RU2652192C2 - Natural gas drying and treating method - Google Patents
Natural gas drying and treating method Download PDFInfo
- Publication number
- RU2652192C2 RU2652192C2 RU2016100693A RU2016100693A RU2652192C2 RU 2652192 C2 RU2652192 C2 RU 2652192C2 RU 2016100693 A RU2016100693 A RU 2016100693A RU 2016100693 A RU2016100693 A RU 2016100693A RU 2652192 C2 RU2652192 C2 RU 2652192C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- silica gel
- adsorbent
- gas
- zeolite
- carried out
- Prior art date
Links
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 title claims abstract description 23
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 22
- 238000001035 drying Methods 0.000 title claims abstract description 15
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 15
- 239000003463 adsorbent Substances 0.000 claims abstract description 30
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 claims abstract description 29
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 26
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 26
- 239000000741 silica gel Substances 0.000 claims abstract description 24
- 229910002027 silica gel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 24
- 239000010457 zeolite Substances 0.000 claims abstract description 23
- HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 20
- 229910021536 Zeolite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 19
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 claims abstract description 14
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 claims abstract description 13
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 12
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N Alumina Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- 150000001722 carbon compounds Chemical class 0.000 claims abstract description 6
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 claims abstract description 5
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 claims abstract description 5
- 239000002032 methanolic fraction Substances 0.000 claims abstract description 3
- 239000002274 desiccant Substances 0.000 claims description 13
- 238000000746 purification Methods 0.000 claims description 9
- 239000002594 sorbent Substances 0.000 abstract description 2
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 abstract 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 abstract 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 abstract 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 18
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 16
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 13
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 12
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 8
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 7
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 6
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 5
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 5
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 5
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 3
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 3
- GBMDVOWEEQVZKZ-UHFFFAOYSA-N methanol;hydrate Chemical compound O.OC GBMDVOWEEQVZKZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- -1 methanol) and water Chemical class 0.000 description 2
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003209 petroleum derivative Substances 0.000 description 2
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004220 aggregation Methods 0.000 description 1
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 1
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 125000001495 ethyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 238000007710 freezing Methods 0.000 description 1
- 230000008014 freezing Effects 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 150000002605 large molecules Chemical class 0.000 description 1
- 229920002521 macromolecule Polymers 0.000 description 1
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N nitrogen Substances N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 239000003380 propellant Substances 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 1
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 239000010865 sewage Substances 0.000 description 1
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation 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
- B01D53/26—Drying gases or vapours
- B01D53/261—Drying gases or vapours by adsorption
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation 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
- B01D53/02—Separation 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 by adsorption, e.g. preparative gas chromatography
- B01D53/04—Separation 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 by adsorption, e.g. preparative gas chromatography with stationary adsorbents
- B01D53/0407—Constructional details of adsorbing systems
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
- B01J20/02—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material
- B01J20/10—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material comprising silica or silicate
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
- B01J20/02—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material
- B01J20/10—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material comprising silica or silicate
- B01J20/16—Alumino-silicates
- B01J20/18—Synthetic zeolitic molecular sieves
- B01J20/183—Physical conditioning without chemical treatment, e.g. drying, granulating, coating, irradiation
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
- B01J20/30—Processes for preparing, regenerating, or reactivating
- B01J20/34—Regenerating or reactivating
- B01J20/345—Regenerating or reactivating using a particular desorbing compound or mixture
- B01J20/3458—Regenerating or reactivating using a particular desorbing compound or mixture in the gas phase
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
- Separation Of Gases By Adsorption (AREA)
- Drying Of Gases (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к подготовке природного и попутного нефтяного газа к транспорту, а именно к осушке и очистке природных газов, и может быть использовано в газовой, нефтяной, нефтеперабатывающей и нефтехимической промышленности.The invention relates to the preparation of natural and associated petroleum gas for transport, namely to the drying and purification of natural gases, and can be used in the gas, oil, oil refining and petrochemical industries.
