The purified n-butane enters the tank 22 and is fed to the mixer 24 by the pump 24. The propane-butane mixture after the mixer 24 is piped to the tank 26 for collecting commercial propellant. Capacity 25 is used to collect purified propane. Capacity 26 is used to collect purified n-butane.

В процессе смешения в смесителе 24 пропана и н-бутан, изменяя соотношение их расходов, получают в емкости 26 две композиции углеводородных компонентов:During mixing in the mixer 24 propane and n-butane, changing the ratio of their costs, get in the tank 26 two compositions of hydrocarbon components:

Композиция марки №1, с давлением насыщенных паров 0,30-0,40 МПа;The composition of the brand No. 1, with a saturated vapor pressure of 0.30-0.40 MPa;

Композиция марки №2, с давлением насыщенных паров 0,43-0,47 МПа.The composition of the brand No. 2, with a saturated vapor pressure of 0.43-0.47 MPa.

В емкость 25 поступает очищенный пропан, который является товарным углеводородным пропеллентом марки №3, с давлением насыщенных паров 0,72-0,83 МПа.Purified propane, which is a commercial hydrocarbon propellant of grade No. 3, with a saturated vapor pressure of 0.72-0.83 MPa, enters the vessel 25.

В емкость 27 поступает очищенный н-бутан, который является товарным углеводородным пропеллентом марки №4, с давлением насыщенных паров 0,11-0,16 МПа.Purified n-butane, which is a commercial hydrocarbon propellant of brand No. 4, with a saturated vapor pressure of 0.11-0.16 MPa, enters the tank 27.

Достигаемый технический результатAchievable technical result

Преимуществом заявляемой установки перед прототипом являются:The advantage of the claimed installation over the prototype are:

- получение углеводородных пропеллентов высокого качества с низким содержанием сернистых до 0,00001%;- production of high quality hydrocarbon propellants with a low sulfur content up to 0.00001%;

- применение в качестве сырья пропана и н-бутана;- the use of propane and n-butane as a raw material;

- реализация принципа комплексной глубокой осушки и очистки сырья;- implementation of the principle of comprehensive deep drying and purification of raw materials;

- предложена новая схема загрузки в блоке адсорберов: первый по ходу адсорбер заполнен активным оксидом алюминия, предназначенным для первичной осушки; второй по ходу адсорбер заполнен цеолитом NaA, предназначенным для глубокой осушки; третий адсорбер заполнен цеолитом NaX, предназначенным для глубокой очистки от сероводорода, меркаптанов и других примесей;- a new loading scheme has been proposed in the adsorber unit: the first adsorber along the way is filled with active alumina intended for primary drying; the second adsorber downstream is filled with NaA zeolite intended for deep drying; the third adsorber is filled with NaX zeolite, designed for deep purification from hydrogen sulfide, mercaptans and other impurities;

- получение композиций углеводородных пропеллентов методом смешения пропана и н-бутана в смесителе;- obtaining compositions of hydrocarbon propellants by mixing propane and n-butane in a mixer;

- получение пропеллентов из очищенного пропана или н-бутана.- obtaining propellants from purified propane or n-butane.

- применение рекуперативных теплообменников для утилизации тепла газа регенерации;- the use of recuperative heat exchangers for the recovery of heat from regeneration gas;

- предварительный подогрев газа регенерации за счет тепла, получаемого на стадии охлаждения адсорбера после высокотемпературной регенерации.- preheating the regeneration gas due to the heat obtained during the cooling stage of the adsorber after high-temperature regeneration.

Claims (1)

Установка для получения углеводородных пропеллентов из пропана и бутана, содержащая соединенные трубопроводами адсорберы для осушки и очистки, с размещенными в них цеолитами, фильтры, теплообменники и печи, узел получения композиции пропеллентов, отличающаяся тем, что узел осушки и очистки выполнен в виде двух блоков адсорбции для пропана и бутана, каждый блок адсорбции содержит емкость, слив с которой соединен с насосом, нагнетательный патрубок которого через теплообменник связан с входом в нижнюю часть первого по ходу адсорбера, заполненного активным оксидом алюминия, выход которого соединен с входом в верхнюю часть второго по ходу адсорбера, заполненного цеолитом NaA, выход которого соединен с входом в нижнюю часть третьего по ходу адсорбера, заполненного цеолитом NaX, выход которого соединен трубопроводом с емкостью, слив с которой соединен с насосом, нагнетательный патрубок которого соединен трубопроводом с узлом получения композиции углеводородного пропеллента, который представлен в виде емкости, слив с которой соединен с насосом, нагнетательный патрубок которого соединен со смесителем для получения пропан-бутановой смеси, которая поступает по трубопроводу в емкость для сбора товарного пропеллента. Installation for producing hydrocarbon propellants from propane and butane, containing adsorbers connected by pipelines for drying and purification, with zeolites placed in them, filters, heat exchangers and furnaces, a unit for producing propellant compositions, characterized in that the unit for drying and purification is made in the form of two adsorption units for propane and butane, each adsorption unit contains a container, the drain of which is connected to the pump, the discharge pipe of which through the heat exchanger is connected to the entrance to the lower part of the first adsorber downstream active alumina, the outlet of which is connected to the entrance to the upper part of the second upstream adsorber filled with NaA zeolite, the outlet of which is connected to the entrance to the lower part of the third upstream adsorber filled with NaX zeolite, the outlet of which is connected by a pipeline to the tank, the drain to which is connected with a pump, the discharge pipe of which is connected by a pipeline to the unit for producing the hydrocarbon propellant composition, which is presented in the form of a container, the drain of which is connected to the pump, the discharge pipe of which connected to a mixer to obtain a propane-butane mixture, which flows through a pipeline into a container for collecting commercial propellant.
RU2012144916/05A 2012-10-22 2012-10-22 Device for obtaining hydrocarbon propellents RU2523329C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012144916/05A RU2523329C2 (en) 2012-10-22 2012-10-22 Device for obtaining hydrocarbon propellents

