RU2658412C1 - Method of the saturated amine solution degassing and installation for its implementation - Google Patents

Method of the saturated amine solution degassing and installation for its implementation Download PDF

Info

Publication number
RU2658412C1
RU2658412C1 RU2017118738A RU2017118738A RU2658412C1 RU 2658412 C1 RU2658412 C1 RU 2658412C1 RU 2017118738 A RU2017118738 A RU 2017118738A RU 2017118738 A RU2017118738 A RU 2017118738A RU 2658412 C1 RU2658412 C1 RU 2658412C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
amine solution
separator
stage
saturated
degassing
Prior art date
Application number
RU2017118738A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Рустем Руждиевич Везиров
Исмагил Рустемович Везиров
Original Assignee
Рустем Руждиевич Везиров
Исмагил Рустемович Везиров
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 Рустем Руждиевич Везиров, Исмагил Рустемович Везиров filed Critical Рустем Руждиевич Везиров
Priority to RU2017118738A priority Critical patent/RU2658412C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2658412C1 publication Critical patent/RU2658412C1/en

Links

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
    • B01D53/14—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 absorption

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Gas Separation By Absorption (AREA)

Abstract

FIELD: technological processes.
SUBSTANCE: invention relates to the gases purification. Acid gases saturated amine solution (AS) is subjected to the two-stage separation with the dissolved therein hydrocarbons removal. First stage is carried out in the tower-type atmospheric device feeding zone, the second stage is carried out in the vacuum separator with a nozzle. Vapor-gas and liquid phases from the vacuum separator are forcibly transported using the energy of the initial AP, into the tower-type device and regenerator with the recuperative heat exchanger, respectively. In the tower-type device upper section equipped with contact devices, performing the of the hydrocarbon gas amine purification from the acid components. From the equipped with a nozzle bottom section, discharging the saturated AS with the hydrocarbons residual content and supplying it to the vacuum separator. Liquid hydrocarbons can be removed in the equipped with the coalescer middle section. In the regenerator, practically without impurities of hydrocarbons acid gas and regenerated AS are produced.
EFFECT: invention allows to increase the saturated amine solution degassing indices.
12 cl, 1 dwg, 1 tbl

Description

Область техники, к которой относится изобретениеFIELD OF THE INVENTION

Изобретение относится к процессам очистки газов и может быть использовано в нефтегазовой, нефтеперерабатывающей, химической и нефтехимической отраслях промышленности для регенерации насыщенных абсорбентов на основе водных растворов аминов (диэтаноламин, метилдиэтаноламин и др.), или при очистке технологических газов от кислых компонентов, например сероводорода и диоксида углерода.The invention relates to gas purification processes and can be used in the oil and gas, oil refining, chemical and petrochemical industries for the regeneration of saturated absorbents based on aqueous solutions of amines (diethanolamine, methyldiethanolamine, etc.), or in the purification of process gases from acidic components, such as hydrogen sulfide and carbon dioxide.

Предшествующий уровень техникиState of the art

Известна установка дегазации насыщенного аминового раствора, содержащая сепаратор под давлением выше атмосферного, регенератор с рекуперативным теплообменником, трубопроводную обвязку структурных элементов (линии) установки с обеспечением возможности подачи насыщенного аминового раствора, содержащего также растворенные углеводороды, на установку и подачи дегазированного аминового раствора в регенератор с нагревом в рекуперативном теплообменнике с получением кислого газа и регенерированного аминового раствора с последующим охлаждением в том же теплообменнике (Патент РФ 2007209, B01D 53/14, опубл. 15.02.1994 г.).A known installation for the degassing of a saturated amine solution containing a separator under pressure above atmospheric, a regenerator with a recuperative heat exchanger, piping of the structural elements (lines) of the installation with the possibility of supplying a saturated amine solution containing also dissolved hydrocarbons to the installation and supplying a degassed amine solution to the regenerator with heating in a recuperative heat exchanger to produce acid gas and a regenerated amine solution, followed by cooling waiting in the same heat exchanger (RF Patent 2007209, B01D 53/14, publ. 02.15.1994).

В описании этого изобретения раскрыт также осуществляемый при эксплуатации установки способ дегазации насыщенного (в частности, сероводородом) аминового раствора, включающий стадию дегазации сепарированием под давлением выше атмосферного с получением углеводородного газа (стадия дегазации), стадию регенерации десорбцией в сочетании с рекуперационным нагревом в теплообменнике с получением кислого газа и регенерированного и охлажденного в том же теплообменнике аминового раствора (стадия регенерации).The description of this invention also discloses a method of degassing a saturated (in particular, hydrogen sulfide) amine solution, which is carried out during operation of the installation, including a step of degassing by separation under pressure above atmospheric to produce a hydrocarbon gas (step of degassing), a step of regeneration by desorption in combination with regenerative heating in a heat exchanger with obtaining acid gas and amine solution regenerated and cooled in the same heat exchanger (regeneration stage).

