RU2618009C1 - Plant for cleaning oil petroleum and natural gas from sulfur-containing compounds - Google Patents

Plant for cleaning oil petroleum and natural gas from sulfur-containing compounds Download PDF

Info

Publication number
RU2618009C1
RU2618009C1 RU2016107290A RU2016107290A RU2618009C1 RU 2618009 C1 RU2618009 C1 RU 2618009C1 RU 2016107290 A RU2016107290 A RU 2016107290A RU 2016107290 A RU2016107290 A RU 2016107290A RU 2618009 C1 RU2618009 C1 RU 2618009C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
gas
adsorbers
sulfur
unit
stage
Prior art date
Application number
RU2016107290A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Юрий Михайлович Михайлов
Роза Фатыховна Гатина
Салис Добаевич Каракотов
Залимхан Курбанович Омаров
Сергей Васильевич Астахов
Эдуард Николаевич Колдин
Владимир Вадимович Демин
Original Assignee
Юрий Михайлович Михайлов
Роза Фатыховна Гатина
Салис Добаевич Каракотов
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 Юрий Михайлович Михайлов, Роза Фатыховна Гатина, Салис Добаевич Каракотов filed Critical Юрий Михайлович Михайлов
Priority to RU2016107290A priority Critical patent/RU2618009C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2618009C1 publication Critical patent/RU2618009C1/en

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/46Removing components of defined structure
    • B01D53/48Sulfur compounds
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/26Drying gases or vapours
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10LFUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L3/00Gaseous fuels; Natural gas; Synthetic natural gas obtained by processes not covered by subclass C10G, C10K; Liquefied petroleum gas
    • C10L3/06Natural gas; Synthetic natural gas obtained by processes not covered by C10G, C10K3/02 or C10K3/04
    • C10L3/10Working-up natural gas or synthetic natural gas

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Separation Of Gases By Adsorption (AREA)
  • Treating Waste Gases (AREA)

Abstract

FIELD: oil and gas industry.
SUBSTANCE: plant comprises a filter for cleaning from mechanical impurities, a separator for separating the fine dispersion liquid, a unit for trapping heavy hydrocarbons from associated petroleum gas and drying associated petroleum gas, a deep desulphurization unit, a heat exchanger and a sulfur-containing compounds utilisation unit. The trapping unit is made two-stage, wherein the first stage is designed to clean gas from heavy hydrocarbons and consists of two parallel connected adsorbers operating alternately in the adsorption-desorption mode, and the second stage is designed for drying associated petroleum gas and consists of two parallel connected adsorbers operating alternately in the adsorption-desorption mode. The adsorbers of the trapping unit contain sorbents and are equipped with valves at the inlet and outlet of associated petroleum gas, and operate alternately in the adsorption-desorption mode. The deep desulphurization unit is connected at the inlet with the desiccation stage of the trapping unit and consists of three adsorbers connected by pipelines to valves, which allow to operate both in the series-connected mode and the parallel-connected mode, all adsorbers being equipped with gas analyzers at the outlet.
EFFECT: increasing the cleaning degree of natural or associated petroleum gas from sulfur-containing compounds to the concentration of no more than 5 ppm, increasing the disposal of end products and high environmental friendliness of the plant.
1 dwg

Description

Изобретение относится к газовой и нефтяной промышленности, в частности к установкам для очистки газов от серосодержащих соединений, и может быть использовано при подготовке попутного нефтяного газа (далее ПНГ) и природного газа к потреблению.The invention relates to the gas and oil industries, in particular to installations for the purification of gases from sulfur-containing compounds, and can be used in the preparation of associated petroleum gas (hereinafter APG) and natural gas for consumption.

Известна установка адсорбционной осушки, очистки и низкотемпературного разделения нефтяного газа (патент РФ №2498174, МПК F25J 3/00, B01D 53/02, опубл. 10.11.2013), содержащая последовательно включенные в технологическую схему блок адсорбционной осушки и очистки газа, снабженный адсорберами с цеолитом, блок низкотемпературной конденсации, снабженный устройством охлаждения газа, дополнительно содержащий холодильный блок, соединенный трубопроводом подачи и трубопроводом отвода хладагента с устройством охлаждения очищенного газа блока низкотемпературной конденсации, блок нагрева и охлаждения высокотемпературного теплоносителя, соединенный трубопроводами с блоком адсорбционной осушки и очистки газа; при этом адсорберы блока адсорбционной осушки и очистки газа скомпонованы, по меньшей мере, двумя модулями - первым и вторым, каждый из которых содержит, по меньшей мере, два адсорбера, параллельно соединенных друг с другом трубопроводами подачи газа и отвода очищенного газа и последовательно соединенных друг с другом трубопроводами подачи газа регенерации и отвода насыщенного газа регенерации, при этом упомянутые модули параллельно соединены друг с другом трубопроводами подачи газа и отвода очищенного газа, также параллельно соединены друг с другом трубопроводами подачи газа регенерации и отвода насыщенного газа регенерации, также параллельно соединены друг с другом трубопроводами подачи и отвода высокотемпературного теплоносителя.A known installation of adsorption drying, purification and low-temperature separation of oil gas (RF patent No. 2498174, IPC F25J 3/00, B01D 53/02, publ. 10.11.2013), containing adsorption drying and gas purification unit equipped with adsorbers sequentially included in the technological scheme with zeolite, a low-temperature condensation unit provided with a gas cooling device, further comprising a refrigeration unit connected by a supply pipe and a refrigerant discharge pipe to a purified gas cooling device of the low-temperature unit condensation, a heating and cooling unit for a high temperature coolant connected by pipelines to an adsorption drying and gas purification unit; while the adsorbers of the adsorption drying and gas purification unit are arranged by at least two modules - the first and second, each of which contains at least two adsorbers, connected in parallel to each other by gas supply and exhaust gas pipelines and connected in series to each other with another pipelines for supplying gas to regeneration and removal of saturated gas of regeneration, while said modules are parallel connected to each other by pipelines for supplying gas and removal of purified gas, are also connected in parallel with each other by pipelines for supplying gas of regeneration and removal of saturated gas of regeneration, are also parallel connected to each other by pipelines for supplying and removing high-temperature coolant.

