SU1745119A3 - Способ селективного удалени серы и бензина из газовой смеси - Google Patents

Description

(21)4613298/04

(86) PCT/FR 88/00227 (10.05.88)

(22) 13.01.89

(31)8706843

(32)15.05.87

(33)FR (46)30.06.92. Бюл. №24

(71)Сосьете Насьональ ЕЛФ Акитэн (Продюксьон )(РР)

(72)Клод Бланк и Анри Парадовский (FR) (53)543.211 (088.8)

(56)Патент Франции

№ 2550956, кл. В 01 D 53/14, 1980.

(54) СПОСОБ СЕЛЕКТИВНОГО УДАЛЕНИЯ

СЕРЫ И БЕНЗИНА ИЗ ГАЗОВОЙ СМЕСИ

(57)Сущность изобретени : газова  смесь, содержаща  в основном метан, и наход ща с  под давлением 3-8 МПа. контактирует в зоне промывки, имеющей число теоретических тарелок 21 и более, с растворителем, выбранным из группы метанол, пропиленкарбонат , диметилформамид. у-бутиролактон . при температуре от -5 до -40°С. которую поддерживают с точностью ±5°С. при соотношении массовых дебитов газовой смеси и растворител , при котором с одной .стороны получают газовую фазу, состо щую в основном из метана, и в которой парциальное давление сероводорода ниже 50 Па, с другой стороны - жидкую фазу, называемую обогащенным растворителем, состо щую из растворител , обогащенного сероводородом и другими абсорбированными соединени ми, и фракции конденсированных углеводородов, содержащих 80 мол.% и более углеводородов Сз и выше, имеющихс  в газовой смеси. Обогащенный растворитель подвергают деметанизирующей обработке с получением жидкой фазы, лишенной метана и называемой обогащенным деметанизированным растворителем, и газовой фазы, обогащенной . охлаждают обогащенный деметанизированный растворитель до температуры, котора  ниже температуры в зоне промывки и находитс  в интервале от -30 до -80°С, чтобы вызвать расслоение указанного обогащенного деметанизироьанного растворител  на жидкую нижнюю фракцию, называемую обогащенным очищенным растворителем, котора  содержит соединени : сероводород и диоксид углерода, растворенные в растворителе, и углеводороды, содержание которых в расчете на метановые эквиваленты ниже 5 мол.% от количества кислых соединений, и на жидкую верхнюю фракцию , называемую первой фракцией т желых углеводородов, образованную остатком углеводородов, которые присутствовали в деметанизированном обогащенном растворителе , отдел ют первичную фракцию т желых углеводородов от обогащенного очищенного растворител  и последний подвергают регенерации с получением при этом с одной стороны потока кислого газа, содержащего серО1Чодород и диоксид углерода , присутствующие в обогащенном очищенном растворителе, и содержащего в расчете на метановые эквиваленты менее 5 мол.% углеводородоч по отношению к кислым соединени м, и с получением с другой стороны регенерированного растворител , рециркулируемого ь зону промывки, причем регенераци  состоит из стадии частичной регенерации, осуществл емой дросселированием обогащенного очищенного растворител  до давлени  выше 150 кПа с последующим по кра1ней мере одним частичным испарением указанного дросселированного растворител  с получением, с одной стороны, по крайней мере одной фракции кислого газа и. с другой стороны, полурегенерировгниого растворител , температура которого 5°С или выше и давление

которого ниже давлени  дросселированного растворител  и составл ет величину 150 кПа, после чего осуществл ют полную регенерацию полурегенерированного раствори . тел  путем перегонки и получают фракцию

кислого газа и регенерированный растворитель , причем фракции кислого газа со стадии частичной регенерации и полной регенерации объедин ют дл  получени  потока кислого газа. 4 з.п. ф-лы. 4 ил., 1 табл.

Изобретение относитс  к очистке природного газа, в частности к способу удалени  серы и бензиновых фракций из газовой смеси, содержащей в основном метан и, кроме того, сероводород, углеводороды С2 и выше и диоксид углерода.

Известны способы обработки газовых смесей типа природных газов дл  удалени  кислых компонентов и бензиновых углеводородов , включающий фракционирование газовой смеси методом криогенной дистилл ции (от -30 до ) использованием в некоторых случа х органического растворител  дл  экстракции кислых компонентов, с образованием в результате обработки метансодержащей газовой фракции, углеводородной жидкой фракции, содержащей углеводороды Сз и выше потока кислых газов , содержащих H2S и С02.

Однако этот способ  вл етс , с одной стороны, очень энергоемким, поскольку осуществл етс  в разных температурных режимах с большим перепадом температур и, с другой стороны, недостаточно эффективным при очистке от углеводородов Сз и выше, которыми загр зн етс  поток кислых газов.

Известен также способ очистки природного газа, содержащего H2S, С02 и Н20. из которого удалены углеводороды Cz путем промывки обрабатываемого газа холодным растворителем в многочисленных зонах, расположенных последовательно с понижением температуры от зоны к зоне, с последующей регенерацией использованного растворител , содержащего сероводород и другие абсорбированные соединени , а затем рециркулирует регенерованный растворитель в зону промывки. Удаление же бензиновых фракций из газовой смеси осудествл ют на отдельном этапе, не совме|;тимом с промывкой.

Предлагаемый способ устран ет многостадийность промывки путем совмещени  1ЮДНОЙ зоне операции дл  удалени  кислых компонентов и операции дл  удалени  бензиновых фракций.

Эта цель достигаетс  способом селективного удалени  серы и бензина из газовой смеси, содержащей в основном метан и, кроме того сероводород, углеводороды С2 и

выше и диоксид углерода, наход щийс  при повышенном давлении, путем контактировани  газовой смеси при пониженной температуре в зоне промывки с растворителем, включающим осуществление регенерации

растворител , содержащего сероводород и другие абсорбированные соединени , и затем рециркул цию регенерованного растворител  в зону промывки, и заключающимс  тем, что газовую смесь, наход щуюс  под

давлением 3-8 МПа контактируют с растворителем , выбранным из группы метанол, пропиленкарбонат. диметилформамид. убутиролактон , при температуре от -5 до 4П°Г .,- котооую поддерживают с точностью

±5°С в зоне промывки, имеющей число теоретических тарелок, равное и больше 21. при таком соотношении массовых дебитов газовой смеси и растворител , при котором с одной стороны получают газовую фазу,

состо щую в основном из метана, и в которой парциальное давление сероводорода ниже 50 Па, а с другой стороны - жидкую фазу, называемую обогащенным растворителем , состо щую из растворител , обогащенного сероводородом и другими абсорбированными соединени ми, и фракции конденсированных углеводородов, содержащих 80 мас.% и более углеводородов Сз и выше, имеющихс  в газовой смеси.

затем обогащенный растворитель подвергают деметанизирующей обработке с получением жидкой фазы, лишенной метана и называемой обогащенным деметанизированным растворителем, и газовой фазы.

