SU1711954A1

SU1711954A1 - Method for drying and cleaning natural gas from liquid hydrocarbons

Info

Publication number: SU1711954A1
Application number: SU894799978A
Authority: SU
Inventors: Эмин Мустафа Оглы Али-Заде; Фикрет Мустафа Оглы Оруджев; Олег Мухамедович Ходжаев; Эдуард Викторович Пыльник; Анатолий Николаевич Вшивцев; Гусейн Наджаф Оглы Мамедов
Priority date: 1989-12-13
Filing date: 1989-12-13
Publication date: 1992-02-15

Abstract

Изобретение относитс к адсорбционным процессам и может найти применение в газовой, нефтехимической и других отрасл х промышленности дл процессов осушки :и отбензинивани газов. Цель изобретени - увеличение степени очистки и механической прочности сорбента. Адсорбцию предложено проводить на отработанном в процессе демеркаптанизации газа цеолите, предварительно измельченном с добавлением 10-15 мае. % бентонитовой глины, гранулированном и термообработанном при температуре 400-500°С. 1 табл.The invention relates to adsorption processes and may find application in the gas, petrochemical and other industries in the drying process: and gas stripping. The purpose of the invention is to increase the degree of purification and mechanical strength of the sorbent. It was proposed to carry out the adsorption on the zeolite spent in the process of gas demercaptanization, previously crushed with the addition of 10-15 May. % of bentonite clay, granulated and heat-treated at a temperature of 400-500 ° C. 1 tab.

Description

. Изобретение относитс к процессам адсорбционной осушки и отбензинивани газов , широко примен емым в нефтехимической , газовой, нефт ной, электронной промышленности , приборостроении и других отрасл х народного хоз йства, в частности при осушке природных и/попутных газон, воздуха, инертных газов и т.п.. The invention relates to the processes of adsorption drying and gas stripping, widely used in the petrochemical, gas, petroleum, electronics, instrument making and other national industries, in particular for drying natural and / or associated lawns, air, inert gases, etc. P.

Наиболее близким к предполагаемому по технической сущности и достигввлллму результату вл етс способ осуШкикот® зинивани газа путем адсор&цт вдет и углеводородов на синтетических цесми гах типа Аи X при 20-40С и давлении -WHSO Kfc/CM с последующей регенерацией нашщенного цеолита продувкой осушенньйм газом при 320-350°С. При зтом точка росы осушенного газа достигает (-60) -(-65)°С;The closest to the proposed technical essence and achieved in the result is the method of Shushkot® gas zinivanie by adsor & vt vdet and hydrocarbons on synthetic cestami type Ai X at 20-40 ° C and pressure -WHSO Kfc / CM with subsequent regeneration of the suspended zeolite by blowing dry gas at 320-350 ° C. In this case, the dew point of the dried gas reaches (-60) - (- 65) ° C;

Однако способ характеризуетс недостаточно высокой адсорбционной способностью цеолита по углеводородам.However, the method is characterized by an insufficiently high adsorption capacity of the zeolite for hydrocarbons.

составл ющей 60-65 мг/см , низкой механической прочностью, а также относительно высокой их стоимостью.60-65 mg / cm, low mechanical strength, and their relatively high cost.

Цель изобретени -увеличение степени Очистки природного газа от жидких углеводородов .The purpose of the invention is to increase the degree of purification of natural gas from liquid hydrocarbons.

Поставленна цель достигаетс способом осушки природного газа путем адсорбции влаги и углеводородов на цеолитсодефжащем сорбенте с последующей регене|1а ией насыщенного сорбента продувкой ча&Гыо осушенного газа при 320-350°С, в в качестве сорбента используют от| )1а6отанный в процессе адсорбции меркаптанов цеолит NaX с содержанием кокса 8-10 мас.% предварительно измельченный с добавлением 10-15 мас.% бентонита, гранулированный и термообработанный при 400-500С.This goal is achieved by the method of drying natural gas by adsorbing moisture and hydrocarbons on a zeolite-containing sorbent followed by regeneration of a saturated sorbent by blowing a dry gas at 320–350 ° C, and as a sorbent it is used from | ) 1a6 NaX zeolite in the adsorption process of mercaptans NaX with a coke content of 8-10 wt.% Previously crushed with the addition of 10-15 wt.% Bentonite, granulated and heat-treated at 400-500С.