Основным недостатком данного способа и используемого для его осуществления установки является высокое содержание углеводородов как в кислом газе, так и в регенерированном аминовом растворе, что отрицательно влияет на процесс последующей переработки кислого газа и на весь процесс аминовой очистки.The main disadvantage of this method and the installation used for its implementation is the high content of hydrocarbons both in acid gas and in the regenerated amine solution, which negatively affects the process of subsequent acid gas processing and the entire amine purification process.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ дегазации насыщенного аминового раствора, включающий стадию дегазации сепарированием под давлением выше атмосферного с получением углеводородного газа (первая стадия дегазации), стадию дегазации сепарированием под вакуумом в сочетании с эжектированием с получением парогазовой смеси в качестве промежуточного продукта и вовлечением в исходный насыщенный аминовый раствор (вторая стадия дегазации), стадию регенерации десорбцией в сочетании с рекуперационным нагревом в теплообменнике с получением кислого газа и регенерированного и охлажденного в том же теплообменнике аминового раствора (стадия регенерации), осуществление второй стадии дегазации после стадии регенерации (Патент РФ 2555011, B01D 53/14, опубл. 10.07.2015 - прототип).The closest to the invention in technical essence and the achieved result is a method for degassing a saturated amine solution, comprising a step of degassing by separation under pressure above atmospheric to produce a hydrocarbon gas (first stage of degassing), a step of degassing by separation under vacuum in combination with ejection to obtain a vapor-gas mixture as intermediate product and involvement in the initial saturated amine solution (second stage of degassing), the stage of regeneration by desorption in combination and with regenerative heating in a heat exchanger to produce acid gas and an amine solution regenerated and cooled in the same heat exchanger (regeneration stage), the second degassing stage is performed after the regeneration stage (RF Patent 2555011, B01D 53/14, published on July 10, 2015 - prototype) .

В вышеуказанном патенте на изобретение раскрыта также установка дегазации насыщенного аминового раствора, содержащая сепаратор (первый) под давлением выше атмосферного, сепаратор (второй) под вакуумом со струйным эжектором, регенератор с рекуперативным теплообменником, трубопроводную обвязку структурных элементов (линии) установки с обеспечением возможности подачи насыщенного аминового раствора, содержащего также растворенные углеводородные газы, на установку и в струйный аппарат (эжектор) в качестве активной среды, откачки струйным аппаратом из второго сепаратора парогазовой смеси углеводородов и подачи ее в первый сепаратор с получением углеводородных газов, подачи дегазированного аминового раствора в регенератор с нагревом в рекуперативном теплообменнике с получением кислого газа и регенерированного аминового раствора с последующим охлаждением в том же теплообменнике после второго сепаратора. При этом второй сепаратор установлен после регенератора.The aforementioned patent for the invention also discloses a device for the degassing of a saturated amine solution, comprising a separator (first) under atmospheric pressure, a separator (second) under vacuum with a jet ejector, a regenerator with a regenerative heat exchanger, piping of structural elements (lines) of the installation with the possibility of supply saturated amine solution, also containing dissolved hydrocarbon gases, to the installation and to the jet apparatus (ejector) as an active medium, pumping out the jet apparatus from the second separator vapor mixture of hydrocarbons and feed it into a first separator to give hydrocarbon gases, supplying degassed amine solution in the regenerator to heat in an indirect heat exchanger to obtain the acid gas and the regenerated amine solution, followed by cooling in the same heat exchanger after the second separator. The second separator is installed after the regenerator.

Основным недостатком описанного способа является получение на установке подлежащего утилизации углеводородного газа с высоким содержанием сероводорода и диоксида углерода и, как следствие, снижение выхода кислого газа.The main disadvantage of the described method is the production of a hydrocarbon gas with a high content of hydrogen sulfide and carbon dioxide at the unit to be disposed of and, as a result, a decrease in the yield of acid gas.

Сущность изобретенияSUMMARY OF THE INVENTION

Изобретение направлено на улучшение показателей процесса, а именно исключение получения на установке некондиционного трудноутилизируемого углеводородного газа и увеличение выхода кислого газа на стадии регенерации, что достигается путем изменения технологической схемы установки и организацией аминовой очистки углеводородного газа.The invention is aimed at improving the performance of the process, namely, eliminating the production of substandard difficult to utilize hydrocarbon gas at the installation and increasing the acid gas yield at the regeneration stage, which is achieved by changing the technological scheme of the installation and organizing the amine purification of hydrocarbon gas.

Указанная задача решается, а технический результат достигается в части способа, как объекта изобретения, за счет того, что способ дегазации насыщенного аминового раствора включает стадию дегазации сепарированием под давлением предпочтительно выше атмосферного с получением углеводородного газа (первая стадия дегазации), стадию дегазации сепарированием под вакуумом в сочетании с эжектированием с получением парогазовой смеси в качестве промежуточного продукта и вовлечением в исходный насыщенный аминовый раствор (вторая стадия дегазации), стадию регенерации десорбцией с получением кислого газа и регенерированного аминового раствора (стадия регенерации), при этом, согласно изобретению, обе стадии дегазации осуществляют до стадии регенерации, процесс дегазации дополняют стадией абсорбционной очистки углеводородного газа от остаточного содержания кислых компонентов ненасыщенным аминовым раствором.This problem is solved, and the technical result is achieved in part of the method, as an object of the invention, due to the fact that the method of degassing a saturated amine solution includes a step of degassing by separation under pressure, preferably above atmospheric, to produce a hydrocarbon gas (first stage of degassing), a step of degassing by separation under vacuum in combination with ejection to obtain a vapor-gas mixture as an intermediate product and involvement in the initial saturated amine solution (second stage, degassing ii) the desorption regeneration step to produce acid gas and the regenerated amine solution (regeneration step), wherein, according to the invention, both degassing steps are carried out prior to the regeneration step, the degassing process is supplemented with the step of absorption purification of the hydrocarbon gas from the residual content of acid components with an unsaturated amine solution.

Стадию регенерации десорбцией осуществляют в сочетании с рекуперационным нагревом в теплообменнике насыщенного аминового раствора регенерированным аминовым раствором.The desorption regeneration step is carried out in combination with regenerative heating in a heat exchanger of a saturated amine solution with a regenerated amine solution.