обогащенной метаном, охлаждают обогащенный деметан1о;1рованный растворитель до температуры, котора  ниже температуры в зоне промывки и находитс  в интервале от -30 ,ао -80°С, чтобы вызвать

держит кислые соединени  сероводород и диоксид углерода, растворенные в растворителе , и углеводороды, содержание которых в расчете на метановые эквиваленты ниже 5 мол.% от количества кислых соединений , и на жидкую верхнюю фракцию, называемую первой фракцией т желых углеводородов, образованную остатком углеводородов , которые присутствовали в деметанизированном обогащенном растворителе: отдел ют первую фракцию т желых углеводородов от обогащенного очищенного растворител  и последний подвергают регенерации с получением при этом с одной стороны потока кислого газа, содержащего сероводород и диоксид углерода, присутствующие в обогащенном очищенном растворителе и содержащего в расчете на метановые эквиваленты менее 5 мол.% углеводородов по отношению к кислым соединени м , и с получением с другой стороны регенерированного растворител , рециркулируемого в зону промывки, причем регенераци  состоит из стадии частичной регенерации, осуществл емой дросселированием обогащенного очищенного растворител  до давлением выше 150 кПа с последующим по крайней мере одним частичным испарением указанного дросселированного растворител  с получением, с одной стороны, по крайней мере одной фракции газа и. с другой стороны, полурегенерированного растворител , температура которого 5°С или выше и давление которого ниже давлени  дросселированного растворител  и составл ет величину 150 кПа. после чего осуществл ют полную регенерацию полурегенерированного растворител  путем перегонки и получают фракцию кислого газа и регенерированный растворитель , причем фракции кислого газа со стадии частичной регенерации и полной регенерации объедин ют дл  получени  потока кислого газа.

Под метановым эквивалентом понимают столько псевдомолекул с одним атомом углерода, сколько имеетс  атомов углерода в рассматриваемом углеводороде.

Согласно частному варианту осуществлени  перед контактированием с растворителем , обрабатываемую газовую смесь подвергают охлаждению до температуры от -5 до-30°Сдл  получени , с одной стороны, жидкой фазы, называемой конденсатами, содержащей в основном углеводороды Сг и выше и сероводород, и. с другой стороны, газовой фазы, так называемой форобработанной газовой смеси, затем указанную форобработанную газовую смесь ввод т в контакт с растворителем в зоне промывки и

объедин ют растворитель, выход щий из зоны промывки, с конденсатами, выход щими из стадии охлаждени , дл  получени  обогащенного растворител , который подвергают деметанизации.

Предпочитают осуществл ть деметанизацию растворител  и конденсатов в два этапа, причем на первой стадии деметанизируемую жидкость подвергают первому расширению до промежуточного давлени , при котором выдел етс  61-80% метана, растворенного в указанной деметанизируемой жидкости, с получением первого обогащенного метаном газа и фордеметанизированной жидкости, а на второй стадии фордеметанизированную жидкость подвергают второму расширению с последующей перегонкой, чтобы получить второй обогащенный метаном газ и деметанизированную жидкость, причем второй обогащенный метаном газ сжимгют вплоть до давлени  первого обогащекного метаном газа, затем смешивают с этим последним дл  получени  газовой фазы, обогащенной метаном, причем перегонка, следующа  за вторым расширением, осуществл етс  путем кип чени  в двух зонах кип чени , расположенных последовательно с помощью жидкости, состо щей из части обрабатываемой газовой смеси, отобранной из указанной газовой смеси до введени  ее в контакт с растворителем или до ее охлаждени .

Осуществление полной регенерации полурегенерированного растворител  можно осуществить путем перегонки в колонне, разделив полурегенерованный растворитель на два потока, один из которых направл ет на тарелку головной части дистилл ционной колонны, а другой направл ет в указанную колонну на уровне теоретического промежуточного этапа, после нагревани  противотока с регенерированным растворителем . извлека(;мым из колонны.

Обогащенный очищенный растворитель поред регенерацией подвергают дополнительной обработке по удалению углеводородов , котора  заключаетс  в осуществлении контакта указанного растворител  в зоне экстракции жидкость-жидкость, содержащей 5 и более теоретических тарелок экстрации, с агентом экстрации. образованным углеводородами, содержащимис  в газовой смеси и имеющими молекул рную массу выше таковой Н-пентана. дл  отделени  от указанного очищенного обогащенного растворител  жидкой фракции. на.;.ываемой второй жидкой фракцией углеводородов , в объэдинении вышеуказанной второй фракции с первой фракцией т желых углеводородов, с последующими нагреванием и перегонкой полученной смеси дл  получени  фракции т желых углеводородов , содержащей 80 мол.% и более углеводородов Сз и выше, имеющихс  в обрабатываемой газовой смеси, и агента экстракции , часть которого вывод т, а вторую часть охлаждают до температуры, при которой происходит расслоение охлажденного обогащенного растворител  и возвращают в зону экстракции жидкость-жидкость.

На фиг, 1-4 показаны схемы осуществлени  предлагаемого способа.

Обрабатываемую газовую смесь (фиг,1), поступающую по трубопроводу 1, подвергают охлаждению в зоне охлаждени  2 до температуры , лежащей, например, между О и 30°С, и раздел ют в сепараторе 2а, с одной стороны, на жидкую фазу, называемую конденсатами и содержащую главным образом углеводороды Сз и выше и H2S, которую отвод т из нижней части сепаратора по трубопроводу 4, а с другой стороны, на газовую фазу, называемую предварительно обработанной газовой смесью, вывод т из верхней части сепаратора по трубопроводу 3, Указанную предварительно обработанную газовую смесь ввод т в нижнюю часть промывочной колонны 5, содержащей предпочтительно не менее 20 теоретических горелок , в которой она контактирует противотоком с растворителем, инжектируемым в верхнюю часть колонны 5 через патрубок 6, этот контакт осуществл ют при температуре, лежащей, например, между О и-45°С. Из головной части колонны 5 вывод т через трубопровод 7 обработанный газ, состо щий главным образом из метана и обедненный H2S, тогда как из нижней части указанной колонны отвод т по трубопроводу 8 жидкую фазу, образованную растворителем , обогащенным H2S и другими абсорбированными соединени ми, указанную жидкую фазу объедин ют в трубопроводе 9а с конденсатами, подаваемыми из сепаратора 2а по трубопроводу 4, чтобы составить жидкую фазу, называемую обогащенным растворителем. Выбирают окончательную температуру в интервале от О до -30°С дл  этапа охлаждени  в зоне 2 и осуществл ют контакт предварительно обработанной газовой смеси с растворителем в колонне 5 при температуре в интервале от О до -45°С и при отношении массовых расходов обрабатываемой газовой смеси и растворител , выбранном таким образом, чтобы, с одной стороны, обработанный газ, собранный трубопроводом 7 в головной части колонны 5, имел парциальное давление HaS ниже 65 Па, а если обрабатываема  газова  смесь содержит COS и/или меркаптаны помимо H2S, общее парциальное давление сернистых соединений было ниже 260 Па, а с другой стороны, чтобы обогащенный растворитель, проход щий по трубопроводу

9а, содержал не менее 80 мол.% углеводородов Сз и выше, имеющихс  в обрабатываемой газовой смеси.

Обогащенный растворитель, циркулирующий в трубопроводе 9а, ввод т в верхнюю часть колонны 9 дл  деметанизации, представл ющей собой дистилл ционную колонну с кип тильником, в которой обогащенный растворитель фракционируют на газовую фазу, обогащенную метаном, которую отвод т из головной части колонны 9 по трубопроводу 10. и на жидкую фазу, обедненную метаном, называемую деметанизированным обогащенным растворителем, которую отвод т из нижней части колонны 9

0 по трубопроводу 11, Деметанизированный обогащенный растворитель подают в зону охлаждени  12, в которой его охлаждают до температуры, лежащей между -25 и -80°С, и достаточно ниже температуры, имеющейс  в зоне промывки 5. чтобы вызвать расслоение указанного деметанизированного обогащенного раствор.ител , указанный растворитель затем раздел ют в сепараторе 12а, с одной стороны, на нижнюю жид кую

0 фракцию, отводимую из сепаратора по трубопроводу 14, причем указанна  нижн   фракци , называема  очищенным обогащенным растворителем, содержит кислые соединени  H2S и в некоторых случа х С02.