Недостатком установки является высокая энергоемкость процесса сероочистки и высокое содержание серы (выше 20 ppm) в очищенном газе.The disadvantage of the installation is the high energy intensity of the desulfurization process and the high sulfur content (above 20 ppm) in the purified gas.

Известна установка для очистки и осушки природного и попутного нефтяного газов с высоким содержанием сероводорода (патент РФ №2197318, МПК B01D 53/52, опубл. 27.01.2003), содержащая абсорбер для промывки и очистки исходного газа раствором диоксида серы, печь для сжигания серы и сернистых газов и получения диоксида серы, колонну для смешения диоксида серы с растворителем, дополнительно оснащенная сепаратором для отделения элементарной серы от растворителя, по меньшей мере, тремя адсорберами с молекулярными ситами, рибойлером и рекуперативным теплообменником для глубокой очистки и осушки газа и регенерации адсорбента, при этом колонна для смешения диоксида серы с растворителем выполнена в виде скруббера с многослойными каталитическими насадками, орошаемыми водой, при этом абсорбер для промывки исходного газа также оснащен каталитическими насадками для интенсификации процесса хемсорбции (аналог).A known installation for cleaning and drying natural and associated petroleum gases with a high content of hydrogen sulfide (RF patent No. 2197318, IPC B01D 53/52, publ. 01/27/2003), containing an absorber for washing and purifying the source gas with a solution of sulfur dioxide, a furnace for burning sulfur and sulfur dioxide gases and sulfur dioxide production; a column for mixing sulfur dioxide with a solvent, additionally equipped with a separator for separating elemental sulfur from the solvent, at least three adsorbers with molecular sieves, a riboiler and recuperative heat This is used for deep cleaning and drying of gas and regeneration of the adsorbent, while the column for mixing sulfur dioxide with a solvent is made in the form of a scrubber with multilayer catalytic nozzles irrigated with water, while the absorber for washing the source gas is also equipped with catalytic nozzles to intensify the chemisorption process (analog) .

Недостатком установки является высокая энергоемкость процесса сероочистки и высокое содержание серы (выше 20 ppm) в очищенном газе.The disadvantage of the installation is the high energy intensity of the desulfurization process and the high sulfur content (above 20 ppm) in the purified gas.

Известна установка очистки и осушки природного и попутного нефтяного газов от сероводорода (патент РФ №2176266, МПК C10L 3/10, опубл. 27.11.2001), ближайшая по технической сущности к заявляемому устройству и принятая за прототип.A known installation for the purification and drying of natural and associated petroleum gases from hydrogen sulfide (RF patent No. 2176266, IPC C10L 3/10, publ. 11/27/2001), the closest in technical essence to the claimed device and adopted as a prototype.

Установка согласно прототипу включает получение диоксида серы сжиганием серы и серосодержащих соединений в печи, его смешение с растворителем, промывку этим раствором исходного газа от сероводорода и получение элементарной серы и воды, выведение суспензии серы из абсорбера и отделение серы от растворителя, возвращение растворителя и части серы в технологический процесс очистки, при этом очистку газа производят в два этапа, вначале исходный газ предварительно очищают от сероводорода в абсорбере на каталитических насадках путем промывки раствором сернистой, серной кислот и диоксида серы, полученных при сжигании регенерационных газов, и очистки дымовых газов водой в скруббере с каталитическими насадками, на втором этапе проводят глубокую очистку и осушку газов на адсорбентах - молекулярных ситах, которые периодически регенерируют и охлаждают очищенным и осушенным газом, а регенерационные газы после адсорбера направляют на сжигание в печь.The installation according to the prototype includes obtaining sulfur dioxide by burning sulfur and sulfur-containing compounds in an oven, mixing it with a solvent, washing the source gas with hydrogen sulfide with this solution and obtaining elemental sulfur and water, removing the sulfur suspension from the absorber and separating sulfur from the solvent, returning the solvent and part of the sulfur in the technological process of purification, while gas purification is carried out in two stages, first, the source gas is first cleaned of hydrogen sulfide in the absorber on the catalytic nozzles by washing and a solution of sulphurous, sulfuric acids and sulfur dioxide obtained by burning regeneration gases and cleaning flue gases with water in a scrubber with catalytic nozzles, at the second stage, deep cleaning and drying of gases on adsorbents - molecular sieves that periodically regenerate and cool the cleaned and dried gas, and regeneration gases after the adsorber are sent to combustion in the furnace.