В частном случае процесс дегазации дополняют стадией извлечения из насыщенного аминового раствора остаточного содержания жидких углеводородов отстаиванием в сочетании с коалесценцией.In a particular case, the degassing process is supplemented by the stage of extraction from the saturated amine solution of the residual content of liquid hydrocarbons by settling in combination with coalescence.

Первую стадию дегазации, стадию абсорбционной очистки углеводородного газа и стадию извлечения остаточного содержания жидких углеводородов осуществляют в одном аппарате, в качестве которого используют аппарат колонного типа.The first stage of degassing, the stage of absorption purification of hydrocarbon gas and the stage of extraction of the residual content of liquid hydrocarbons is carried out in one apparatus, which is used as a column type apparatus.

Осуществляют принудительное транспортирование дегазированного насыщенного аминового раствора со второй стадии дегазации на стадию регенерации.Forced transportation of a degassed saturated amine solution from the second degassing stage to the regeneration stage is carried out.

Принудительное транспортирование дегазированного насыщенного аминового раствора осуществляют с использованием энергии части исходного насыщенного аминового раствора, определяемой расчетом.Forced transportation of a degassed saturated amine solution is carried out using the energy of a portion of the original saturated amine solution, determined by calculation.

Указанная задача решается и технический результат достигается в части установки, как объекта изобретения, также за счет того, что используют установку дегазации насыщенного аминового раствора, которая содержит сепаратор (первый) под давлением предпочтительно выше атмосферного, сепаратор (второй) под вакуумом со струйным аппаратом, регенератор с рекуперативным теплообменником, трубопроводную обвязку структурных элементов (линии) установки с обеспечением возможности подачи насыщенного аминового раствора, содержащего растворенные углеводороды, на установку и в струйный аппарат в качестве активной среды, откачки струйным аппаратом из второго сепаратора парогазовой смеси и подачи ее в первый сепаратор с получением углеводородных газов, подачи дегазированного аминового раствора в с получением кислого газа и регенерированного аминового раствора, при этом, согласно изобретению, установка снабжена аппаратом колонного типа, имеющим зону питания, выполненную с обеспечением возможности использования ее в качестве первого сепаратора, с линиями ввода насыщенного аминового раствора, верхнюю секцию с контактными устройствами и линиями ввода ненасыщенного аминового раствора в качестве абсорбента и вывода углеводородного газа, нижнюю секцию, предпочтительно снабженную насадкой и имеющую линию вывода насыщенного аминового раствора с низа с подачей во второй сепаратор, причем аппарат колонного типа и второй сепаратор установлены до регенератора.This problem is solved and the technical result is achieved in terms of the installation, as an object of the invention, also due to the fact that they use the installation of degassing of a saturated amine solution, which contains a separator (first) under pressure preferably above atmospheric, a separator (second) under vacuum with a jet apparatus, regenerator with a recuperative heat exchanger, piping of the structural elements (lines) of the installation with the possibility of supplying a saturated amine solution containing dissolved carbon hydrogens, to the installation and to the jet apparatus as an active medium, pumping out a vapor-gas mixture by a jet apparatus from the second separator and supplying it to the first separator to produce hydrocarbon gases, supplying a degassed amine solution to produce acid gas and a regenerated amine solution, wherein, according to of the invention, the installation is equipped with a column type apparatus having a feed zone, made possible to use it as a first separator, with saturated amine input lines solution, the upper section with contact devices and the input lines of the unsaturated amine solution as an absorbent and a hydrocarbon gas outlet, the lower section, preferably equipped with a nozzle and having a saturated amine solution output line from the bottom, is supplied to the second separator, the column type apparatus and the second separator being installed to the regenerator.

Установка снабжена рекуперативным теплообменником, выполненным с обеспечением возможности нагрева насыщенного аминового раствора регенерированным аминовым раствором.The installation is equipped with a recuperative heat exchanger made with the possibility of heating a saturated amine solution with a regenerated amine solution.

Установка снабжена насосом для транспортирования дегазированного насыщенного аминового раствора из второго сепаратора в регенератор.The unit is equipped with a pump for transporting a degassed saturated amine solution from the second separator to a regenerator.

Установка дополнительно снабжена гидротурбиной, которая связана с насосом и выполнена с обеспечением возможности использования энергии части исходного насыщенного аминового раствора для работы насоса, имеет линии подачи этого потока и транспортирования в первый сепаратор.The installation is additionally equipped with a hydraulic turbine, which is connected to the pump and is configured to use the energy of a part of the initial saturated amine solution to operate the pump; it has lines for supplying this stream and transporting it to the first separator.

В предпочтительном варианте второй сепаратор снабжен насадкой.In a preferred embodiment, the second separator is provided with a nozzle.

Аппарат колонного типа установки дополнительно снабжен промежуточной секцией с коалесцером, выполненной с возможностью вывода остаточного содержания жидких углеводородов боковым погоном.The column-type apparatus of the installation is additionally equipped with an intermediate section with a coalescer, configured to output the residual liquid hydrocarbon content in a side stream.

Осуществление обеих стадий дегазации до стадии регенерации и абсорбционной очистки углеводородного газа в одном аппарате (аппарате колонного типа) позволяет получить очищенный углеводородный газ с минимальным содержанием кислых компонентов и обеспечить максимальный отбор последних на стадии регенерации при минимальных дополнительных затратах.The implementation of both stages of degassing to the stage of regeneration and absorption purification of hydrocarbon gas in one apparatus (column type apparatus) allows one to obtain purified hydrocarbon gas with a minimum content of acidic components and to ensure the maximum selection of the latter at the regeneration stage with minimal additional costs.