5 COS и меркаптаны, растворенные в растворителе , и содержит менее 5 мол, % углеводородов , выраженных в метановых эквивалентах , по отношению к кислым соединени м , а с другой стороны, на верхнюю жидкую

0 фракцию, отводимую из сепаратора 12а по трубопроводу 13, причем указанна  верхн   жидка  фракци , называема  первичной фракцией т желых углеводородов, образована остатками углеводородов, которые

5 присутствуют в деметанизированном обогащенном растворителе и содержит не менее 80 мол,% углеводородов Сз и выше, содержащихс  в обрабатываемой газовой смеси. Затем очищенный обогащенный растворитель подвергают расширению до давлени  выше 100 кПа, а предпочтительно лежащего между 150 и 300 кПа, при прохождении через редуктор 15, затем редуцированный растворитель проходит через

5 нагреватель 16, в котором его подвергают частичному испарению, жидкость, оставшуюс  в результате этого испарени , подают в сепаратор 16а, из которого по трубопроводу 17 из верхней части отвод т фракцию кислого газа, а из нижней части по трубопроводу

18 вывод т жидкость, называемую полурегенерированным растворителем. Расширение очищенного обогащенного растворител  с последующим частичным испарением редуцированного растворител , что обеспечивает частичную регенерацию очищенного растворител , провод т таким образом, чтобы получить полурегенерированный растворитель , температура которого выше или равна 0°С, а давление ниже давлени  редуцированного растворител  и по крайней мере равна 100 кПа. Полурегенерированный растворитель, проход щий по трубопроводу 18, ввод т в верхнюю часть дистилл ционной колонны с кип тильником, в которой его подвергают полной регенерации. В указанной колонне,20 полурегенерированный растворитель раздел ют перегонкой на фракцию кислых газов, выводимую из верхней части колонны по трубопроводу 19.и на регенерированный растворитель, выводимый из нижней части указанной колонны по трубопроводу 21,причем указанный регенерированный растворитель рециклизуют с помощью трубопровода 6 в промывочную колонку 5 после охлаждени  до соответствующей температуры в зоне охлаждени  22.

Фракции кислотных газов, отводимые, с одной стороны, из верхней части сепаратора 16а по трубопроводу 17. а с другой стороны , из колонны 20 по трубопроводу 19. смешивают дл  образовани  потока кислого газа, в котором содержание углеводородов , выраженное в метановых эквивалентах , ниже 5 мол.% по отношению к кислым соединени м.

Обработанный газ. собранный с помощью трубопровода 7 при температуре, имеющейс  в зоне промывки 5. может быть направлен в распределительную сеть после нагрева или подвергнут предварительным, в некоторых случа х, одной или нескольким дополнительным обработкам, таким как промывка растворителем дл  рекуперации С02 или обработке в турбоэкспандере дл  рекуперации углеводородов С2-Сз, которые затем объедин ют после отделени  от обработанного газа с фракцией т желых углеводородов , отводимой из сепаратора 12а по трубопроводу 13.

Обрабатываемую газовую смесь (фиг.2). подаваемую по трубопроводу 1.подвергают охлаждению в зоне охлаждени  2 до температуры , лежащей, например, между О и 30°С , и раздел ют в сепараторе 2а. с одной стороны, на жидкую фазу, называемую конденсатом и содержащую главным образом углеводороды Сз и выше и HaS. указанную жидкую фазу отвод т из нижней части сепаратора по трубопроводу 4. а с другой стороны , на газовую фазу, называемую предварительно обработанной газовой смесью, выход щую из верхней части сепаратора по трубопроводуЗ. Указанную предварительно

обработанную газоиую смесь ввод т в нижнюю часть колонны дл  промывки 5, содержащей предпочтительно не менее 20 теоретических тарелок промывки, в которой она контактирует в противотоке с холодным

0 растворителем, инжектируемым в верхнюю часть колонны 5 по трубопроводу 6, этот контакт осуществл ют при температуре, лежащей , например, между О и -45°С. Из верхней части колонны 5 отвод т по

5 трубопроводу 64 обработанный газ. состо щий главным образом из метана и обедненный H2S, тогда как из нижней части колонны по трубопроводу 8 отвод т жидкую фазу, образованную растворителем, обогащенным HaS и другими абсорбированными соединени ми . Обработанный газ, циркулирующий в трубопроводе 64. охлаждают не менее чем на 15°С в зоне охлаждени  55 и направл ют тогда в сепаратор 56, в котором

5 его раздел ют благодар  его дополнительному охлаждению Б зоне 55 на газовую фазу, которую собираюг в верхней части сепаратора 56 в трубопровод 7. и на жидкую фракцию , которую отвод т из нижней части

0 указанного сепаратора по трубопроводу 57. Растворитель, обогащенный N28 и другими кислыми соединени ми, который отвод т по трубопроводу 8 из колонны 5. и конденсат, выход щий из сепаратора 2а по

5 трубопроводу 4, смешивают дл  составлени  жидкой фазы, называемой обогащенным растворителем в который добавл ют жидкую фракцию, выход щую из сепаратора 56 по трубопроводу 57. и эту смесь. направл ют в трубопровод 9а. Выбирают окончательную температуру в интервале от О до -30°С дл  стадии охлаждени  в зоне 2 и осуществл ют контакт предварительно обработанной газовой смеси с растворителем в колонне 5 при температуре в интервале от О до -45°С и при таком массовом отношении расходов обрабатываемой газовой смеси и растворител , чтобы, с одной стороны, обработанный, собранный с помощью трубопровода 64 газ в верхней части колонны 5 имел парциальное давление НзЗ ниже 65 Па. а если обрабатываема  газова  смесь содержит COS и/или меркаптан в дополнение к H2S. то общее парциальное давление сернистых соединений ниже 260 Па. а с другой стороны, чгобы обогащенный растворитель , проход щий по трубопроводу 9а, содержал не менее 80 мол.% углеводородов Сз и выше, имевшихс  в обрабатываемой газовой смеси. Колонна 5 включает два холодильника 61, через которые проходит жидка  среда, а именно, смесь растворител  и обрабатываемого газа, содержаща с  в указанной колонне, и в которых пр01/1сходмт косвенный теплообмен с охлаждающей жидкостью, чтобы ограничить нагрев указанной среды из-за абсорбции и получить однородный профиль температуры с точностью ±5°С в колонне.

Обогащенный растворитель, циркулирующий в трубопроводе 9а, ввод т в верхнюю часть емкости 29, чтобы осуществить расширение указанного обогащенного растворител  до промежуточного давлени , при котором выдел етс  больша  часть метана , растворенного в обогащенном растворителе . и получить первый газ, обогащенный метаном, который отвод т из головной части емкости 29 по трубопроводу 34, и предварительно деметанизированный обогащенный растворитель, который отвод т из нижней части емкости 29 по трубопроводу 35.

Указанный предварительно деметанизированный обогащенный растворитель подвергают второму расширению с последующей перегонкой в дистилл ционной колонне 9. содержащей кип тильник 30. выполненный в виде двух кип тильников ЗОа и ЗОв, размещенных последовательно с помощью нагревающей жидкости 31. состо щей либо из части обрабатываемой газовой смеси или из части регенерированного растворител , чтобы получить второй газ. обогащенный метаном, который отвод т из головной части колонны 9 по трубопроводу 32, и жидкую фазу, обедненную метаном, называемую деметанизированным обогащенным растворителем, который отвод т из нижней части колонны 9 по трубопроводу 11. Второй газ. обогащенный метаном, циркулирующий в трубопроводе 32. направл ют в компрессор 33, откуда он выходит по трубопроводу 36 при давлении, практически равном давлению первого газа, обогащенного метаном, проход щего по трубопроводу 34, затем эти два газа, обогащенных .метаном, смешивают в трубопроводе 10, и газовую фазу, полученную из этой смеси, рециклизуют через промежуточный комп; )ессор 23 в обрабатываемую газовую смесь, подаваемую по трубопроводу 1.