Известен способ осушки и очистки природных газов, включающий двухступенчатую адсорбцию паров воды и тяжелых углеводородов на синтетическом углеродном адсорбенте и адсорбенте композитного типа, с регенерацией адсорбентов при повышенной температуре обратным током очищенного газа или атмосферного воздуха, выделении конденсата, а также охлаждении отрегенерированного адсорбента до температуры адсорбции. Адсорбцию осуществляют при температуре не выше 50°С и не ниже температуры замерзания воды или температуры гидратообразования, регенерацию осуществляют при пониженном давлении путем косвенного нагрева адсорбентов теплоносителем до температуры регенерации 80-150°С, и отдува десорбирующихся паров очищенным газом, подаваемым в количестве от 0,1% до 2,0% к расходу очищаемого газа, газ регенерации рециркулируют в поток очищаемого газа с помощью жидкостно-кольцевого насоса с использованием конденсата водяного пара в качестве рабочей жидкости, а регенерированные адсорбенты охлаждают путем косвенного охлаждения хладоагентом до температуры адсорбции [1] (Патент РФ №2497573, опубл. 10.11.2013).A known method of drying and purification of natural gases, including two-stage adsorption of water vapor and heavy hydrocarbons on a synthetic carbon adsorbent and a composite type adsorbent, with the regeneration of adsorbents at an elevated temperature by the reverse current of purified gas or atmospheric air, the formation of condensate, as well as cooling the regenerated adsorbent to an adsorption temperature . Adsorption is carried out at a temperature not exceeding 50 ° C and not lower than the freezing point of water or the temperature of hydrate formation, regeneration is carried out under reduced pressure by indirectly heating the adsorbents with a coolant to a regeneration temperature of 80-150 ° C, and blowing off the desorbed vapors with purified gas supplied in an amount from 0 , 1% to 2.0% of the gas flow rate, the regeneration gas is recycled to the gas stream using a liquid ring pump using water vapor condensate as the working fluid, and p the regenerated adsorbents are cooled by indirect cooling with a refrigerant to an adsorption temperature [1] (RF Patent No. 2497573, publ. 10.11.2013).
К недостаткам способа можно отнести низкую динамическую емкость комбинированного слоя адсорбентов по углеводородам С5+.The disadvantages of the method include the low dynamic capacity of the combined adsorbent layer for C 5+ hydrocarbons.
Известен способ осушки и очистки углеводородных пропеллентов, включающий осушку и очистку углеводородного сырья путем пропускания смеси в жидкой фазе через сорбенты в трех последовательно расположенных адсорберах, первый по ходу технологического процесса адсорбер заполнен оксидом алюминия, второй по ходу технологического процесса адсорбер заполнен оксидом алюминия или цеолитом NaA, и третий по ходу технологического процесса адсорбер заполнен цеолитом NaX, или цеолитом СаА, или цеолитом СаХ [2] (Патент РФ №2508284, опубл. 27.02.2014).A known method of drying and purifying hydrocarbon propellants, including drying and purification of hydrocarbon feeds by passing the mixture in the liquid phase through sorbents in three successive adsorbers, the first adsorber during the process is filled with alumina, the second adsorber during the process is filled with alumina or NaA zeolite , and the third adsorber in the process is filled with NaX zeolite, or CaA zeolite, or CaX zeolite [2] (RF Patent No. 2508284, publ. 02.27.2014).