Дополнение процесса дегазации стадией извлечения из насыщенного аминового раствора остаточного содержания жидких углеводородов отстаиванием с использованием промежуточной секции аппарата колонного типа, снабженной коалесцером, расширяет номенклатуру получаемых кондиционных продуктов и снижает вероятность попадания в регенерированный аминовый раствор циркулирующих по системе балластных компонентов, что повышает эффективность процесса.Supplementing the degassing process with the stage of removing from the saturated amine solution the residual content of liquid hydrocarbons by settling using an intermediate section of a column type apparatus equipped with a coalescer expands the range of obtained conditioned products and reduces the likelihood of ballast components circulating through the system, which increases the efficiency of the process.

Осуществление первой стадии дегазации, стадии абсорбционной доочистки углеводородного газа и стадии извлечения остаточного содержания жидких углеводородов в одном аппарате, выполненном в виде двухсекционного аппарата колонного типа, позволяет получить технический результат при минимальных дополнительных капитальных затратах.The implementation of the first stage of degassing, the stage of absorption purification of hydrocarbon gas and the stage of extraction of the residual content of liquid hydrocarbons in one apparatus, made in the form of a two-section apparatus of the column type, allows to obtain a technical result with minimal additional capital costs.

Наличие насадки во втором сепараторе увеличивает поверхность испарения и тем самым способствует улучшению условий выделения углеводородов из насыщенного аминового раствора.The presence of a nozzle in the second separator increases the evaporation surface and thereby improves the conditions for the separation of hydrocarbons from a saturated amine solution.

Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings

На Фигуре представлена принципиальная технологическая схема установки дегазации насыщенного аминового раствора.The Figure shows a schematic flow diagram of a degassing unit of a saturated amine solution.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретенияInformation confirming the possibility of carrying out the invention

Как показано на чертеже, изобретение может быть осуществлено следующим образом.As shown in the drawing, the invention can be implemented as follows.

Установка, как объект изобретения, включает следующие структурные элементы: вакуумный сепаратор 4, снабженный насадкой 5, струйный аппарат (эжектор) 7, аппарат колонного типа 9, который снабжен зоной питания 10, верхней секцией 11 с контактными устройствами 12, нижней секцией 15 с насадкой 16, промежуточную секцию 17 с коалесцером 17', насос 20 и связанную с ним гидротурбину 20а, рекуперативный теплообменник 22 и регенератор 24, а также трубопроводную обвязку.The installation, as an object of the invention, includes the following structural elements: a vacuum separator 4 equipped with a nozzle 5, an inkjet apparatus (ejector) 7, a column type apparatus 9, which is equipped with a supply zone 10, an upper section 11 with contact devices 12, a lower section 15 with a nozzle 16, the intermediate section 17 with the coalescer 17 ', the pump 20 and the associated hydraulic turbine 20a, a regenerative heat exchanger 22 and a regenerator 24, as well as piping.

Исходное сырье, представляющее собой водный раствор аминов, насыщенный кислыми компонентами, в том числе сероводородом, и содержащее растворенные углеводородные газы и жидкие углеводороды, поступает под высоким давлением на установку по линии 1. На установке получают следующие продукты:The feedstock, which is an aqueous solution of amines, saturated with acidic components, including hydrogen sulfide, and containing dissolved hydrocarbon gases and liquid hydrocarbons, is supplied under high pressure to the unit through line 1. The following products are obtained at the unit:

- очищенный углеводородный газ по линии 14 с верха аппарата колонного типа 9;- purified hydrocarbon gas through line 14 from the top of the column type apparatus 9;

- жидкие углеводороды боковым погоном по линии 17" в промежуточной секции 17 аппарата колонного типа 9;- liquid hydrocarbons side stream along the line 17 "in the intermediate section 17 of the apparatus of the column type 9;

- газ (концентрат сероводорода) по линии 25 в регенераторе 24;- gas (hydrogen sulfide concentrate) along line 25 in the regenerator 24;

- регенерированный аминовый раствор по линии 26 и, после охлаждения в рекуперативном теплообменнике, по линии 27.- a regenerated amine solution along line 26 and, after cooling in a regenerative heat exchanger, along line 27.

Работа установки, с учетом вышеизложенного, сводится к следующему.The operation of the installation, taking into account the foregoing, boils down to the following.