Деметанизированный обогащенный растворитель подают в зону охлаждени  12. ; которой его охлаждают до температуры, / ежащей между, например. -25 и -80°С и наход щейс  значительно ниже температуры , имеющейс  в зоне промывки 5, чтобы вызвать расслоение указанного обогащенного деметанизированного растворител  на

две фракции, которые раздел ют в сепараторе 12а на нижнюю жидкую фракцию, выводимую из сепаратора по трубопроводу 38, причем указанную фракцию называют предварительно очищенным растворителем, который состоит из раствора кислых соединений HaS и в некоторых случа х С02. COS и меркаптанов в растворителе, указанный раствор содержит также незначительное количество углеводородов, и на верхнюю жидкую фракцию, называемую первичной фракцией т желых углеводородов , которую отвод т из сепаратора 12а по трубопроводу 37, Предварительно очищенный растворитель затем ввод т в верхнюю часть зоны первичной экстракции 39 жидкость-жидкость , котора  включает по крайней мере четыре теоретические тарелки экстракции и в которой указанный растворитель привод т в контакт с противотоком с экстрагирующим агентом, подаваемым в нижнюю часть зоны 39 по трубопроводу 40. Экстрагирующий агент состоит в основном из углеводородов, молекул рна  масса

которых выше молекул рной массы н-пентана . Операци  экстракции приводит к отделению вторичной фракции жидких углеводородов, которую вывод т из зоны 39 по трубопроводу 62, от очищенного обогащенного растворител , который вывод т из зоны экстракции 39 по трубопроводу 14 и который содержит в растворе кислые соединени  НгЗ и в некоторых случа х СО. COS и меркаптаны и менее 5 мол.% углеводородов , выраженных в метановых эквивалентах , по отношению к кислым соединени м. Вторична  фракци  углеводородов, проход ща  по трубопроводу 62. обьедин етс  с первичной фракцией углеводородов, идущей по трубопровод/ 37. Полученную таким образом смесь подают через нагреватель 41 в дистилл ционную колонну 42, в которой указанную смесь фракционируют таким образом , чтобы из головной части колонны 42

отводить по трубопроводу 13 фракцию т желых углеводородов, содержащую не менее 80 мол.% углеводородов Сз и выше, имеющихс  в обрабатываемой газовой смеси , и рекуперировать из куба указанной колонны по трубопроводу 43 экстрагирующий агент, основную часть которого рециклизуют в зону экстракции 39 по трубопроводу 40 после охлаждени  в зоне охлаждени  44 до температуры, практически равной температуре , имеющейс  в зоне расслоени  12. Остальную часть экстрагирующего агента отвод т по трубопроводу 45.

100 кПа, а предпочтительно лежащего между 150 кПа и 300 кПа, при пропускани  через редуктор 15, потом редуцированный растворитель проходит через первичный нагреватель 46, в котором его подвергают первому частичному испарению, и подают жидкость, полученную при этом первичном испарении в сепаратор 46а, из которого из верхней части по трубопроводу 47 отвод т первичную фракцию кислого газа, а из нижней части по трубопроводу 50 отвод т первичную жидкую фазу, температура которой ниже 0°С. Указанную первичную жидкую фазу затем направл ют во вторичный нагреватель 16, в котором ее подвергают вторичному частичному испарению, и подают полученную в результате этого вторичного испарени  жидкость в сепаратор 16а, из которого из верхней части отвод т по трубопроводу 17 вторую фракцию кислого газа, а из нижней части выпускают по трубопроводу 18 вторичную жидкую фазу, называемую полурегенерированным растворителем, температура которого равна или выше 0°С. а давление ниже давлени  редуцированного растворител  и равно по крайней мере 100 кПа. Эта последовательность операций составл ет этап частичной регенерации очищенного обогащенного растворител . Затем полурегенерированный растворитель подвергают этапу полной регенерации. Дл  этого полурегенерированный растворитель , который выходит из сепаратора 16а по трубопроводу 18. раздел ют на два потока, один из которых ввод т по трубопроводу 51 на головную тарелку дистилл ционной колонны 20 с кип тильником, содержащей множество теоретических тарелок, а другой инжектируют в указанную колонну в промежуточной точке по трубопроводу 52 после нагрева в косвенном теплообменнике 52а, В колонне 20 полурегенерированный растворитель раздел ют перегонкой на фракцию кислого газа, отводимую из головной части колонны по трубопроводу 19, и на регенерированный растворитель, выводимый из куба указанной колонны по трубопроводу 21, Указанный регенерированный растворитель используют в теплообменнике 52а дл  подогрева потока полурегенерированного растворител , инжектируемого в кол он ну 20 по трубопроводу 52 перед рециклизацией по трубопроводу 6 в промывочную колонну 5 через зону охлаждени  22, котора  обеспечивает охлаждение регенерированного растворител  до температуры, подход щей дл  его впрыскивани  в колонну 5.

47, нагревают до температуры, выше или равной 0°С, в нагревателе 49, потом по трубопроводу 48 подают на смешивание с вторичной фракцией кислого газа, отведенной из сепаратора 16а по трубопроводу 17, и с фракцией кислого газа, отведенной из колонны общей регенерации 20 по трубопроводу 19, смесь этих трех фракций кислого газа составл ет поток полученного кислого газа в данном способе, в котором содержание углеводородов, выраженное в метановых эквивалентах, ниже 5 мол,% по отношению к кислым соединени м.

Обработанный газ, собранный в трубопроводе 7 при температуре, имеющейс  в сепараторе 56, может быть направлен в распределительную сеть после нагрева или подвергнут одной или нескольким предварительным обработкам, как указано дл  варианта осуществлени  по фиг, 1.

Вариант осуществлени  способа по фиг.З включает все этапы варианта осуществлени  по фиг.2, к которым добавлена стади  сушки и удалени  бензольных соединений, осуществл емых с обрабатываемой газовой смесью перед любой другой операцией, и этап дополнительной очистки путем экстракции, осуществл емой с охлажденным обработанным газом, собранным в верхней части сепаратора 56.

Обрабатываемую газовую смесь, подаваемую по трубопроводу 1. ввод т в нижнюю часть ребойлерной колонны 25. в которой указанна  газова  смесь контактирует в противотоке с растворителем, отобранным с помощью трубопровода 54. соединенного с верхней частью колонны 25. из регенерированного растворител . За теплообменником 52а и перед прохождением указанного растворител  в зону охлаждени  22. чтобы получить, с одной стороны, сухую газовую смесь, выведенную из колонны 25 по трубопроводу 26. в которой содержание ароматических углеводородов, например бензола, ниже 0.1 мас.%. а с другой стороны, фракцию ароматического углеводорода , отводимую из колонны 25 по трубопроводу 27 и содержащую самую большую часть ароматических углеводородов, имеющихс  в обрабатываемой газовой смеси , и жидкость, отведенную из колонны 25 по трубопроводу 28 и состо щую из растворител , содержащего абсорбированную воду .

Сухую газовую смесь, циркулирующую в трубопроводе 26. затем подвергают такой же обработке, как и газовую смесь, подаваемую по трубопроводу 1 в варианте осуществлени  по фиг,. иногда использу , с одной стороны, промывочную колонну 5 с

трем  холодильниками 61 дл  контрол  температуры в указанной колонне, а с другой стороны, рециклизацию газовой фазы, обогащенной метаном, котора  выходит после деметанизации и проходит по трубопроводу 10, в обрабатываемую газовую смесь перед ее введением в колонну 25 дл  сушки и удалени  бензольных соединений.