Основными недостатками способа являются:The main disadvantages of the method are:
- осушка газовой смеси, находящейся в жидком агрегатном состоянии, что увеличивает технологическую сложность и стоимость установки;- drying of the gas mixture in a liquid state of aggregation, which increases the technological complexity and cost of the installation;
- использование в качестве адсорбентов цеолитов 4А и выше, что позволяет адсорбировать широкий спектр соединений, продуктивно очищая от них газы, но не позволяет отделить углеводородную часть конденсата от воды;- the use of zeolites 4A and higher as adsorbents, which allows adsorption of a wide range of compounds, productively purifying gases from them, but does not allow separating the hydrocarbon part of the condensate from water;
- использование в качестве газа регенерации кислорода воздуха приводит к повышенному содержанию окислительного агента в зоне регенерации, что способствует росту температуры в зоне регенерации и снижает срок службы цеолитного адсорбента.- the use of air oxygen as a regeneration gas leads to an increased content of oxidizing agent in the regeneration zone, which contributes to a temperature increase in the regeneration zone and reduces the service life of the zeolite adsorbent.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявляемому способу очистки и осушки природных газов является способ, включающий контактирование природных газов с адсорбентом-осушителем и мелкопористым силикагелем, содержащим в своем составе от 0,01 до 0,5 мас. % соединений углерода. Контактирование природных газов с адсорбентом-осушителем и мелкопористым силикагелем осуществляют при соотношении адсорбента-осушителя к мелкопористому силикагелю, равном 5÷20% об. от общей загрузки комбинированного слоя адсорбентов [3] (Патент РФ №2447929, опубл. 20.04.2012).The closest in technical essence and the achieved result to the claimed method of purification and drying of natural gases is a method comprising contacting natural gases with an adsorbent desiccant and finely porous silica gel containing in its composition from 0.01 to 0.5 wt. % carbon compounds. The contacting of natural gases with an adsorbent desiccant and finely porous silica gel is carried out at a ratio of adsorbent desiccant to finely porous silica gel equal to 5 ÷ 20% vol. from the total load of the combined layer of adsorbents [3] (RF Patent No. 2447929, publ. 04/20/2012).
Основным недостатком прототипа является отсутствие стадии разделения водно-метанольной смеси, благодаря чему возникает необходимость в ее утилизации.The main disadvantage of the prototype is the lack of a separation stage of the water-methanol mixture, which makes it necessary to dispose of it.
Задачей настоящего изобретения является устранение указанного недостатка, а именно повышение селективности водоотделения адсорбентом за счет использования дополнительного адсорбционного блока со специализированным узкопористым цеолитом КА и использования для его регенерации обедненной кислородом воздушно-азотной смеси.The objective of the present invention is to eliminate this drawback, namely increasing the selectivity of water separation by the adsorbent by using an additional adsorption unit with a specialized narrow-porous zeolite KA and using it to regenerate oxygen-depleted air-nitrogen mixture.
Сущность настоящего изобретения заключается в том, что заявляемый способ осушки и очистки природных газов, путем контактирования природных газов с комбинированным слоем адсорбентов, состоящим из последовательно расположенных по ходу природного газа адсорбента-осушителя на основе оксида алюминия и мелкопористого силикагеля, содержащего в своем составе 0,01÷0,5 мас. % соединений углерода, при соотношении адсорбента-осушителя к мелкопористому силикагелю, равном 5÷20% об. от общей загрузки комбинированного слоя адсорбентов, с последующей регенерацией очищенным газом мелкопористого силикагеля и адсорбента-осушителя, согласно изобретению обезвоживание выделенной в первом адсорбционном блоке водно-углеводородно-метанольной фракции осуществляют во втором адсорбционном блоке, где в качестве адсорбента используют узкопористый цеолит КА в количестве 10-40% об. от общей загрузки силикагеля, а регенерация цеолита осуществляется азотно-воздушной смесью при температуре до 400°С.The essence of the present invention lies in the fact that the inventive method of drying and purifying natural gases by contacting natural gases with a combined layer of adsorbents consisting of sequentially located along the course of natural gas adsorbent-desiccant based on aluminum oxide and finely porous silica gel, containing 0, 01 ÷ 0.5 wt. % carbon compounds, with a ratio of adsorbent-desiccant to finely porous silica gel, equal to 5 ÷ 20% vol. from the total load of the combined adsorbent layer, followed by regeneration of the finely porous silica gel and desiccant-desiccant with purified gas, according to the invention, the water-hydrocarbon-methanol fraction extracted in the first adsorption unit is dehydrated in the second adsorption unit, where the narrow-porous CA zeolite is used in the amount of 10 -40% vol. from the total silica gel charge, and the zeolite is regenerated by a nitrogen-air mixture at temperatures up to 400 ° C.