Установка очистки и осушки согласно прототипу содержит фильтр для очистки газа от механических включений и жидкости, установленный перед входом газа в абсорбер, в котором производят предварительную очистку исходного газа от сероводорода, бак для отвода водяной суспензии серы из абсорбера, после которого по ходу газа установлены три адсорбера с адсорбентами - молекулярными ситами. Установка очистки также оснащена рекуперативным теплообменником для утилизации тепла регенерационных газов, ребойлером для нагрева газа, подаваемого на регенерацию адсорбента, водяным холодильником для охлаждения газа перед его подачей в сепаратор и отделения конденсата воды и тяжелых углеводородов. Регенерационный газ после сепаратора направляют в топку котла на сжигание. Образовавшиеся дымовые газы дымососом подают в скруббер, насадки которого орошаются водой из бака с помощью насоса. Образовавшийся слабый раствор сернистой и серной кислоты сливают в бак и оттуда насосом подают на орошение насадки абсорбера. Водяная суспензия серы разделяется в центробежном сепараторе, воду возвращают в бак, а серу - в отстойник.The installation of cleaning and drying according to the prototype contains a filter for cleaning gas from mechanical impurities and liquid, installed in front of the gas inlet to the absorber, in which the initial gas is purged of hydrogen sulfide, a tank for removing an aqueous suspension of sulfur from the absorber, after which three gas are installed along the gas adsorber with adsorbents - molecular sieves. The purification unit is also equipped with a recuperative heat exchanger for the recovery of heat from regeneration gases, a reboiler for heating the gas supplied to the regeneration of the adsorbent, a water cooler to cool the gas before it is fed to the separator and to separate water condensate and heavy hydrocarbons. The regeneration gas after the separator is sent to the boiler furnace for combustion. The resulting flue gas is fed by a smoke exhauster into a scrubber, the nozzles of which are sprayed with water from a tank using a pump. The resulting weak solution of sulfurous and sulfuric acid is poured into the tank and from there the absorber nozzle is pumped to the irrigation pump. An aqueous suspension of sulfur is separated in a centrifugal separator, water is returned to the tank, and sulfur is returned to the sump.

Однако в известной установке происходит недостаточно полная очистка газа (выше 20 ppm по сере), что приводит к усилению агрессивного воздействия нежелательных примесей на узлы и детали устройств, в которых в дальнейшем используется очищенный газ. Из-за сложности способа устройство является громоздким и энергоемким. Сера из водяной суспензии забивается в узлах устройства, нарушая его работу. А в случае аварийной остановки при температуре окружающей среды ниже нуля по Цельсию вода замерзает и разрушает узлы устройства.However, in the known installation, insufficient gas purification takes place (above 20 ppm sulfur), which leads to an increase in the aggressive effect of undesirable impurities on the nodes and parts of devices in which the purified gas is subsequently used. Due to the complexity of the method, the device is bulky and energy intensive. Sulfur from the aqueous suspension is clogged in the nodes of the device, disrupting its operation. And in the event of an emergency stop at an ambient temperature below zero Celsius, water freezes and destroys the components of the device.

Технической задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является повышение степени очистки природного или попутного нефтяного газа, повышение эффективности подготовки конечного продукта перед его окончательным использованием или утилизацией.The technical problem to which the claimed invention is directed is to increase the degree of purification of natural or associated petroleum gas, increase the efficiency of preparation of the final product before its final use or disposal.

Технический результат, достигаемый изобретением, заключается в повышении степени очистки природного или попутного нефтяного газа от серосодержащих соединений до концентрации не более 5 ppm.The technical result achieved by the invention is to increase the degree of purification of natural or associated petroleum gas from sulfur-containing compounds to a concentration of not more than 5 ppm.