Охлажденный обработанный газ, выход щий из сепаратора 56, подают по трубопроводу 58 в нижнюю часть зоны дополнительной экстракции 60, в которой осуществл -ют противоточный контакт с экстрагирующим агентом, вводимым в верхнюю часть указанной колонны, чтобы получить обработанный газ повышенной чистоты, отводимый из верхней части зоны 60 по трубопроводу 7, и жидкую фракцию, которую отвод т по трубопроводу 61 из нижней части указанной зоны и которую объедин ют со смесью первичной и вторичной фракций углеводородов , подаваемой в нагреватель 41, В качестве экстрагирующего агента, инжектируемого в зону экстракции 60, используют часть экстрагирующего агента, отводимую из дистилл ционной колонны 42, которую не используют дл  питани  зоны первичной экстрации 39, после охлаждени  в зоне охла ,ждени  59,

Обработанный газ, собранный втрубопровода 7 при температуре, имеющейс  в зоне экстракции 60. может подаватьс  в распределительную сеть после охлаждени  или предварительно пройти одну или несколько дополнительных обработок, как указано дл  вариантов осуществлени  по фиг,1 и 2,

Обрабатываемую газовую смесь (фиг,4), вводимую по трубопроводу 1, подают в нижнюю часть башни 70, в которой ее охлаждают до температуры, лежащей, например, между О и -30°С, и раздел ют, с одной стороны , на жидкую фазу, называемую конденсатом и содержащую главным образом углеводороды Сз и выше и N28, указанную жидкую фазу вывод т из нижней части башни 70 по трубопроводу 71. а с другой стороны , на газовую фазу, называемую предварительно обработанной газовой смесью, выводимую из верхней части башни 70 по трубопроводу 3. Указанную предварительно обработанную газовую смесь ввод т в нижнюю часть промывочной колонны 5, имеющей предпочтительно по крайней мере 20 теоретических тарелок промывки, в которой осуществл ют противоточный контакт с холодным растворителем , инжектированным в верхнюю часть указанной колонны 5 по трубопроводу 6, этот контакт осуществл ют при температуре , лежащей, например, между О и -45°С, Из головной части колонны 5 отвод т по трубопроводу 64 обработанный газ, состо щий по существу из метана и обедненного НзЗ,

тогда как из куба указанной колонны отвод т по трубопроводу 8 жидкую фазу, сформированную из растворител , обогащенного H2S и другими абсорбированными соединени ми,

0 Жидкую фазу, отводимую из башни 70 по трубопроводу 71, перегон ют в колонне 72 таким образом, чтобы получить конденсаты , отводимые из нижней части указанной колонны по трубопроводу 73, и газовую фазу, которую вывод т из колонны 72 по трубопроводу 74, потом охлаждают в зоне охлаждени  75 перед смешиванием с обогащенным растворителем, циркулирующим в трубопроводе 8, чтобы сформировать жидкую фазу, называемую обогащенным растворителем , котора  проходит по трубопроводу 9а. Выбирают температуру в интервале от О до -30°С дл  стадии охлаждени  в башне 70 и осуществл ют контактирование предварительно обработанной газовой смеси с растворителем в колонне 5 при температуре достаточно низкой в интервале между О и -45°С при отношении массовых расходов обрабатываемой газовой смеси и растворител , выбранном таким образом, что, с одной стороны, обработанный газ, собранный в трубопроводе 64 в головной части колг1нны 5, имеет парциальное давление H2S ниже 65 Па и, если обра5 батываема  газова  смесь содержит COS и/или меркаптаны помимо H2S, то общее . парциальное давление сернистых соединений ниже 260 Па, а с другой стороны, обогащенный растворитель, проход щий по

0 трубопроводу 9а, содержит не менее 80 мол.% углеводородов Сз и выше, присутствующих в обрабатываемой газовой смеси. Колонна 5 содержит два холодильника 61а и 61 в, через которые проходит жидка  среда.

5 а именно смесь растворител  и обрабатываемого газа, содержаща с  в указанной колонне , обеспечива  непр мой теплообмен указанной среды с охлаждающей жидкостью таким образом, чтобы ограничить нагрев указанной смеси из-за абсорбции и получить равномерный профиль температуры в колонне.

Обогащенный растворитель, циркулирующий в трубопроводе 9а, ввод т в верхнюю часть емкости 29, чтобы осуществить расширение указанного обогащенного растворител  до промежуточного давлени , со01 ветствующего ыделению значительной фракции метана, растворенного в обогащенном растворителе,и получени  первого

газа, обогащенного метаном, который отвод т из верхней части емкости 29 по трубопроводу 34, и предварительно деметанизированного обогащенного растворител , который отвод т из нижней части емкости 29 по трубопроводу 35. Указанный обогащенный предварительно деметанизированный растворитель подвергают второму расширению путем перегонки в дистилл ционный колонне 9, содержащей систему кип тильников 30, чтобы получить второй газ, обогащенный метаном, который отвод т из головной части по трубопроводу 32. и жидкую фазу, обедненную метаном, называемую деметанизированным обогащенным растворителем, который отвод т из нижней части колонны 9 по трубопроводу 11. Второй газ, обогащенный метаном, циркулирующий в трубопроводе 32, подают в компрессор 33, откуда от выходит по трубопроводу 36 под давлением, по существу равным давлению первого обогащенного метаном газ, проход щего по трубопроводу 34, потом эти два газа, обогащенные метаном , смешивают в трубопроводе 10 и газовую фазу, полученную при этом смешивании , подают в промежуточный компрессор 23 и далее в зону охлаждени  76, в которую указанную газовую фазу подают при температуре, практически равной температуре предварительно обработанной газовой смеси, циркулирующей в трубопроводе 3. Газова  фаза, выход ща  из зоны охлаждени  76,  вл етс  частично ожиженной . Указанную частично ожиженную фазу ввод т в сепаратор 77, в котором ее раздел ют на жидкую фракцию, которую отвод т из сепаратора по трубопроводу 79 и смешивают с обогащенным растворителем, проход щим в трубопроводе 8, и на газовую фракцию, которую вывод т из сепаратора 77 по трубопроводу 78 и ввод т в предварительно обработанную газовую смесь, проход щую по трубопроводу 3.

Деметанизированный обогащенный растворитель подают в зону охлаждени  12. в которой его охлаждают до температуры, лежащей, например, между -25 и -80°С и значительно ниже температуры, имеющейс  в зоне промывки 5, чтобы вызвать расслоение указанного обогащенного деметанизированного растворител  на две фракции , которые раздел ют в сепараторе 12а на нижнюю жидкую фракцию, выводимую из сепаратора по трубопроводу 14. Указанную фракцию называют очищенным растворителем и она состоит из раствора кислых соединений H2S и в некоторых случа х С02, COS и меркаптанов в растворителе, указанный раствор содержит также очень незначительные количества углеводородов, и на верхнюю жидкую фракцию, называемую первичной фракцией т желых углеводородов , которую вывод т из сепаратора 12а по трубопроводу 37.

Очищенный обогащенный растворитель проходит по трубопроводу 14 и затем подвергаетс  регенерирующей обработке, как в варианте по фиг,2, чтобы получить, с одной 0 стороны, регенерированный растворитель, который рециклизуют по трубопроводу 6 в промывочную колонну 5 через зону охлаждени  22, обеспечивающую охлаждение регенерированного растворител  до 5 температуры, подход щей дл  инжекции его в колонну 5, а с другой стороны, поток кислого газа 24, создаваемый в процессе и содержащий углеводороды, выраженные в метановых эквивалентах, в количестве менее 5 мол.% по отношению к кислотным соединени м.