В данном техническом решении предлагается использовать в качестве адсорбента в первом адсорбционном блоке модифицированный мелкопористый силикагель, содержащий в своем составе 0,01÷0,5 мас. % соединений углерода, при этом контактирование природного газа с адсорбентом-осушителем и мелкопористым силикагелем осуществляют при соотношении адсорбента-осушителя к мелкопористому силикагелю, равном 5÷20% об., от общей загрузки комбинированного слоя адсорбентов.In this technical solution, it is proposed to use a modified finely porous silica gel as an adsorbent in the first adsorption block, containing 0.01 ÷ 0.5 wt. % of carbon compounds, while the contacting of natural gas with an adsorbent desiccant and finely porous silica gel is carried out at a ratio of adsorbent-desiccant to finely porous silica gel, equal to 5 ÷ 20% vol., from the total load of the combined layer of adsorbents.
Во втором адсорбционном блоке в качестве обезвоживающего адсорбента используется узкопористый синтетический цеолит КА, выпускаемый российскими производителями адсорбентов и катализаторов в промышленных масштабах в виде гранул (черенков) различного диаметра. Динамическая емкость цеолита КА по парам воды составляет, для гранул диаметром 2,9 мм - не менее 130 мг/см3, для гранул диаметром 2,0 мм - не менее 140 мг/см3.In the second adsorption block, a narrow-porous synthetic zeolite KA produced by Russian manufacturers of adsorbents and catalysts on an industrial scale in the form of granules (cuttings) of various diameters is used as a dewatering adsorbent. The dynamic capacity of the CA zeolite for water vapor is at least 130 mg / cm 3 for granules with a diameter of 2.9 mm and at least 140 mg / cm 3 for granules with a diameter of 2.0 mm.
В ходе осушки природного и попутного нефтяного газа в качестве побочных продуктов образуются газовые конденсаты, состоящие преимущественно из углеводородов С5+, и водно-метанольная смесь. Метанол в систему трубопроводного транспорта газа может подаваться на газодобывающих предприятиях (на стадии подготовки газа к транспорту), и в холодный период на газокомпрессорных станциях, для предотвращения гидратообразования. Высокая летучесть его паров обусловливает наличие введенного ранее в газ метанола на последующих участках сбора, подготовки и транспортировки газа. В результате на установках адсорбционной очистки природного газа образуется жидкая фаза, состоящая из углеводородной фракции и сточных вод, содержащих метанол и другие компоненты, вводимые при добыче и подготовке газа к транспорту, и утилизируемых преимущественно либо путем сжигания, либо закачиванием в поглощающий пласт. Это приводит к негативному воздействию на окружающую среду и к потере дорогостоящих реагентов.During the drying of natural and associated petroleum gas, gas condensates are formed as by-products, consisting mainly of C 5+ hydrocarbons, and a water-methanol mixture. Methanol can be supplied to the pipeline gas transportation system at gas producers (at the stage of gas preparation for transport), and during the cold period at gas compressor stations, to prevent hydrate formation. The high volatility of its vapors determines the presence of methanol introduced earlier into the gas at subsequent gas collection, preparation and transportation sites. As a result, a liquid phase is formed at the adsorption purification plants of natural gas, consisting of a hydrocarbon fraction and wastewater containing methanol and other components introduced during gas production and preparation for transport, and utilized mainly either by burning or pumping into an absorbing layer. This leads to negative environmental impact and the loss of expensive reagents.