Технический результат достигается при использовании установки очистки и осушки попутного нефтяного газа от серосодержащих соединений, состоящей из фильтра для очистки от механических примесей и сепаратора для отделения мелкодисперсной жидкости, установленными перед входом газа в адсорбер блока улавливания из попутного нефтяного газа тяжелых углеводородов и осушки ПНГ, состоящего из адсорберов, содержащих сорбенты и снабженные клапанами на входе и выходе ПНГ и работающие поочередно в режиме адсорбция-десорбция, теплообменника и блока утилизации серосодержащих соединений. При этом блок улавливания из попутного нефтяного газа тяжелых углеводородов и осушки ПНГ выполнен двухступенчатым, при этом первая ступень для очистки газа от тяжелых углеводородов состоит из двух параллельно соединенных адсорберов, работающих попеременно в режиме адсорбция-десорбция, и вторая ступень для осушки ПНГ также состоит из двух параллельно соединенных адсорберов, работающих попеременно в режиме адсорбция-десорбция, при этом устройство дополнительно содержит блок глубокой сероочистки, соединенный на входе со ступенью осушки, и состоит из не менее трех адсорберов, соединенных трубопроводами с клапанами, позволяющими работать как в режиме последовательно соединенными так и параллельно соединенными, при этом все адсорберы снабжены на выходе газоанализаторами.The technical result is achieved by using a unit for cleaning and drying associated petroleum gas from sulfur-containing compounds, consisting of a filter for removing mechanical impurities and a separator for separating finely dispersed liquids, installed in front of the gas inlet to the adsorber of the unit for capturing heavy hydrocarbons from associated petroleum gas and drying the associated gas from adsorbers containing sorbents and equipped with valves at the inlet and outlet of the associated gas and operating alternately in the adsorption-desorption mode, heat exchanger and and recycling the sulfur-containing compounds. In this case, the unit for collecting heavy hydrocarbons from associated petroleum gas and drying APG is made in two stages, while the first stage for purifying gas from heavy hydrocarbons consists of two parallel adsorbers operating alternately in the adsorption-desorption mode, and the second stage for drying APG also consists of two parallel-connected adsorbers operating alternately in the adsorption-desorption mode, while the device further comprises a deep desulfurization unit, connected at the inlet to the drying stage And consists of at least three adsorbers, connected by pipelines with valves to operate in either series-connected or parallel connected, with all the adsorbers are provided with outlet gas analyzers.

Установка очистки ПНГ с содержанием сероводорода и меркаптанов содержит этапы, на которых:An APG treatment plant containing hydrogen sulfide and mercaptans contains the steps in which:

ПНГ под давлением от 0,6 до 1 МПа подают в фильтр для очистки от механических примесей, мелкодисперсной и капельной жидкости;APG under pressure from 0.6 to 1 MPa is fed into the filter for cleaning from mechanical impurities, fine and dropping liquid;

далее газ поступает в адсорберы для улавливания из газовой смеси тяжелых углеводородов, например, активированным углем;then the gas enters the adsorbers for trapping heavy hydrocarbons from the gas mixture, for example, activated carbon;

затем газ направляют в адсорбер цеолитной осушки, где вместе с влагой оседает и часть содержащих серу соединений;then the gas is sent to a zeolite drying adsorber, where some of the sulfur-containing compounds also settle with moisture;

осушенный газ подают в адсорбер сероочистки для полного удаления из газа серосодержащие соединения с помощью, например, твердого пористого регенерируемого сорбента, количество адсорберов не менее 3 в зависимости от производительности установки;dried gas is fed to the desulfurization adsorber to completely remove sulfur-containing compounds from the gas using, for example, a solid porous regenerated sorbent, the number of adsorbers is not less than 3, depending on the capacity of the installation;

очищенный и осушенный ПНГ направляют для дальнейшего использования в хозяйственных нуждах либо на генераторные установки для получения электроэнергии;cleaned and drained APG is sent for further use in household needs or to generator sets for generating electricity;

тяжелые углеводороды из работающих попеременно адсорберов в процессе регенерации выделяются и направляются на сжигание для получения тепла;heavy hydrocarbons from adsorbers working alternately during the regeneration process are separated and sent to combustion for heat;

серосодержащие соединения из работающих попеременно адсорберов глубокой сероочистки, выделяющиеся в процессе регенерации, направляются сначала в реактор получения элементарной серы, после чего остатки направляются для дожигания в факельную систему.sulfur-containing compounds from alternately active desulfurization adsorbers released during the regeneration process are first sent to the elementary sulfur production reactor, after which the residues are sent for afterburning to the flare system.

Сущность предлагаемого изобретения иллюстрируется следующей схемой.The essence of the invention is illustrated by the following scheme.

Установка, принципиальная технологическая схема которой показана на фиг. 1, состоит из следующих элементов:Installation, the basic technological scheme of which is shown in FIG. 1, consists of the following elements:

1 - фильтр для очистки от механических примесей, 2 - сепаратор для удаления мелкодисперсной и капельной жидкости.1 - filter for cleaning from mechanical impurities, 2 - separator for removing fine and dropping liquid.

Блок A для улавливания из ПНГ тяжелых углеводородов состоит: из 3, 3.1 - адсорберы, 4, 4.1 - клапана на входе в адсорберы, клапана 5 и 5.1 на выходе из адсорберов, 6 и 7 трубопроводы с клапанами для подачи теплоносителя, 6.1 и 7.1 - трубопроводы с клапанами для отвода теплоносителя.Block A for capturing heavy hydrocarbons from associated gas consists of: 3, 3.1 - adsorbers, 4, 4.1 - valves at the inlet to the adsorbers, valves 5 and 5.1 at the outlet of the adsorbers, 6 and 7 pipelines with valves for supplying coolant, 6.1 and 7.1 - pipelines with valves for the removal of coolant.