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012144916/05A RU2523329C2 (en) 2012-10-22 2012-10-22 Device for obtaining hydrocarbon propellents

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2012144916A RU2012144916A (en) 2014-04-27
RU2523329C2 true RU2523329C2 (en) 2014-07-20

Family

ID=50515285

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012144916/05A RU2523329C2 (en) 2012-10-22 2012-10-22 Device for obtaining hydrocarbon propellents

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2523329C2 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3884828A (en) * 1970-10-15 1975-05-20 Dow Corning Propellants and refrigerants based on trifluoropropene
RU2109030C1 (en) * 1996-04-23 1998-04-20 Акционерное общество открытого типа Научно-исследовательский и проектный институт по переработке газа Hydrocarbon propellant production plant
RU2115684C1 (en) * 1996-04-30 1998-07-20 Акционерное общество открытого типа Научно-исследовательский и проектный институт по переработке газа Method for production of hydrocarbon propellents
RU96108289A (en) * 1996-04-23 1998-07-27 Акционерное общество открытого типа Научно-исследовательский и проектный институт по переработке газа INSTALLATION FOR PRODUCING HYDROCARBON PROPELLENTS

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3884828A (en) * 1970-10-15 1975-05-20 Dow Corning Propellants and refrigerants based on trifluoropropene
RU2109030C1 (en) * 1996-04-23 1998-04-20 Акционерное общество открытого типа Научно-исследовательский и проектный институт по переработке газа Hydrocarbon propellant production plant
RU96108289A (en) * 1996-04-23 1998-07-27 Акционерное общество открытого типа Научно-исследовательский и проектный институт по переработке газа INSTALLATION FOR PRODUCING HYDROCARBON PROPELLENTS
RU2115684C1 (en) * 1996-04-30 1998-07-20 Акционерное общество открытого типа Научно-исследовательский и проектный институт по переработке газа Method for production of hydrocarbon propellents

Also Published As

Publication number Publication date
RU2012144916A (en) 2014-04-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102958583B (en) Process for purifying natural gas and regenerating one or more adsorbers
JP6573675B2 (en) Separation of impurities from fluid streams using dual cocurrent contactors.
EP2809752B1 (en) Heavy hydrocarbon removal process
KR101847805B1 (en) Contacting a gas stream with a liquid stream
RU2570795C1 (en) Gas refining and gas chemical complex
RU2597081C2 (en) Method for complex extraction of valuable admixtures from natural helium-containing hydrocarbon gas with high nitrogen content
EA024198B1 (en) Pressure-temperature swing adsorption process for the separation of heavy hydrocarbons from natural gas streams
CN105555923B (en) method for catalytic reforming
CN103087794A (en) Natural gas processing plant
US9663423B2 (en) Methods and apparatuses for reforming of hydrocarbons including recovery of products using an absorption zone and a pressure swing adsorption zone
RU2613914C9 (en) Method for processing natural hydrocarbon gas
RU2629939C2 (en) Method of cleaning hydrocarbon raw materials
CN105264052A (en) Process and apparatus for recovering lpg from psa tail gas
WO2016069404A1 (en) Methods and apparatuses for reforming of hydrocarbons
CN106794414A (en) Hydrogen sulfide and carbon dioxide are removed from fluid stream
CN107847851A (en) The change adsorption method and system for cleaning gas are used as using demethanizer overhead stream
KR100979875B1 (en) Process for separating normal paraffins from hydrocarbons
US20230321586A1 (en) Natural gas adsorptive separation system and method
RU2523329C2 (en) Device for obtaining hydrocarbon propellents
RU2508284C1 (en) Method of drying and purifying hydrocarbon propellants
RU2508283C1 (en) Method of producing hydrocarbon propellants
RU2717052C1 (en) Method and installation of natural gas adsorption drying and purification
RU2569351C2 (en) Unit for liquid mercaptans adsorptive dehydration
CN107921355A (en) Rapid Circulation becomes the relevant device and system of adsorption method
RU2769830C1 (en) Method for extraction of ethylene from dry gas

Legal Events

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

Effective date: 20141023

NF4A Reinstatement of patent

Effective date: 20170411

PD4A Correction of name of patent owner
TC4A Altering the group of invention authors

Effective date: 20190125

QB4A Licence on use of patent

Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20190201

Effective date: 20190201

QZ41 Official registration of changes to a registered agreement (patent)

Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20190201

Effective date: 20200623