Использование двухступенчатой адсорбции природного газа, с отделением жидкой фазы, содержащей углеводороды С5+, кислородсодержащие водорастворимые органические соединения (преимущественно метанол) и воду, в первом адсорбционном блоке на комбинированном слое модифицированного мелкопористого силикагеля, содержащего в своем составе 0,01÷0,5 мас. % соединений углерода, и последующим обезвоживанием жидкой фазы во втором адсорбционном блоке на узкопористом цеолите КА, используемом в количестве 10-40% об. от общей загрузки силикагеля (в зависимости от содержания воды в жидкой фазе) позволяет решить проблему селективного разделения газовой, водной и жидкой углеводородной фаз. Отделяемая таким образом вода имеет высокую степень очистки, а жидкая углеводородная фаза улучшает эксплуатационные характеристики и увеличивается в объеме за счет обогащения кислородсодержащими соединениями.The use of two-stage adsorption of natural gas, with the separation of the liquid phase containing C 5+ hydrocarbons, oxygen-containing water-soluble organic compounds (mainly methanol) and water, in the first adsorption unit on a combined layer of modified finely porous silica gel containing 0.01 ÷ 0.5 wt. % carbon compounds, and subsequent dehydration of the liquid phase in the second adsorption block on the narrow-porous CA zeolite, used in an amount of 10-40% vol. from the total load of silica gel (depending on the water content in the liquid phase) allows us to solve the problem of the selective separation of gas, water and liquid hydrocarbon phases. The water thus separated has a high degree of purification, and the liquid hydrocarbon phase improves operational characteristics and increases in volume due to enrichment with oxygen-containing compounds.
Использование синтетических узкопористых цеолитов обеспечивает глубину обезвоживания, не доступную применению обычных осушителей. Цеолиты способны действовать при высоких температурах и скоростях газового или жидкого потока, прочны при контакте с капельной влагой, что значительно ускоряет процесс разделения. Кроме того, они легко регенерируются и имеют срок службы от 2 до 4 лет в зависимости от условий эксплуатации. Цеолиты типа КА адсорбируют воду, аммиак и не задерживают молекулы больших размеров, поэтому могут быть использованы для сушки органических жидкостей с небольшой молекулярной массой (этиловый, метиловый спирты, ацетон).The use of synthetic narrow-porous zeolites provides a dehydration depth not available to conventional desiccants. Zeolites are able to act at high temperatures and gas or liquid flow rates, they are strong in contact with drip moisture, which greatly speeds up the separation process. In addition, they are easily regenerated and have a service life of 2 to 4 years, depending on operating conditions. Zeolites of the KA type adsorb water, ammonia and do not retain large molecules; therefore, they can be used to dry organic liquids with a small molecular weight (ethyl, methyl alcohols, acetone).
Обезвоженная органическая жидкая фаза, полученная при адсорбционной осушке природного газа на силикагеле, включает кислородсодержащие соединения (преимущественно метанол).The dehydrated organic liquid phase obtained by adsorption drying of natural gas on silica gel includes oxygen-containing compounds (mainly methanol).
На фиг. показана блок-схема, иллюстрирующая данный способ осушки и очистки природных газов.In FIG. A flow chart is shown illustrating this method of drying and purifying natural gases.
Способ осушки и очистки природных газов реализуют подачей природного газа в первый адсорбционный блок 1, загруженный комбинированным слоем адсорбента-осушителя на основе оксида алюминия и слоем модифицированного мелкопористого силикагеля. На силикагеле происходит адсорбция углеводородов С5+ и паров воды. Адсорбционный блок 1, несущий основную динамическую нагрузку, состоит из четырех адсорберов, заполненных силикагелем. Целевой продукт адсорбционного блока 1 - сухой газ - поступает далее в транспортную систему, а десорбированная после регенерации силикагеля жидкая фаза подается в адсорбционный блок 2 на водоотделение.The method of drying and purification of natural gases is implemented by supplying natural gas to the first adsorption unit 1 loaded with a combined layer of an adsorbent-desiccant based on aluminum oxide and a layer of modified finely porous silica gel. Adsorption of C 5+ hydrocarbons and water vapor occurs on silica gel. The adsorption unit 1, bearing the main dynamic load, consists of four adsorbers filled with silica gel. The target product of the adsorption unit 1 — dry gas — then flows into the transport system, and the liquid phase stripped after silica gel regeneration is fed to the adsorption unit 2 for water separation.