Блок Б для цеолитной осушки ПНГ состоит: 8 и 9 - адсорберы, клапана на входе 10 и 10.1 для подачи предварительно очищенного ПНГ, 11 и 11.1 на выходе из адсорберов, 12 и 13 трубопроводы с клапанами для подачи газообразного теплоносителя, 12.1 и 13.1 трубопроводы с клапанами для отвода теплоносителя.Block B for zeolite drying of APG consists of: 8 and 9 — adsorbers, valves at the inlet 10 and 10.1 for supplying pre-cleaned APG, 11 and 11.1 at the outlet of the adsorbers, 12 and 13 pipelines with valves for supplying gaseous coolant, 12.1 and 13.1 pipelines with valves for the removal of coolant.

Блок В для глубокой сероочистки состоит: 14, 15, 16 - адсорберы, 17, 18, 19 - клапаны для подачи ПНГ после осушки из блока Б, 20 - газоанализаторы, установленные на выходе из адсорберов 14, 15, 16, трубопроводы с клапанами 21, 22, 23, соединяющими адсорберы блока В между собой для обеспечения последовательности работы адсорберов, 24, 25, 26 - клапана для вывода очищенного газа к потребителю, 27 и 27.1 - трубопроводы с клапанами для подачи и отвода теплоносителя, 28 - очищенный газ потребителю, 29, 30 - реакторы для утилизации серосодержащих соединений.Block B for deep desulfurization consists of: 14, 15, 16 — adsorbers, 17, 18, 19 — valves for supplying APG after drying from block B, 20 — gas analyzers installed at the outlet of the adsorbers 14, 15, 16, pipelines with valves 21 , 22, 23, connecting the adsorbers of block B to each other to ensure the sequence of operation of the adsorbers, 24, 25, 26 - valves for the outlet of purified gas to the consumer, 27 and 27.1 - pipelines with valves for supplying and discharging the coolant, 28 - purified gas to the consumer, 29, 30 - reactors for the disposal of sulfur-containing compounds.

Установка работает следующим образом. Попутный нефтяной газ, загрязненный серосодержащими примесями, поступает по трубопроводу на вход в установку. Расход ПНГ регулируется автоматически, давление и температура контролируются. Для очистки от механических примесей ПНГ проходит через фильтр 1, степень загрязнения фильтра контролируется по перепаду давления на нем. Очищенный от механических примесей ПНГ из фильтра 1 поступает в сепаратор 2 для удаления капельной влаги и далее в блок А.Installation works as follows. Associated petroleum gas contaminated with sulfur-containing impurities is piped to the unit entrance. APG consumption is automatically regulated, pressure and temperature are controlled. To clean from mechanical impurities, APG passes through filter 1, the degree of pollution of the filter is controlled by the pressure drop across it. Purified from mechanical impurities, the APG from the filter 1 enters the separator 2 to remove droplet moisture and then to block A.

Очищенный от механических примесей и капельной влаги ПНГ поступает поочередно в адсорберы 3 и 3.1, работающие попеременно в режиме короткоцикловой адсорбции. Каждый аппарат загружен, например, активированным углем марки АР-В, позволяющим эффективно улавливать тяжелые углеводороды. Режим адсорбции-десорбции проводится строго по расчетному времени путем автоматического переключения соответствующих клапанов. При поступлении ПНГ вначале в адсорбер 3, работающий в режиме адсорбции тяжелых углеводородов, открыты клапана 4 и 5, и закрыты вентили 6 и 6.1.APG purified from mechanical impurities and drop moisture enters alternately in adsorbers 3 and 3.1, which operate alternately in the mode of short-cycle adsorption. Each device is loaded, for example, with activated carbon of the AP-B brand, which allows efficient capture of heavy hydrocarbons. The adsorption-desorption mode is carried out strictly according to the estimated time by automatically switching the corresponding valves. When APG arrives, first in adsorber 3 operating in the mode of adsorption of heavy hydrocarbons, valves 4 and 5 are open, and valves 6 and 6.1 are closed.

По достижении степени насыщения сорбента углеводородами происходит автоматическое переключение адсорберов: адсорбер 3.1 переводится в режим адсорбции (открываются клапана на входе 4.1 и выходе ПНГ 5.1), адсорбер 3 переводится в режим десорбции.Upon reaching the degree of saturation of the sorbent with hydrocarbons, the adsorbers automatically switch: adsorber 3.1 is switched to adsorption mode (valves are opened at inlet 4.1 and APG 5.1 output), adsorber 3 is set into desorption mode.

В режиме десорбции предварительно открываются клапана на входе 6 или 7 и выходе 6.1 или 7.1 теплоносителя. Далее цикл повторяется.In desorption mode, the valves are pre-opened at the inlet 6 or 7 and the outlet 6.1 or 7.1 of the coolant. Next, the cycle repeats.