П р и м е р 1. Процесс ведут в установке по фиг.2, обрабатывают газовую смесь, имеющую следующий состав, мол.%: 5Метан69

Этан3

Пропан1

Бутан1

Гексан1

0H2S15

С0210

Обрабатываемую газовую смесь, подаваемую по трубопроводу 1 с расходом 20 000 Кмоль/ч при 30°С и давлении 5 МПа, 5 смешивают с газовой фазой, обогащенной метаном, выход щей после деметанизации обогащенного растворител  и выпускаемой компрессором 23, полученную газовую смесь охлаждают до -10° в зоне охлаждени  0 2. При этом охлаждении получают 872 Кмоль/ч конденсата, выводимого из сепаратора 2а по трубопроводу 4, и 21039 Кмоль/ч предварительно обработанного газа, выводимого из сепаратора 2а по трубопроводу 3, 5 который имеет следующий состав, мол.%: Метан70,31

Этан3,20

Пропан0,85

Бутан0,51

0 Гексан0,11

НгЗ13,89

С0211,13

Предварительно обработанную газовую смесь контактируют с 14 000 Кмоль/ч растворител , состо щего из чистого метанола, указанное контактирование осуществл ют в промывочной колонне 5, содержащей 28 теоретических тарелок и снабженный двум  холодильниками 61, расположенными сбоку , один на уровне первой тарелки, а другой

на уровне 28-й тарелки, мощность которых составл ет соответственно 40 и 37,8 Г Дж/ч, что позвол ет ограничить нагрев из-за абсорбции и получить равномерный профиль температуры примерно ±5°С в колонне 5, указанна  колонна работает при температуре-10°С .

Из головной части колонны 5 отвод т обработанный газ, имеющий давление 4959 кПа и температуру -10°С и имеющий следующий состав, мол.%:

Метан91.71

Этан2,99

Пропан0,15

БутанО

ГексанО

H2S10 ппм (объем,)

С025,06

Метанол0,09

Парциальное давление H2S в указанной обработанной газовой смеси составл ет 50 Па.

Обработанную газовую смесь, выход щую из колонны 5 по трубопроводу 64, охлаждают до -45°С в зоне охлаждени  55, чтобы сконденсировать в сепараторе 56 более 90% метанола, увлеченного газовой смесью из промывочной колонны 5. Жидка  фракци , сконденсированна  в сепараторе 56 и выведенна  из указанного сепаратора по трубопроводу 57 с расходом 15 Кмоль/ч, содержит главным образом метанол и СОа. Конденсаты, выведенные из сепаратора 2а по трубопроводу 4, растворитель, обогащенный кислыми соединени ми, выведенный из колонны 5 по трубопроводу 8, и жидкую фракцию, выведенную из сепаратора 56 по трубопроводу 57, смешивают дл  получени  обогащенного растворител , подвергнутого деметанизации, указанный обогащенный растворитель при расходе 21 270 Кмоль/ч имеет следующий состав. мол.%:

Метан5,96

Этан1,34

Пропан0.97

Бутан 0.99

Гексан0.95

Метанол65,82

H2S15,91

С028,05

Деметанизаци  обогащенного раствоэител  состоит сначала из первого расширени  указанного растворител  при давлении 2420 кПа в баллоне 29, позвол ющего отделить 61 % растворенного метана с получением 1149 Кмоль/ч газа, содержащего 68 мол. % метана, выводимого из верхней части баллона по трубопроводу 34. и предварительно деметанизированного обогащенного растворител , выводимого мз указанного баллона по трубопроводу 35, затем второго расширени  при 1050 кПа предварительно деметанизированного обогащенного растворител  путем перегонки в колонне 9. содержащей 11 теоретических тарелок и кип чение в которой осуществл етс  обрабатываемой газовой смесью, отбираемой из трубопровода 1, чтобы получить 1148 Кмоль/ч второго газа, обогащенного метаном, выводимого из головки колонны 9 по трубопроводу 32, и деметанизированный обогащенный растворитель, наход щийс  при 13°С и 1070 кПа, который имеет следующий состав, мол.%:

Метан0,02

Этан0.79

Пропан0,94

Бутан1,05

Гексан1,05

Метанол73,78

H2S15,81

С026,54

Второй газ. обогащенный метаном, сжимают в компрессоре 33 до 2420 кПа. потом смещивают с первым газом, обогащенным метаном, дл  составлени  газовой фазы, обогащенной метаном, рециклизуемой в обрабатываемую газовую смесь через промежуточный компрессор 23.

Деметанизированный обогащенный растворитель охлаждают в зоне охлаждени  12 до температуры -75°С. чтобы вызвать его расслоение на две фракции, которые раздел ют в сепараторе 12а на первую фракцию т желых углеводородов, отводимую по трубопроводу 37, и на предварительно очищенный растворитель, отводимый по трубопроводу 38.

Указанный предварительно очищенный растворитель имеет следующим состав, мол.%:

Метан0,02

Этан0,55

Пропан0.58

Бутан0,45

Гексан0,09

Метанол76,20

H2S15,54

С026,58

Предварительно очищенный растворитель , циркулирующий в трубопроводе 38, контактируют при 75°С в экстракционной установке жидкость-жидкость 39, содержащей 5 теоретических тарелок с 600 Кмоль/ч экстрагирующего агента, состо щего в основном из гексана, в результате этой экстракции получают вторую фракцию жидких углеводородов, выводимую из устройства

39 по трубопроводу 62, и очищенный растворитель , отводимый по трубопроводу 14. Указанный очищенный растворитель имеет следующий состав, мол.%:

Метан0,01

Этан0,08

Пропан0,04

Бутан0,01

Гексан0,12

Метанол79,08

H2S15,54

С026,40

Вторую углеводородную фракцию, проход щую по трубопроводу 62,объедин ют с первой углеводородной фракцией, проход щей по трубопроводу 37, и полученную таким образом смесь нагревают в нагревателе 41, затем фракционируют перегонкой в колонне 42 на фракцию т желых углеводородов , отводимую по трубопроводу 13 и содержащую 96 мол.% углеводородов Сз и выше, имевшихс  в обрабатываемой газовой смеси, подаваемой по трубопроводу 1, и на жидкую фракцию, состо щую из экстрагирующего агента и отводимую по трубопроводу 43. Основную часть указанного экстрагирующего агента охлаждают до 75°С , пропуска  ее через зону охлаждени  44, потом рециклизуют в экстрагирующее устройство 39 по трубопроводу 40.

Очищенный обогащенный растворитель , проход щий по трубопроводу 14, подвергают регенерирующей обработке, состо щей из этапа частичной регенерации, затем этапа полной регенерации. Дл  осуществлени  этапа частичной регенерации указанный очищенный обогащенный растворитель расшир ют при 230 кПа, пропуска  через редуктор 15, затем провод т первое частичное испарение в нагревателе 46 при нагреве до -25°С, получа  в результате разделени  в сепараторе 46а 1767 Кмоль/ч первой фракции кислого газа, собираемой в трубопроводе 47, и первую жидкую фазу, отводимую по трубопроводу 50. Затем указанную жидкую фазу подвергают второму частичному испарению в нагревателе 16 при нагреве до 7°С при давлении 190 кПа, получа  в результате разделени  в сепараторе 16а 1133 Кмоль/ч второй фракции кислого газа, отводимого по трубопроводу 17, и полурегенерированный растворитель, отводимый по трубопроводу 18 и имеющий температуру 7°С.