Поступающее по линии 1 исходное сырье высокого давления разветвляется на два потока, один из которых направляется по линии 2 в эжектор в качестве активной среды, другой поток подается непосредственно или, после использования его энергии в гидротурбине (путем ввода по линии 3' и вывода по линии 3''), в аппарат колонного типа 9 по линии 3. Кубовый продукт этого аппарата колонного типа, представляющий собой насыщенный аминовый раствор с остаточным содержанием растворенных кислых компонентов и углеводородов, поступает в сепаратор 4, оснащенный насадкой 5. В сепараторе создается вакуум за счет откачки парогазовой смеси по линии 6 эжектором 7. Насадка способствует лучшему отделению парогазовой смеси от жидкой фазы за счет увеличения поверхности испарения. Образовавшаяся в эжекторе парогазожидкостная смесь поступает по линии 8 в аппарат колонного типа 9, а именно в ее зону питания 10, где осуществляется сепарация парогазожидкостной смеси под давлением чуть выше атмосферного. В результате испарившиеся в вакуумном сепараторе жидкие углеводороды частично переходят в жидкую фазу (при их существенном содержании). Выделившийся сероводородсодержащий углеводородный газ поступает в верхнюю секцию 11 аппарата колонного типа, оснащенной контактными устройствами 12, куда вводится также ненасыщенный аминовый раствор по линии 13. В результате контактирования восходящего потока сероводородсодержащего углеводородного газа с нисходящим потоком ненасыщенного аминового раствора осуществляется абсорбционная очистка от сероводорода и диоксида углерода углеводородного газа, который отбирается с верха аппарата колонного типа 9 по линии 14. В нижнюю секцию 15 аппарата колонного типа 9 поступают следующие потоки жидкости: часть исходного насыщенного раствора по линии 3; жидкая фаза парогазожидкостной смеси, транспортируемой по линии 8, после выделения газов в зоне питания 10 (выполняющей функцию первого сепаратора); жидкость с вышерасположенной секции, насыщенная кислыми газами и содержащая углеводороды. Из смеси этих жидких потоков в секции 15, оснащенной насадкой 16, более интенсивно выделяются газы, включая C1-С4, а также жидкие углеводороды, благодаря увеличению поверхности испарения за счет насадки. Между верхней и нижней секциями аппарата колонного типа 9 может быть смонтирована промежуточная секция 17, оснащенная коалесцером 17'. Эта секция, как и нижняя, работает в затопленном режиме. Коалесецер ускоряет процесс выделения из двухфазной жидкости жидких углеводородов, которые выводятся из аппарата колонного типа боковым погоном по линии 17''. Расходом этого потока регулируется количество стекающей в зону питания жидкости. Кубовый продукт аппарата колонного типа 9, представляющий собой насыщенный аминовый раствор с небольшим остаточным содержанием углеводородов, поступает по линии 18 в вакуумный сепаратор 4, оснащенный насадкой (см. выше). С низа этого сепаратора выводится по линии 19 насыщенный сероводородом и диоксидом углерода аминовый раствор, практически не содержащий углеводородов, и подается на прием насоса 20, связанный с гидротурбиной 20а, в которой используется энергия части исходного сырья, подаваемого на установку под высоким давлением. В связи с этим отпадает необходимость использования дополнительной электроэнергии на перекачку жидкости. Поток с выкида насоса 20 подается по линии 21 в рекуперативный теплообменник 22, где нагревается за счет охлаждения регенерированного аминового раствора. Далее этот нагретый поток подается по линии 23 в регенератор 24, в котором осуществляется очистка насыщенного аминового раствора от кислых газов. Этот газ, практически не содержащий примесей углеводородов, выводится из регенератора 24 по линии 25. Регенерированный раствор, тоже практически не содержащий примесей углеводородов, выводится по линии 26 и, после охлаждения за счет нагрева встречного потока насыщенного аминового раствора в рекуперативном теплообменнике 26, выводится с установки по линии 27.The high-pressure feedstock arriving through line 1 branches out into two streams, one of which is sent via line 2 to the ejector as an active medium, the other stream is supplied directly or, after using its energy in the turbine (by inputting via line 3 'and outputting via line 3 ''), to the column type apparatus 9 along line 3. The bottoms product of this column type apparatus, which is a saturated amine solution with a residual content of dissolved acidic components and hydrocarbons, enters a separator 4 equipped with us Adhesive 5. A vacuum is created in the separator by pumping out the gas-vapor mixture through line 6 with an ejector 7. The nozzle promotes better separation of the gas-vapor mixture from the liquid phase by increasing the evaporation surface. The vapor-gas mixture formed in the ejector enters through the line 8 to the column type apparatus 9, namely, to its supply zone 10, where the vapor-gas mixture is separated at a pressure slightly above atmospheric pressure. As a result, liquid hydrocarbons vaporized in a vacuum separator partially transfer to the liquid phase (if their content is significant). The released hydrogen sulfide-containing hydrocarbon gas enters the upper section 11 of the column type apparatus equipped with contact devices 12, where an unsaturated amine solution is also introduced via line 13. As a result of contacting the ascending stream of the hydrogen sulfide-containing hydrocarbon gas with the descending stream of the unsaturated amine solution, the hydrogen sulfide and carbon dioxide are absorbed. hydrocarbon gas, which is taken from the top of the column type apparatus 9 along line 14. In the lower section 15 ap the column type 9 parata receive the following liquid flows: a part of the initial saturated solution along line 3; the liquid phase of the vapor-gas mixture transported along line 8, after the evolution of gases in the feed zone 10 (acting as the first separator); liquid from an upstream section, saturated with acid gases and containing hydrocarbons. From a mixture of these liquid streams in section 15, equipped with a nozzle 16, gases are more intensely released, including C 1 -C 4 , as well as liquid hydrocarbons, due to the increase in the evaporation surface due to the nozzle. Between the upper and lower sections of the column type apparatus 9, an intermediate section 17 equipped with a coalescer 17 'can be mounted. This section, like the lower one, works in flooded mode. Coalescer accelerates the process of separating liquid hydrocarbons from a two-phase liquid, which are removed from the column-type apparatus by a side stream along the 17 '' line. The flow rate of this stream controls the amount of liquid flowing into the feed zone. The bottoms product of the column type apparatus 9, which is a saturated amine solution with a small residual hydrocarbon content, enters through line 18 to a vacuum separator 4 equipped with a nozzle (see above). An amine solution saturated with hydrogen sulfide and carbon dioxide, practically free of hydrocarbons, is discharged via line 19 from the bottom of this separator and is fed to a pump intake 20 connected to a hydraulic turbine 20a, which uses the energy of a part of the feedstock supplied to the plant under high pressure. In this regard, there is no need to use additional electricity for pumping liquid. The stream from the discharge of the pump 20 is fed through line 21 to a regenerative heat exchanger 22, where it is heated by cooling the regenerated amine solution. Next, this heated stream is fed through line 23 to a regenerator 24, in which the saturated amine solution is purified from acid gases. This gas, which is practically free of hydrocarbon impurities, is discharged from the regenerator 24 via line 25. A regenerated solution, which is also practically free of hydrocarbon impurities, is discharged via line 26 and, after cooling by heating the counter flow of a saturated amine solution in a recuperative heat exchanger 26, is discharged from installations on line 27.