Данный способ позвол ет при сохранении глубины осушки газа в интервале (-65) (-70)°С увеличить адсорбционную способность цеолита по жидким углеводородам (на примере гептана) от 60-65 до 80-90 мг/см , а также его механическую прочность с 0.650 ,7 до 0,9-1,0 кгс/мм.This method allows, while maintaining the depth of gas drying in the range (-65) (-70) ° C, to increase the adsorption capacity of the zeolite for liquid hydrocarbons (for example, heptane) from 60-65 to 80-90 mg / cm, as well as its mechanical strength from 0.650, 7 to 0.9-1.0 kgf / mm.

При проведении экспериментальных исследований установлено, что адсорбированные в процессе демеркаптанизации природного газа цеолитом NaX амины, гликоли и углеводороды во врем высокотемпературной регенерации десорбируютс не полностью и, постепенно накаплива сь на его поверхности, снижают адсорбционную емкость по влаге и глубину осушки газа. Кроме того, механическа прочность синтетического цеолита NaX не превышает 0,65 кгс/см и при его эксплуатации в адсорбционных процессах, где давление в адсорбере составл ет 5,0-6,0 МПа, наблюдаетс его интенсивное измельчение.Experimental studies have found that amines, glycols and hydrocarbons adsorbed during natural gas demercaptanization with NaX zeolite during high-temperature regeneration are not fully desorbed and gradually accumulate on its surface, reduce the adsorption capacity for moisture and the depth of gas drying. In addition, the mechanical strength of synthetic zeolite NaX does not exceed 0.65 kgf / cm and during its operation in adsorption processes, where the pressure in the adsorber is 5.0-6.0 MPa, its intensive grinding is observed.

При осуществлении процесса высокотемпературной термообработки при 400500°С отработанного цеолита, подвергнутого переработке по предлагаемому способу , наблюдаетс выгорание оставшейс на поверхности цеолита части неадсорбированных углеводородов с образованием вторичных пор, которые способствуют увеличению адсорбционной способности цеолита по жидким углеводородам (например , по гептану), а добавлением 10-15 мас.% бентонитовой глины приводит к увеличению механической прочности цеолита.When carrying out the process of high-temperature heat treatment at 400,500 ° C, the spent zeolite processed by the proposed method, burns out the part of non-adsorbed hydrocarbons remaining on the surface of the zeolite to form secondary pores, which increase the adsorption capacity of the zeolite for liquid hydrocarbons (for example, heptane) and 10-15 wt.% Bentonite clay leads to an increase in the mechanical strength of the zeolite.

Такой механизм образовани вторичных пор на поверхности цеолита не противоречит существующим положени м, а увеличение его адсорбционной способности по углеводородам за счет образовани кокса объ сн етс формированием на поверхности цеолита углеводородного адсорбента .Such a mechanism for the formation of secondary pores on the surface of a zeolite does not contradict the existing conditions, and the increase in its adsorption capacity for hydrocarbons due to the formation of coke is explained by the formation of a hydrocarbon adsorbent on the surface of the zeolite.

При проведении экспериментальных исследований также установлено, что дл получени положительного эффекта в части увеличени адсорбционной способности по жидким углеводо{3одам (на примере гептана ) необходимо использование именно отработанного цеолита типа NaX с содержанием коксовых отложений 5-8 мае. %, измельченного с добавлением 10-15 мас.% бентонитовой глины, отгранулированного и подвергнутого воздействию температур 400-500С. Эти признаки вл ютс строго необходимыми дл эффективного проведени процесса осушки и отбензинивани .Experimental studies have also found that to obtain a positive effect in terms of increasing the adsorption capacity of liquid carbohydrates {3 years (using heptane as an example), it is necessary to use precisely spent zeolite of the NaX type with a coke deposit 5-8 May. %, crushed with the addition of 10-15 wt.% bentonite clay, granulated and exposed to temperatures of 400-500C. These features are strictly necessary for the efficient drying and stripping process.

Так, при использовании других типов цеолитов (например, NaA, СаА) адсорбци жидких углеводородов практически не происходит , так как адсорбционна способность исходного образца по углеводородам низка. При использовании менее 10% бен.тонитовой глины увеличение механической прочности незначительно, а добавление вThus, when using other types of zeolites (for example, NaA, CaA), adsorption of liquid hydrocarbons practically does not occur, since the adsorptive capacity of the initial sample for hydrocarbons is low. When using less than 10% ben.tonitoy clay, the increase in mechanical strength is negligible, and the addition to

состав цеолита более 15% глины приводитcomposition of zeolite more than 15% clay leads

к ухудшению его сорбционных свойств. Увеличение температуры термообработки гранулированного цеолита выше 500°С может привести к разрушению егоto the deterioration of its sorption properties. An increase in the heat treatment temperature of a granulated zeolite above 500 ° C may lead to its destruction.