Полна  регенераци  полурегенерированного растворител  осуществл етс  путем сжати  сначала указанного растворител  до 450 кПа с последующим разделением на два потока. Один из потоков , имеющий расход 5000 Кмоль/ч. направл ют по трубопроводу 51 на головную тарелку дистилл ционной колонны 20, котора  работает под давлением 350 кПа, тогда как другой поток нагревают в теплообменнике

52а до 88°С путем косвенного теплообмена с регенерированным растворителем, выводимым из колонны 20 по трубопроводу 21, потом ввод т в колонну 20 на уровне 7-й теоретической тарелки. Перегонка полурегенерированного растворител  в колонне 20 приводит к 799 Кмоль/ч фракции кислого газа, собираемой в трубопроводе 19, и регенерированному растворителю, отводимую по трубопроводу 21. Указанный регенерированный растворитель выходит из теплообменника 52а при температуре 30°С, его рециклизуют в колонну 5 по трубопроводу 6 после охлаждени  до -10°С в зоне охлаждени  22.

Первую фракцию кислого газа, собираемую в трубопроводе 47, нагревают до 7°С в нагревателе 49, потом ее объедин ют с второй фракцией кислого газа, отводимой из колонны 20 по трубопроводу 19, чтобы

сформировать поток кислого газа, имеющий давление 190 кПа и расход 3699 Кмоль/ч, указанный поток кислого газа, кроме того, содержит углеводороды, выраженные в метановых эквивалентах, в количестве 1,9

мол.% и содержание метанола 1,14 мол.%. Мол рное отношение HaSiCOa в потоке кислого газа равно 2,22, тогда как величина этого соотношени  в обрабатываемой газовой смеси была равна только 1,5.

Поток кислого газа, проход щий по трубопроводу 24, затем подвергают традиционной промывке водой перед направлением на установку Клауса по производству серы. Примеры 2-4. Работают на установке

по фиг.4, обрабатывают газовую смесь, имеющую состав, расход и давление, идентичные указанным дл  обработанной газовой смеси в примере 1.

Использованный растворитель отличаетс  от примера к примеру и представл ет собой чистый пропиленкарбонат (пример 2), чистый диметилформамид (пример 3) и чистый у-бутиролактон (пример 4).

Во всех трех примерах используют следующую методику работы.

Обрабатываемую газовую смесь охлаждают до -24°С в башне 70, при этом охлаждении получают 1226 Кмоль/ч конденсата,

отводимого по трубопроводу 71, и 18774 Кмоль/ч предварительно обработанной газовой смеси, выводимой из башни 70 по трубопроводу 3.

Указанный предварительно обработанный газ имеет следующий состав, мол. %, во всех трех примерах:

Метан72,35

Этан2,96

Пропан0,79

Бутан0,02

ГексанО

H2S13,67

С0210,21

Колонна дл  промывки 5, в которой осуществл ют контакт предварительно обработанной газовой смеси с растворителем, содержит 21 теоретическую тарелку и снабжена двум  боковыми холодильниками 61а л 61 в, расположенными соответственно на уровне 11-й и 21-й тарелок, мощности указанных холодильников выбраны таким образом , чтобы ограничить нагрев из-за абсорбции и получить равномерный профиль температуры в указанной колонне с точностью ±5°С.

Из головной части колонны 5 отвод т по трубопроводу 64 обработанный газ. имеющий давление 4950 кПа и содержание H2S. соответствующее парциальному давлению H2S, равному 5 Па.

Из нижней части колонны 5 отвод т по трубопроводу 8 жидкую фазу, сформированную из растворител , обогащенного H2S и другими абсорбированными соединени ми. Конденсаты, сформированные в башне 70, перегон ют в колонне 72 с получением нового конденсата, отводимого из указанной колонны по трубопроводу 73, и газа, который охлаждают до -25°С в зоне охлаждени  75, затем смешивают с обогащенным растворителем, проход щим по трубопроводу 8, чтобы подвергнуть его деметанизации ,

Деметанизацию обогащенного растворител , циркулирующего в трубопроводе 9а, осуществл ют в два этапа. Сначала расшир ют до давлени  2450 кПа в емкости 29, что позвол ет отделить примерно 80% метана, растворенного в указанном растворителе. При этом расширении получают первый газ, обогащенный метаном, отводимый по трубопроводу 34. и предварительно деметанизированный обогащенный растворитель, отводимый по трубопроводу 35. Второе расширение осуществл ют при 1000 кПа путем перегонки в дистилл ционной колонне 9, снабженной 14 теоретическими тарелками, кип чение в которой осуществл ют с помощью обрабатываемой газовой смеси, отбираемой на выходе из зоны 70 охлаждени , что приводит к получению второго газа, обогащенного метаном, отводимого по трубопроводу 32, и обогащенного деметанизированного растворител , отводимого по трубопроводу 11 при температуре 5°С и давлении 1000 кПа. Второй газ, обогащенный метаном, сжимают до 2400 кПа в компрессоре 33, потом смешивают с первым газом, обогащенным метаном, в трубопроводе 10, полученную смесь затем сжимают до 5500 кПа в компрессоре 23. Сжатый газ, обогащенный метаном, выход щий из компрессора 23, направл ют в зону охлаждени  76, в которой его охлаждают до -25°С и частично ожижают, жидкость от частичного ожижани , выход щую из зоны 76, подают в сепаратор 77. Газовую фракцию, отводимую из указанного сепаратора по трубопроводу 78, ввод т в предварительно обработанную газовую смесь, подаваемую в колонну дл  промывки 5, тогда как жидкую фазу, отводимую из сепаратора по трубопроводу 79, смешивают с обогащенным растворителем, выход щим из колонны 5 по трубопроводу 8.

Обогащенный деметанизированный растворитель, проход щий потрубопроводу 11, охлаждают в зоне охлаждени  12, чтобы вызвать расслоение на две фракции, которые раздел ют в сепараторе 12а на углеводородную жидкую фракцию, отводимую по трубопроводу 37, и на очищенный растворитель , отводимый по трубопроводу 14.

Очищенный растворитель затем подвергают регенерирующей обработке, состо щей из этапа частичной регенерации, а затем этапа полной регенерации, как в примере 1, чтобы, с одной стороны, получить в трубопроводе 24 поток кислого с очень низким содержанием углеводородов, а с другой стороны, получить в трубопроводе 21 регенерированный растворитель, который поеле охлаждени  до -25°С в зоне охлаждени  22 рециклизуют в промывочную колонну 5 по трубопроводу 6.

Рабочие услови  и результаты, полученные в каждом примере,приведены в таблице .

П р и м е р 5. Использу  устройство, представленное на фиг.1. обрабатывают газовую смесь следующего состава, мол, %:

Метан79

Этан3

Пропан1

Бутан1

Гексан1

H2S7

С028

Обрабатываема  газова  смесь имеет дебит, равный 20 000 к моль/ч, температуру и давление 3 МПа.

ванием в сепараторе 2а конденсата, содержащего в основном углеводороды Сз и выше , который удал ют из нижней части днища сепаратора по трубопроводу 4, и предварительно обработанной газовой смеси , выход щей из сепаратора по трубопроводу 3.

В колонне дл  промывки 5 осуществл ют обработку предварительно обработанной газовой смеси растворителем, образованным чистым диметилформамидом , причем указанный растворитель инжектируетс  по трубопроводу 6 в колонну 5 с дебитом 14900 кмоль/ч и при температуре -5°С. Колонна дл  промывки 5 включает 21 теоретическую тарелку и оборудована холодильником (не показан), дл  поддержани  температуры -5°С в указанной колонне с точностью ±5°С,

Из головной части колонны 5 удал ют по трубопроводу 7 обработанный газ, имеющий давление 2950 кПа и содержание сероводорода , соответствующее парциальному давлению сероводорода, равному 45 Па.

Из нижней, части колонны 5 вывод т по трубопроводу 8 жидкую фазу, образованную обогащенным сероводородом и другими абсорбированными соединени ми растворителем.