Сущность изобретения иллюстрируется следующими расчетными примерами, представленными в Таблице.The invention is illustrated by the following calculation examples presented in the Table.

В соответствии с постановкой задачи, на установку поступает в качестве исходного сырья насыщенный аминовый раствор (НАР) в количестве 209214 кг/ч (100%) из абсорбера, в котором осуществляется очистка попутного нефтяного газ от сероводорода (H2S) и диоксида углерода (CO2) 40%-ным водным раствором метилдиэтаноламина (МДЭА). Кроме растворенных H2S (1,64%) и CO2 (1,14%), НАР содержит также растворенные углеводородные газы (C1-C4, 0,05% масс.), которые подлежат выделению. В данном конкретном примере содержание жидких углеводородов (С5+) в НАР мало, поэтому они практически полностью выделяются в составе газовой фазы, так же, как и содержащиеся в НАР азот (N2) и кислород (O2). Циркулирующий через абсорбер НАР подлежит регенерации с удалением H2S и СO2.In accordance with the statement of the problem, the plant receives as the feedstock a saturated amine solution (HAP) in an amount of 209214 kg / h (100%) from the absorber, in which the associated petroleum gas is purified from hydrogen sulfide (H 2 S) and carbon dioxide ( CO 2 ) 40% aqueous solution of methyldiethanolamine (MDEA). In addition to dissolved H 2 S (1.64%) and CO 2 (1.14%), NAR also contains dissolved hydrocarbon gases (C 1 -C 4 , 0.05% wt.), Which are to be released. In this particular example, the content of liquid hydrocarbons (C 5+ ) in NAR is small, therefore, they are almost completely released in the gas phase, as are nitrogen (N 2 ) and oxygen (O 2 ) contained in NAR. The NAP circulating through the absorber must be regenerated with the removal of H 2 S and CO 2 .

В таблице приведены два расчетных примера, первый из которых относится к прототипу, а второй - к заявляемой группе изобретений.The table shows two calculation examples, the first of which relates to the prototype, and the second to the claimed group of inventions.

В примере 1 весь поток исходного сырья направляется в первый сепаратор через эжектор, а в примере 2 - только половина, а вторая половина подается в первый сепаратор непосредственно, минуя эжектор. В примере 1 вакуумная сепарация НАР осуществляется после регенерации, а охлаждение - в рекуперативном теплообменнике - позже. Поэтому НАР подается в этот сепаратор с высокой температурой. Остальные отличия режимных параметров двух примеров являются следствием этого фактора и использования в примере 2 ненасыщенного (в данном случае - свежего) аминового раствора для очистки углеводородного газа.In example 1, the entire feed stream is sent to the first separator through the ejector, and in example 2, only half, and the second half is fed to the first separator directly, bypassing the ejector. In example 1, the vacuum separation of the NAP is carried out after regeneration, and cooling in the regenerative heat exchanger later. Therefore, HAP is fed to this high temperature separator. The remaining differences in the operational parameters of the two examples are a consequence of this factor and the use in example 2 of an unsaturated (in this case, fresh) amine solution for the purification of hydrocarbon gas.

Как видно из таблицы, предлагаемое техническое решение имеет относительно прототипа следующие основные преимущества:As can be seen from the table, the proposed technical solution has the following main advantages regarding the prototype:

- получение очищенного газа с высокой концентрацией С1-C4 (82,1% против 11,5%) в количестве 130 кг/ч (0,06%);- obtaining purified gas with a high concentration of C 1 -C 4 (82.1% versus 11.5%) in an amount of 130 kg / h (0.06%);

- исключение вывода с установки сероводородсодержащего некондиционного продукта в газовой фазе;- the exception of the withdrawal from the installation of a hydrogen sulfide-containing substandard product in the gas phase;

- повышение извлечения кислого газа на 9,5% (5984 кг/ч против 5464 кг/ч) в регенераторе.- increase in acid gas recovery by 9.5% (5984 kg / h versus 5464 kg / h) in the regenerator.

Кроме того, снижается содержание сероводорода в аминовом растворе на выходе из регенератора (4,2 кг/ч против 9,3 кг/ч в прототипе).In addition, the hydrogen sulfide content in the amine solution is reduced at the outlet of the regenerator (4.2 kg / h against 9.3 kg / h in the prototype).

Таким образом, предлагаемый способ и установка для его осуществления позволяют существенно улучшить показатели процесса дегазации насыщенного аминового раствора.Thus, the proposed method and installation for its implementation can significantly improve the performance of the degassing process of a saturated amine solution.