В процессе адсорбции и десорбции давление и температура в адсорберах непрерывно контролируется.During adsorption and desorption, the pressure and temperature in the adsorbers are continuously monitored.

Очищенный от тяжелых углеводородов ПНГ далее поступает в блок Б на стадию осушки в адсорберы 8 и 9, работающие попеременно. Каждый адсорбер загружен, например, цеолитом марки Na A, позволяющим достичь заданную точку росы осушенного газа.Purified from heavy hydrocarbons, the APG then goes to block B at the drying stage in the adsorbers 8 and 9, which operate alternately. Each adsorber is loaded, for example, with Na A zeolite, which makes it possible to reach the dew point of the dried gas.

По достижении степени насыщения адсорбента в адсорбере 8 влагой происходит автоматическое переключение: адсорбер 9 переводится в режим адсорбции (открываются клапана 10.1 и 11.1, и закрываются клапана 13 и 13.1), адсорбер 8 переводится в режим десорбции (закрываются клапана 10 и 11, и закрываются клапана 12 и 12.1).Upon reaching the degree of saturation of the adsorbent in the adsorber 8 with moisture, automatic switching takes place: the adsorber 9 is transferred to the adsorption mode (valves 10.1 and 11.1 open and the valves 13 and 13.1 are closed), the adsorber 8 is switched to the desorption mode (valves 10 and 11 are closed and the valves are closed 12 and 12.1).

Осушенный ПНГ со стадии осушки поступает в блок В на стадию улавливания серосодержащих соединений в адсорберы 14, 15, 16, работающие попеременно парами.Dried APG from the drying stage enters block B to the stage of capturing sulfur-containing compounds in adsorbers 14, 15, 16, working alternately in pairs.

Каждый адсорбер загружен адсорбентом, позволяющим эффективно извлекать серосодержащие соединения из ПНГ.Each adsorber is loaded with an adsorbent, which allows efficient extraction of sulfur-containing compounds from APG.

ПНГ поступает вначале в адсорбер 14. При этом клапан на входе 17 и выходе ПНГ 21 открыты, клапана на входе 27 и выходе теплоносителя 27.1 в адсорбер 14, 15 закрыты, клапан 24 закрыт. Клапан 25 открыт, а клапан 22 закрыт. Идет процесс улавливания серосодержащих соединений из ПНГ на слое сорбента в аппарате 14. Далее из 14 ПНГ поступает в 15 для обеспечения более полной очистки. После 15 очищенный ПНГ отправляется потребителю 28. По достижении степени насыщения адсорбента в 14 серосодержащими соединениями (по показаниям газоанализатора 20 или промышленного хроматографа) происходит автоматическое переключение адсорберов: адсорбер 15 становится первым по ходу ПНГ (открываются клапана 18, 22, 26 на входе и выходе ПНГ, закрываются клапана 17, 21, 23, 25), адсорбер 16 переводится в режим адсорбции (при этом клапана 27 и 27.1 при адсорбере 16 закрыты). Адсорбер 14 переводится в режим десорбции (при этом клапана 27 и 27.1 при адсорбере 14 открыты). Далее по мере насыщения первого по ходу очистки газа адсорбера происходит попарное переключение адсорберов аналогично (14 и 15 - адсорбция, 16 - десорбция, 15, 16 - адсорбция, 14 - десорбция, 16 и 14 - адсорбция, 15 - десорбция).The APG first enters the adsorber 14. In this case, the valve at the inlet 17 and the outlet of the APG 21 is open, the valves at the inlet 27 and the outlet of the heat transfer medium 27.1 to the adsorber 14, 15 are closed, the valve 24 is closed. Valve 25 is open and valve 22 is closed. There is a process of collecting sulfur-containing compounds from APG on the sorbent layer in apparatus 14. Next, APG from 15 enters 15 to provide more complete purification. After 15, the cleaned APG is sent to consumer 28. Upon reaching the saturation degree of the adsorbent in 14 sulfur-containing compounds (according to the readings of a gas analyzer 20 or an industrial chromatograph), the adsorbers automatically switch: the adsorber 15 becomes the first along the APG (valves 18, 22, 26 open at the inlet and outlet APG, valves 17, 21, 23, 25 are closed), the adsorber 16 is transferred to the adsorption mode (while valves 27 and 27.1 with the adsorber 16 are closed). The adsorber 14 is transferred to the desorption mode (while the valves 27 and 27.1 with the adsorber 14 open). Further, as the first adsorber is saturated during the purification of the gas, pairwise switching of the adsorbers occurs similarly (14 and 15 — adsorption, 16 — desorption, 15, 16 — adsorption, 14 — desorption, 16 and 14 — adsorption, 15 — desorption).