Адсорбционный блок 2 состоит из двух адсорберов, заполненных цеолитом КА. После насыщения слоя цеолита водой первый адсорбер переключается на регенерацию, и разделяемый поток перенаправляется на обезвоживание во второй адсорбер. Циклы адсорбция-регенерация чередуются.The adsorption unit 2 consists of two adsorbers filled with KA zeolite. After the zeolite layer is saturated with water, the first adsorber switches to regeneration, and the shared stream is redirected to dehydration to the second adsorber. Adsorption-regeneration cycles alternate.
Регенерация цеолита осуществляется азотно-воздушной смесью при температуре до 400°С. Вытесненные из пор цеолита пары воды охлаждаются в холодильнике. Вода анализируется на остаточное содержание метанола и углеводородов и либо отправляется в систему промышленной канализации на биологическую доочистку, либо сбрасывается в водоем. Целевой продукт второго адсорбционного блока 2 - обезвоженная метанольно-газоконденсатная смесь - используется в качестве основы для производства высокооктановых бензинов.The zeolite is regenerated by a nitrogen-air mixture at temperatures up to 400 ° C. The water vapor displaced from the pores of the zeolite is cooled in the refrigerator. Water is analyzed for the residual content of methanol and hydrocarbons and is either sent to the industrial sewage system for biological treatment or discharged into a reservoir. The target product of the second adsorption unit 2 - dehydrated methanol-gas condensate mixture - is used as the basis for the production of high-octane gasolines.
Все вышесказанное характеризуется примером 1.All of the above is characterized by example 1.
Пример 2. Данный пример иллюстрирует реализацию по способу осушки и очистки природного газа по примеру 1, отличающийся тем, что обезвоживающий адсорбционный блок установлен после холодильника, и на разделение в него подается жидкая фаза водно-метанольной смеси, содержащая следовые количества углеводородов.Example 2. This example illustrates the implementation of the method of drying and purification of natural gas according to example 1, characterized in that the dewatering adsorption unit is installed after the refrigerator, and the liquid phase of the water-methanol mixture containing trace amounts of hydrocarbons is fed to the separation.
ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИINFORMATION SOURCES
1. Патент РФ №2497573, опубл. 10.11.2013.1. RF patent No. 2497573, publ. 11/10/2013.
2. Патент РФ №2508284, опубл. 27.02.2014.2. RF patent No. 2508284, publ. 02/27/2014.
3. Патент РФ №2447929, опубл. 20.04.2012.3. RF patent No. 2447929, publ. 04/20/2012.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016100693A RU2652192C2 (en) | 2016-01-11 | 2016-01-11 | Natural gas drying and treating method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016100693A RU2652192C2 (en) | 2016-01-11 | 2016-01-11 | Natural gas drying and treating method |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2016100693A RU2016100693A (en) | 2017-07-17 |
| RU2652192C2 true RU2652192C2 (en) | 2018-04-25 |
Family
ID=59497050
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2016100693A RU2652192C2 (en) | 2016-01-11 | 2016-01-11 | Natural gas drying and treating method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2652192C2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2804427C1 (en) * | 2022-09-28 | 2023-09-29 | Мамедов Карим Галеевич | Multi-stage thermal destruction method |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115739059B (en) * | 2022-12-29 | 2024-03-19 | 安徽国孚环境科技股份有限公司 | Desorption regenerating unit of useless silicone oil gum |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1153961A1 (en) * | 1983-09-28 | 1985-05-07 | Всесоюзный Научно-Исследовательский И Проектный Институт По Переработке Газа | Method of deep gas dehumidification |
| EP1366794A1 (en) * | 2002-05-31 | 2003-12-03 | Air Products And Chemicals, Inc. | Process for purifying gas streams using composite adsorbent |