Figure 00000001
Figure 00000001

Claims (12)

1. Способ дегазации насыщенного аминового раствора, включающий, по меньшей мере, стадию дегазации сепарированием под давлением предпочтительно выше атмосферного с получением углеводородного газа, стадию дегазации сепарированием под вакуумом в сочетании с эжектированием с получением парогазовой смеси в качестве промежуточного продукта и вовлечением в исходный насыщенный аминовый раствор, стадию регенерации десорбцией с получением кислого газа и регенерированного аминового раствора, отличающийся тем, что обе стадии дегазации осуществляют до стадии регенерации, процесс дегазации дополняют стадией абсорбционной очистки углеводородного газа от остаточного содержания компонентов кислого газа ненасыщенным аминовым раствором.1. A method for degassing a saturated amine solution, comprising at least a degassing step by separation under pressure, preferably above atmospheric, to produce a hydrocarbon gas, a degassing step by vacuum separation in combination with ejection to obtain a vapor-gas mixture as an intermediate product and involving the saturated amine in the starting material a solution, a regeneration step by desorption to produce acid gas and a regenerated amine solution, characterized in that both stages of degassing are carried out They are added to the regeneration stage, the degassing process is supplemented by the stage of absorption treatment of hydrocarbon gas from the residual content of acid gas components with an unsaturated amine solution. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что стадию регенерации десорбцией осуществляют в сочетании с рекуперационным нагревом в теплообменнике насыщенного аминового раствора регенерированным аминовым раствором.2. The method according to p. 1, characterized in that the stage of regeneration by desorption is carried out in combination with regenerative heating in a heat exchanger of a saturated amine solution with a regenerated amine solution. 3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в частном случае процесс дегазации дополняют стадией извлечения из насыщенного аминового раствора остаточного содержания жидких углеводородов отстаиванием, в сочетании с коалесценцией.3. The method according to p. 1, characterized in that in the particular case the degassing process is supplemented by the stage of extraction from the saturated amine solution of the residual content of liquid hydrocarbons by settling, in combination with coalescence. 4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что осуществляют принудительное транспортирование дегазированного насыщенного аминового раствора со второй стадии дегазации на стадию регенерации.4. The method according to p. 1, characterized in that carry out the forced transportation of degassed saturated amine solution from the second stage of degassing to the stage of regeneration. 5. Способ по п. 4, отличающийся тем, что принудительное транспортирование дегазированного насыщенного аминового раствора осуществляют с использованием энергии части исходного насыщенного аминового раствора, определяемой расчетом.5. The method according to p. 4, characterized in that the forced transportation of a degassed saturated amine solution is carried out using the energy of a portion of the original saturated amine solution, determined by calculation. 6. Способ по любому из пп. 1-5, отличающийся тем, что первую стадию дегазации, стадию абсорбционной доочистки углеводородного газа и стадию извлечения остаточного содержания жидких углеводородов осуществляют в одном аппарате, в качестве которого используют аппарат колонного типа.6. The method according to any one of paragraphs. 1-5, characterized in that the first stage of degassing, the stage of absorption purification of hydrocarbon gas and the stage of extraction of the residual content of liquid hydrocarbons is carried out in one apparatus, which is used as a column type apparatus. 7. Установка дегазации насыщенного аминового раствора, содержащая, по меньшей мере, сепаратор под давлением предпочтительно выше атмосферного, сепаратор под вакуумом со струйным аппаратом, регенератор, трубопроводную обвязку структурных элементов установки с обеспечением возможности подачи насыщенного аминового раствора, содержащего растворенные углеводороды, на установку и в струйный аппарат в качестве активной среды, откачки струйным аппаратом из второго сепаратора парогазовой смеси и подачи ее в первый сепаратор с получением углеводородных газов, подачи дегазированного аминового раствора в регенератор с получением кислого газа и регенерированного аминового раствора, отличающаяся тем, что установка снабжена аппаратом колонного типа, имеющим зону питания, выполненную с обеспечением возможности использования ее в качестве первого сепаратора, с линиями ввода насыщенного аминового раствора, верхнюю секцию с контактными устройствами и линиями ввода ненасыщенного аминового раствора в качестве абсорбента и вывода углеводородного газа, нижнюю секцию, предпочтительно снабженную насадкой и имеющую линию вывода насыщенного аминового раствора с низа с подачей во второй сепаратор, причем аппарат колонного типа и второй сепаратор установлены до регенератора.7. Installation for degassing a saturated amine solution, comprising at least a separator under pressure, preferably higher than atmospheric, a separator under vacuum with a jet apparatus, a regenerator, piping of the structural elements of the installation with the possibility of supplying a saturated amine solution containing dissolved hydrocarbons to the installation and into the inkjet apparatus as an active medium, pumping out a gas-vapor mixture from the second separator of the gas-vapor mixture by the jet apparatus and supplying it to the first separator to obtain hydrogen gas, supplying a degassed amine solution to the regenerator to produce acid gas and a regenerated amine solution, characterized in that the installation is equipped with a column type apparatus having a feed zone configured to be used as a first separator, with input lines of a saturated amine solution, the upper section with contact devices and the input lines of the unsaturated amine solution as absorbent and the output of hydrocarbon gas, the lower section, prefer provided with no nozzle and having an output line of a saturated solution of the amine from the bottom of feed in the second separator, wherein a column-type apparatus and a second separator installed before the regenerator. 8. Установка по п. 7, отличающаяся тем, что регенератор снабжен рекуперативным теплообменником, выполненным с обеспечением возможности нагрева насыщенного аминового раствора регенерированным аминовым раствором.8. Installation according to claim 7, characterized in that the regenerator is equipped with a regenerative heat exchanger, configured to allow heating of the saturated amine solution with the regenerated amine solution. 9. Установка по п. 7, отличающаяся тем, что она снабжена насосом для транспортирования дегазированного насыщенного аминового раствора из второго сепаратора в регенератор.9. Installation according to claim 7, characterized in that it is equipped with a pump for transporting a degassed saturated amine solution from the second separator to a regenerator. 10. Установка по п. 7, отличающаяся тем, что второй сепаратор установки в предпочтительном варианте снабжен насадкой.10. Installation according to claim 7, characterized in that the second separator of the installation is preferably provided with a nozzle. 11. Установка по п. 7, отличающаяся тем, что аппарат колонного типа установки дополнительно снабжен промежуточной секцией с коалесцером, выполненной с возможностью вывода остаточного содержания жидких углеводородов боковым погоном.11. Installation according to claim 7, characterized in that the column-type apparatus of the installation is additionally equipped with an intermediate section with a coalescer, configured to output the residual liquid hydrocarbon content in a side stream. 12. Установка по любому из пп. 7-11, отличающаяся тем, что она дополнительно снабжена гидротурбиной, которая связана с насосом и выполнена с обеспечением возможности использования энергии части исходного насыщенного аминового раствора для работы насоса, имеет линии подачи этого потока и транспортирования в первый сепаратор.12. Installation according to any one of paragraphs. 7-11, characterized in that it is additionally equipped with a hydraulic turbine, which is connected to the pump and is configured to use the energy of part of the original saturated amine solution for the pump to operate, has lines for supplying this stream and transporting it to the first separator.
RU2017118738A 2017-05-29 2017-05-29 Method of the saturated amine solution degassing and installation for its implementation RU2658412C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017118738A RU2658412C1 (en) 2017-05-29 2017-05-29 Method of the saturated amine solution degassing and installation for its implementation