В режиме десорбции открываются клапана 27 и 27.1 (данного адсорбера) на входе и выходе теплоносителя - идет процесс извлечения серосодержащих соединений из сорбента. Далее теплоноситель поступает на стадию утилизации серосодержащих соединений в реактор 29 или 30. По окончании процесса десорбции адсорбер переводится в режим адсорбции автоматически в порядке, указанном выше.In desorption mode, valves 27 and 27.1 (of this adsorber) open at the inlet and outlet of the coolant - the process of extracting sulfur-containing compounds from the sorbent is in progress. Next, the coolant enters the stage of utilization of sulfur-containing compounds in the reactor 29 or 30. At the end of the desorption process, the adsorber is automatically transferred to the adsorption mode in the manner described above.

Серосодержащие соединения со стадии улавливания серосодержащих соединений в процессе регенерации поступают на стадию утилизации серосодержащих соединений, где смешиваются с воздухом и поступают в реакторы 29 и 30, работающие попеременно. Каждый реактор загружен катализатором, позволяющим эффективно окислять серосодержащие соединения до элементарной серы. По мере насыщения происходит автоматическое переключение на другой реактор.Sulfur-containing compounds from the stage of capture of sulfur-containing compounds during the regeneration process go to the stage of utilization of sulfur-containing compounds, where they are mixed with air and transferred to reactors 29 and 30, which operate alternately. Each reactor is loaded with a catalyst allowing efficient oxidation of sulfur-containing compounds to elemental sulfur. As it saturates, it automatically switches to another reactor.

Для определения содержания компонентов на входе и выходе из адсорберов и реакторов установлены автоматические газоанализаторы.To determine the content of components at the inlet and outlet of the adsorbers and reactors, automatic gas analyzers are installed.

Заявляемая установка позволяет проводить всестороннюю многоступенчатую осушку и очистку газа, что позволяет максимально повысить эффективность подготовки конечного продукта перед его окончательной утилизацией. Все продукты выделения утилизируются, т.е. достигается безотходность и, как следствие, высокая экологичность заявленной установки.The inventive installation allows for comprehensive multi-stage drying and purification of gas, which allows to maximize the efficiency of preparation of the final product before its final disposal. All waste products are disposed of, i.e. non-waste and, as a result, high environmental friendliness of the claimed installation.

Claims (1)

Установка очистки и осушки попутного нефтяного газа от серосодержащих соединений, состоящая из фильтра для очистки от механических примесей и сепаратора для отделения мелкодисперсной жидкости, установленных перед входом газа в адсорбер блока улавливания из попутного нефтяного газа тяжелых углеводородов и осушки ПНГ, состоящего из адсорберов, содержащих сорбенты и снабженных клапанами на входе и выходе ПНГ и работающие поочередно в режиме адсорбция-десорбция, теплообменника и блока утилизации серосодержащих соединений, отличающаяся тем, что блок улавливания из попутного нефтяного газа тяжелых углеводородов и осушки ПНГ выполнен двухступенчатым, при этом первая ступень для очистки газа от тяжелых углеводородов состоит из двух параллельно соединенных адсорберов, работающих попеременно в режиме адсорбция-десорбция, и вторая ступень для осушки ПНГ также состоит из двух параллельно соединенных адсорберов, работающих попеременно в режиме адсорбция-десорбция, при этом устройство дополнительно содержит блок глубокой сероочистки, соединенный на входе со ступенью осушки, и состоит из не менее трех адсорберов, соединенных трубопроводами с клапанами, позволяющими работать как в режиме последовательно соединенными, так и параллельно соединенными, при этом все адсорберы снабжены на выходе газоанализаторами.Installation for purification and drying of associated petroleum gas from sulfur-containing compounds, consisting of a filter for purification from mechanical impurities and a separator for separating finely dispersed liquid installed in front of the gas inlet to the adsorber of the unit for trapping heavy hydrocarbons from associated petroleum gas and for drying APG consisting of adsorbers containing sorbents and equipped with valves at the inlet and outlet of the APG and operating alternately in the adsorption-desorption mode, the heat exchanger and the sulfur-containing compounds recovery unit, characterized in that the unit for collecting heavy hydrocarbons from associated petroleum gas and drying APG is made two-stage, while the first stage for cleaning gas from heavy hydrocarbons consists of two parallel-connected adsorbers operating alternately in the adsorption-desorption mode, and the second stage for drying APG also consists of two parallel-connected adsorbers operating alternately in the adsorption-desorption mode, while the device further comprises a deep desulfurization unit, connected at the inlet to the drying stage , and consists of at least three adsorbers connected by pipelines to valves, allowing operation both in series and in parallel, while all adsorbers are equipped with gas analyzers at the outlet.
RU2016107290A 2016-03-01 2016-03-01 Plant for cleaning oil petroleum and natural gas from sulfur-containing compounds RU2618009C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016107290A RU2618009C1 (en) 2016-03-01 2016-03-01 Plant for cleaning oil petroleum and natural gas from sulfur-containing compounds

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016107290A RU2618009C1 (en) 2016-03-01 2016-03-01 Plant for cleaning oil petroleum and natural gas from sulfur-containing compounds