| RU100920U1 (en) * | 2010-08-13 | 2011-01-10 | Леонид Григорьевич Кузнецов | DRYING UNIT OF MOBILE COMPRESSOR STATION FOR RECEIVING A COMPRATED NATURAL GAS |
| RU2447929C1 (en) * | 2010-10-01 | 2012-04-20 | Открытое акционерное общество "Газпром" | Method of drying and cleaning natural gases |
| WO2012103055A2 (en) * | 2011-01-25 | 2012-08-02 | Zeochem, Llc | Molecular sieve adsorbent blends and uses thereof |
-
2016
- 2016-01-11 RU RU2016100693A patent/RU2652192C2/en active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1153961A1 (en) * | 1983-09-28 | 1985-05-07 | Всесоюзный Научно-Исследовательский И Проектный Институт По Переработке Газа | Method of deep gas dehumidification |
| EP1366794A1 (en) * | 2002-05-31 | 2003-12-03 | Air Products And Chemicals, Inc. | Process for purifying gas streams using composite adsorbent |
| RU100920U1 (en) * | 2010-08-13 | 2011-01-10 | Леонид Григорьевич Кузнецов | DRYING UNIT OF MOBILE COMPRESSOR STATION FOR RECEIVING A COMPRATED NATURAL GAS |
| RU2447929C1 (en) * | 2010-10-01 | 2012-04-20 | Открытое акционерное общество "Газпром" | Method of drying and cleaning natural gases |
| WO2012103055A2 (en) * | 2011-01-25 | 2012-08-02 | Zeochem, Llc | Molecular sieve adsorbent blends and uses thereof |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2804427C1 (en) * | 2022-09-28 | 2023-09-29 | Мамедов Карим Галеевич | Multi-stage thermal destruction method |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2016100693A (en) | 2017-07-17 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4835338A (en) | Process for removal of carbonyl sulfide from organic liquid by adsorption using alumina adsorbent capable of regeneration | |
| RU2408664C2 (en) | Composite method for removing heavy hydrocarbons, amine purification and drying | |
| US7449049B2 (en) | Method of purifying a natural gas by mercaptan adsorption | |
| KR101017697B1 (en) | Adsorbents for purification of C2-C3 olefins | |
| US4025321A (en) | Purification of natural gas streams containing oxygen | |
| JPH10263392A (en) | Adsorption of carbon dioxide and water and adsorbent | |
| RU2613914C1 (en) | Method for processing natural hydrocarbon gas | |
| RU2629939C2 (en) | Method of cleaning hydrocarbon raw materials | |
| EA034434B1 (en) | Method for regenerating adsorbent media used for extracting natural gas liquids from natural gas | |
| JP2004042013A (en) | Method of treating volatile hydrocarbon-containing exhaust gas, and equipment for implementing the method | |
| RU2602908C1 (en) | Method of natural gas cleaning from impurities during its preparation for production of liquefied methane, ethane and hydrocarbons wide fraction | |
| RU2497573C1 (en) | Method of natural gas drying and cleaning and device to this end | |
| US11980842B2 (en) | Adsorbent for hydrocarbon recovery | |
| RU2652192C2 (en) | Natural gas drying and treating method | |
| RU2717052C1 (en) | Method and installation of natural gas adsorption drying and purification | |
| US10329495B2 (en) | Process for removing oxygenates from naphtha | |
| TWI634929B (en) | Improved adsorption of acid gases | |
| CN104402663B (en) | A kind of alkane impurity deep-purifying method | |
| CN104031682B (en) | The shallow enfleurage of oil refinery dry gas is attached-absorption and separation hydrogen, ethylene method | |
| US6797854B1 (en) | Process for drying a gaseous or liquid mixture with the aid of an adsorber composed of alumina and of a molecular sieve | |
| FR2868962A1 (en) | PROCESS FOR THE PURIFICATION OF NATURAL GAS BY ADSORPTION OF MERCAPTANS. | |
| RU2447929C1 (en) | Method of drying and cleaning natural gases | |
| CN102786374A (en) | Method for extracting cyclopentane from non aromatic oil | |
| RU2213085C2 (en) | Process of drying and cleaning hydrocarbon gases to remove mercaptans and hydrogen sulfide | |
| Bayramova | THE SELECTION OF THE OPTIMAL ADSORBENT FOR THE PURIFICATION AND SEPARATION OF GAS MIXTURES OF H 2 S |