0 каркаса, а при температуре ниже 400°С не достигаетс необходима прочность адсорбеКта .0 frame, and at temperatures below 400 ° C, the strength of the adsorbate is not reached.

Использование цеолита с содержанием кокса до 5% не приводит к заметному улучшению адсорбционных свойств по углеводородам , а увеличение содержани коксовых отложений на поверхности цеолита свыше 8% практически невозможно. Пример 1. 90 г отработавшего вThe use of zeolite with a coke content of up to 5% does not lead to a noticeable improvement in the adsorption properties for hydrocarbons, and an increase in the content of coke deposits on the surface of the zeolite above 8% is practically impossible. Example 1. 90 g spent in

0 процессе демеркаптинизации газа цеолита с содержанием коксовых отложений 5 мас.% и 10 г бентонитовой глины измельчают до тонины 50 мкм перемешивают до получени однородной массы, провод тIn the process of demercaptinization of a zeolite gas containing 5% by weight of coke deposits and 10 g of bentonite clay are ground to a fineness of 50 µm and mixed until a homogeneous mass is obtained,

5 гранул цию к последующую термообработку полученных гранул при 400°С. Полученные гранулы цеолита загружают в реактор и через него пропускают природный газ. содержащий пары воды и жидких углеводородов, при 20-25 С и линейной скорости 0,15 м/с.5 granulation to the subsequent heat treatment of the obtained granules at 400 ° C. The resulting zeolite granules are loaded into the reactor and natural gas is passed through it. containing vapors of water and liquid hydrocarbons, at 20-25 C and linear velocity of 0.15 m / s.

Адсорбцию провод т до насыщени цеолита парами воды, которое определ етс по увеличению точки росы осушенного газа.The adsorption is carried out until the zeolite is saturated with water vapor, which is determined by the increase in the dew point of the dried gas.

5 При этом активность цеолита по жидким углеводородам (на примере гептана) составл ет 82 мг/см, а его механическа прочность 0,9 кгс/см.5 At the same time, the zeolite activity with respect to liquid hydrocarbons (for example, heptane) is 82 mg / cm, and its mechanical strength is 0.9 kgf / cm.

После адсорбции провод т регенерацию цеолита при и продукты десорбции собирают в ловушку, охлажденную до-30°С.After adsorption, the zeolite is regenerated at and the desorption products are collected in a trap cooled to -30 ° C.

Далее цеолит подключают на адсорбцию и осушку продолжают до проскока вла5 ги за слой цеолита.Next, the zeolite is connected to adsorption and drying is continued until the moisture breaks through the layer of zeolite.

Остальные примеры сведены в таблицу и осуществл ютс по методике примера 1. Из таблицы следует, что вне предлагаемых числовых интервалов снижаетс адсорбционна способность цеолита по жидким углеводородам, либо его механическа прочность, что приводит к ухудшению показателей технологического процесса в це лом. ,The remaining examples are tabulated and carried out according to the method of Example 1. It follows from the table that outside the proposed numerical ranges, the adsorption capacity of a zeolite for liquid hydrocarbons or its mechanical strength decreases, which leads to a deterioration in the performance of the whole process. ,

5 Адсорбент, получаемый из производственного отхода по указанной методике, прошел лабораторные исследовани в течение года. При этом его активность по гептану упала всего на 6% от начальной, а механическа прочность оставалась на исходном5 The adsorbent obtained from the production waste according to the specified method underwent laboratory research during the year. At the same time, its heptane activity dropped by only 6% from the initial one, while the mechanical strength remained at the initial

уровне. При идентичных услови х активность свежего цеолита NaX после 4 мес упала на 24%, в механическа прочность составила 0.58 кгс/мм.level Under identical conditions, the activity of fresh zeolite NaX after 4 months fell by 24%, and the mechanical strength was 0.58 kgf / mm.

Экономический эффект от внедрени предлагаемого способа, складываетс из улавливани жидких углеводородов, уносимых газом, с дальнейшим их использованием в народном хоз йстве, а также увеличение срока службы адсорбента за счет сохранени его высокой механической прочности.The economic effect of introducing the proposed method consists of trapping liquid hydrocarbons entrained in gas, with their further use in the national economy, as well as increasing the service life of the adsorbent by maintaining its high mechanical strength.

Claims

Claims The method of drying and purification of natural gas from liquid hydrocarbons, including their adsorption on a zeolite-containing sorbent, followed by regeneration of a saturated sorbent, characterized in that. with the aim of increasing the degree of purification, as the latter, used is the zeolite NaX with a coke content of 5–8 May, used in the adsorption process of mercaptans, 5-8 May,%, pre-ground with the addition of 1015% bentonite, granulated and heat-treated at 400–500 ° C,