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2618009C1 true RU2618009C1 (en) 2017-05-02

Family

ID=58697748

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016107290A RU2618009C1 (en) 2016-03-01 2016-03-01 Plant for cleaning oil petroleum and natural gas from sulfur-containing compounds

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2618009C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108998131A (en) * 2018-10-22 2018-12-14 西南石油大学 A kind of high sulfur Gas Fields gathering system high-efficiency desulfurization, dehydration device and method
RU2708853C1 (en) * 2019-07-02 2019-12-11 Юрий Михайлович Михайлов Plant for purification of associated petroleum and natural gas from sulfur-containing compounds

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4979966A (en) * 1988-09-26 1990-12-25 Institut Francais Du Petrole Process and apparatus for the dehydration, deacidification, and separation of a condensate from a natural gas
RU2176266C1 (en) * 2000-03-27 2001-11-27 Дочернее открытое акционерное общество "Гипрогазцентр" Method of treatment and dehydration of natural and associated petroleum gas with high content of hydrogen sulfide
RU2197318C1 (en) * 2001-08-22 2003-01-27 Дочернее открытое акционерное общество "Гипрогазцентр" Device for cleaning and drying natural gas and associated petroleum gas at high content of hydrogen sulfide
RU2498174C1 (en) * 2012-04-26 2013-11-10 Денис Тарасович Высочан System for oil gas absorption dehydration, treatment and low-temperature separation

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4979966A (en) * 1988-09-26 1990-12-25 Institut Francais Du Petrole Process and apparatus for the dehydration, deacidification, and separation of a condensate from a natural gas
RU2176266C1 (en) * 2000-03-27 2001-11-27 Дочернее открытое акционерное общество "Гипрогазцентр" Method of treatment and dehydration of natural and associated petroleum gas with high content of hydrogen sulfide
RU2197318C1 (en) * 2001-08-22 2003-01-27 Дочернее открытое акционерное общество "Гипрогазцентр" Device for cleaning and drying natural gas and associated petroleum gas at high content of hydrogen sulfide
RU2498174C1 (en) * 2012-04-26 2013-11-10 Денис Тарасович Высочан System for oil gas absorption dehydration, treatment and low-temperature separation

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108998131A (en) * 2018-10-22 2018-12-14 西南石油大学 A kind of high sulfur Gas Fields gathering system high-efficiency desulfurization, dehydration device and method
CN108998131B (en) * 2018-10-22 2023-12-08 西南石油大学 High-efficiency desulfurization and dehydration device and method for high-sulfur-content gas field gathering and transportation system
RU2708853C1 (en) * 2019-07-02 2019-12-11 Юрий Михайлович Михайлов Plant for purification of associated petroleum and natural gas from sulfur-containing compounds

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5059405A (en) Process and apparatus for purification of landfill gases
US8460434B2 (en) Methane recovery from a landfill gas
CN102227248A (en) Carbon dioxide purification using activated carbon as nox and so2 sorbent / catalyst
CN101920155B (en) Process and device for drying gas in order to achieve zero release
CN101274752A (en) Separation and utilization process for sulfuric dioxide and carbon dioxide in stack gas
RU2381822C1 (en) Hydrocarbon gas treatment plant
CN110394020B (en) Nitrogen centralized desorption system for treating waste activated carbon containing VOCs
RU2618009C1 (en) Plant for cleaning oil petroleum and natural gas from sulfur-containing compounds
RU2717052C1 (en) Method and installation of natural gas adsorption drying and purification
CN109045926B (en) VOCs-containing waste gas treatment device and method
RU2637242C1 (en) Method for regeneration of drying process adsorbent and purification of hydrocarbon gas (versions) and system for its implementation
CN113368652A (en) Treatment method of sulfur-containing organic waste gas in phosphorization industry
RU2708853C1 (en) Plant for purification of associated petroleum and natural gas from sulfur-containing compounds
WO2013114314A1 (en) A gas processing unit comprising a device for removing nitrogen oxides
CN215939474U (en) Treatment device for sulfur-containing organic waste gas in phosphorization industry
RU2197318C1 (en) Device for cleaning and drying natural gas and associated petroleum gas at high content of hydrogen sulfide
EP2724770A1 (en) Absorption unit for drying flue gas
RU2565320C1 (en) Preparation plant of hydrocarbon gas for low-temperature processing
RU2176266C1 (en) Method of treatment and dehydration of natural and associated petroleum gas with high content of hydrogen sulfide
CN110385008B (en) A desorption system is concentrated to vapor for handling useless active carbon that contains VOCs
RU78091U1 (en) INSTALLATION OF ADSORPTION DRYING AND GAS CLEANING
RU2630214C1 (en) Plant for sulfur purification of associated oil gas
AU2013390034A1 (en) Method and apparatus for SOx and CO2 removal from flue gas
EP2540377A1 (en) A method of cleaning a carbon dioxide rich flue gas
RU2548082C1 (en) Zeolite recovery gas treatment unit