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017118738A RU2658412C1 (en) 2017-05-29 2017-05-29 Method of the saturated amine solution degassing and installation for its implementation

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2658412C1 true RU2658412C1 (en) 2018-06-21

Family

ID=62713386

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017118738A RU2658412C1 (en) 2017-05-29 2017-05-29 Method of the saturated amine solution degassing and installation for its implementation

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2658412C1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4405585A (en) * 1982-01-18 1983-09-20 Exxon Research And Engineering Co. Process for the selective removal of hydrogen sulfide from gaseous mixtures with severely sterically hindered secondary aminoether alcohols
RU2007209C1 (en) * 1992-02-20 1994-02-15 Научно-исследовательский институт энергетического машиностроения МГТУ им.Н.Э.Баумана Plant for cleaning gas
RU9173U1 (en) * 1998-07-29 1999-02-16 Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственное предприятие "ЭТАН" INSTALLING GAS CLEANING FROM SULFUR COMPOUNDS
RU2544993C1 (en) * 2013-12-24 2015-03-20 Игорь Анатольевич Мнушкин Method of removing hydrogen sulphide from decomposition gases from apparatus for atmospheric-vacuum or vacuum distillation of oil
RU2555011C2 (en) * 2013-05-29 2015-07-10 Андрей Владиславович Курочкин Method of regenerating saturated amine solution

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4405585A (en) * 1982-01-18 1983-09-20 Exxon Research And Engineering Co. Process for the selective removal of hydrogen sulfide from gaseous mixtures with severely sterically hindered secondary aminoether alcohols
RU2007209C1 (en) * 1992-02-20 1994-02-15 Научно-исследовательский институт энергетического машиностроения МГТУ им.Н.Э.Баумана Plant for cleaning gas
RU9173U1 (en) * 1998-07-29 1999-02-16 Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственное предприятие "ЭТАН" INSTALLING GAS CLEANING FROM SULFUR COMPOUNDS
RU2555011C2 (en) * 2013-05-29 2015-07-10 Андрей Владиславович Курочкин Method of regenerating saturated amine solution
RU2544993C1 (en) * 2013-12-24 2015-03-20 Игорь Анатольевич Мнушкин Method of removing hydrogen sulphide from decomposition gases from apparatus for atmospheric-vacuum or vacuum distillation of oil

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7635408B2 (en) Methods and configurations for acid gas enrichment
US7455828B2 (en) Process and apparatus for converting hydrogen sulfide into hydrogen and sulfur
JP6571188B2 (en) Cyclone separation and recovery of carbon dioxide from heated liquid adsorbent
CN107438475B (en) Method for energy-efficient recovery of carbon dioxide from an absorbent and apparatus suitable for operating the method
US7276153B2 (en) Method for neutralising a stream of hydrocarbon fluid
CN110997109B (en) Integration of cold solvent and acid gas removal
CN110997108B (en) Integration of cold solvent and acid gas removal
RU2547021C1 (en) Method and unit for stripping of natural gas from carbon dioxide and hydrogen sulphide
RU2536511C2 (en) Process and plant for water removal from natural gas or industrial gases by physical solvents
US11266945B2 (en) Combined acid gas removal and water filtration system
RU2658412C1 (en) Method of the saturated amine solution degassing and installation for its implementation
CN111548824A (en) Combined process for recovering and separating refinery dry gas
RU2381823C1 (en) Method of purifying gas from acid components and installation for realising said method
TW565468B (en) Method and device for recovering hydrocarbon vapor
RU2555011C2 (en) Method of regenerating saturated amine solution
CN210645772U (en) Produce acid gas purifier of multiple purity hydrogen sulfide
CN109200617B (en) Method for treating hydrogen peroxide oxidized tail gas
CN107278167B (en) Process for recovering carbon dioxide from an absorbent with a reduced supply of stripping steam
RU2325207C1 (en) Device for vacuum distillation of raw predominantly petroleum raw
RU2413751C1 (en) Procedure for complex processing oil containing hydrogen sulphide
WO2024034295A1 (en) Gas treatment apparatus and gas treatment method
CN109200615B (en) Treatment method of tail gas produced in hydrogen peroxide preparation process
WO2020260438A1 (en) Membrane deaeration with circulating n2

Legal Events

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

Effective date: 20190530

NF4A Reinstatement of patent

Effective date: 20210603