Выход щие по трубопроводу 4 из сепаратора 2а конденсаты смешивают с обогащенным растворителем, идущим по трубопроводу 8, и образующуюс  жидкую фазу подвергают с расходом 18780 кмоль/ч и температурой -5°С, направл ют в колонну деметанизации 9 по трубопроводу 9а, причем указанна  жидка  фаза содержит 86 мол.% углеводородов Сз и выше, присутствовавших в обрабатываемой газовой смеси, а именно все количество бутана и гексана и 60% пропана.

Из головной части колонны 9 отвод т по трубопроводу 10 газовую фазу, состо щую почти исключительно из метана, тогда как из нижней части этой колонны извлекают по трубопроводу 11 обогащенный деметанизированный растворитель.

В зоне охлаждени  12 обогащенный деметанизированный растворитель охлаждают до температуры -30°С дл  того, чтобы вызвать расслоение его на две фракции, которые раздел ютс  в сепараторе 12а на жидкую углеводородную фракцию, удал емую по трубопроводу 13 и включающую 92 мол.% углеводородов Сз и выше из обрабатываемого газа, и обогащенный очищенный растворитель, удал емый по трубопроводу 14, причем указанный обогащенный очищенный растворитель содержит углеводороды , выраженные в метановых эквивалентах , в количестве 2 мол.% от общего количества HzS и С02, присутствующих в обогащенном очищенном растворителе.

Обогащенный очищенный растворитель

расшир ют до давлени  150 кПа путем пропускани  через редуктор 15, затем подвергают частичному испарению в подогревателе 16 путем нагревани  до 10°С, в результате получают в сепараторе 16а первую фракцию кислого газа, выход щую по трубопроводу 17 и полурегенерированный растворитель , извлекаемый по трубопроводу 18 и имеющему температуру 10°С.

Полную регенерацию полурегенерированного растворител  осуществл ют путем сжати  указанного растворител  до давлени  300 кПа, а затем подачи его на головную тарелку колонны дл  перегонки 20, котора 

работает под давлением 300 кПа.

В результате перегонки полурегенерированного растворител  в колонне 20 получают 520 кмоль/ч второй фракции кислого газа, удал емой по трубопроводу 19, и регенерированный растворитель, удал емый по трубопроводу 21 с расходом 14900 кмоль/ч. Указанный регенерированный растворитель , который включает 1 ррт (по объему) сероводорода, рециркулируют в колонну 5

по трубопроводу 6, после охлаждени  до -5°С - в зону охлаждени  22.

Первую фракцию кислого газа, идущую по трубопроводу 17, объедин ют с второй фракцией кислого газа, проход щей по трубопроводу 19 дл  образовани  потока (24) кислого газа, наход щегос  под давлением 150 кПа и с расходом 2490 кмоль, причем указанный поток кислого газа содержит, кроме того, углеводороды, выраженные в

метановых эквивалентах в количестве 2 мол.%. и имеет мол рное соотношение H2S:C02, равное 1,3.

П р и м е р 6. Использу  устройство по фиг.2, обрабатывают газовую смесь, имеющую мол рный состав, идентичный газовой смеси по примеру 5.

Обрабатываемую газовую смесь, поступающую по трубопроводу 1 с расходом 20 000 кмоль/ч, температурой 40°С и под

давлением 8 МПа, смешивают с газовой фазой , обогащенной метаном и исход щей из процесса деметанизации обогащенного растворител  и подаваемой компрессором 23, полученную газовую смесь охлаждают

до -30°С в зоне охлаждени  2. Это охлаждение дает в сепараторе 2а конденсаты, содержащие в основном углеводороды Сз и выше, извлекаемые из днища сепаратора по трубопроводу 4, и форобработанную газовую смесь, выход щую из сепаратора по трубопроводу 3,

В колонне промывки 5 осуществл ют обработку форобработанной газовой смеси растворителем, образованным чистым диметилформамидом , причем указанный растворитель инжектируют по трубопроводу 6 в колонну 5 с дебитом 2900 кмоль/ч. В колонне 5 имеетс  22 теоретические тарелки, которые работают при температуре -40°С, причем указанна  температура поддерживаетс  с точностью около ±5°С за счет боковых холодильников 61.

Из головной части колонны промывки 5 удал ют по трубопроводу 64 обработанный газ г:од дззлемие . 7950 кПз и при содержании сероводорода, соответствующим парциальному давлению сероводорода, равному 40 Па.

Конденсаты, удал емые из сепаратора 2а по трубопроводу 4, и растворитель, обогащенный кислыми соединени ми и удал емый из колонны 5. смешивают дл  образовани  обогащенного растворител , подвергаемого деметанизации, причем указанный обогащенный растворитель имеет дебит, равный 6490 кмоль/ч, и содержит 87 мол.% углеводородов Сз и выше, имеющихс  в обрабатываемой газовой смеси, а именно все количество бутана и гексана и 62% пропана.

Деметанизаци  обогаш,енного раство зител  включает первое расширение с давлением 2500 кПа в емкости 29, позвол ющей отделить 65% растворенного метана с образованием газа, включающего 70 мол.% метана, удал емого из головной части емкости 29 по трубопроводу 34 и фордеметанизированного обогащенного растворител , удал емого из указанной емкости по трубопроводу 35: затем второе расширение с 1000 кПа обогащенного фордеметанизированного растворител  с последующей перегонкой в колонне 9, включающей 10 теоретических тарелок, чтобы образовать второй обогащенный метаном газ, удал емый из головной части колонны 9 по трубопроводу 32, и обогащенный деметанизированный растворитель, удал емый из указанной колонны по трубопроводу 11. Второй обогащенный метаном газ сжимают в компрессоре 33 вплоть до давлени  2500 к1а, затем смешивают с первым обогащенным метаном газом дл  образовани  газовой , обогащенной метаном фазы, рециркулируемой в обрабатываемую газовую смесь 1 через посредство компрессора 23.

чтобы вызвать его расслоение на две фракции , которые раздел ютс  в сепараторе 12а на первую фазу т желых углеводородов, удал емую по трубопроводу 37, и форочищенный растворитель, извлекаемый по трубопроводу 38.

Предварительно очищенный растворитель , циркулирующий в трубопроводе 38, ввод т в контакт при в зкстрагирую0 щем устройстве жидкость-жидкость 39, включающем 5 теоретических тарелок с 500 кмоль/ч агента экстракции, состо щего в основном из гексана, причем результатом этой экстракции  вл етс  получение второй

5 жидкой фракции углеводородов, удал емой из устройства 39 по трубопроводу 62, и обогащенного очищенного растворител , удал емого по трубопроводу 14, причем указанный обогащенный очищенный растворитель имеет мол рное содержание углеводородов , выраженное в виде метановых эквивалентах, равное 4 мол.% от общего количества сероводородов. и С02, присутствующих в обогащенном очищенном

5 растворителе.

Вторую фракцию углеводородов, проход щую по трубопроводу 62, объедин ют с первой фракцией углеводородов, проход щей по трубопроводу 37, и таким образом

0 полученную смесь нагревают в нагревателе 41, затем фракционируют путем перегонки в колонне 42, на фракцию т желых углеводородов , удал емую по трубопроводу 13 и включающую 88 мол.% углеводородов Сз и

5 выше, содержащихс  в обрабатываемой газовой смеси, продаваемой по трубопроводу 1, и на жидкую фракцию, состо щую из агента экстракции, который удал ют по трубопроводу 43 и основную часть которого

0 охлаждают до -80°С в зоне охлаждени  44, затем рециркулируют в экстрагирующее устройство 39 по трубопроводу 40.

Обогащенный очищенный растворитель , проход  по трубопроводу 14, подвергают регенерирующей обработке, включающей стадию частичной регенерации, за которой следует стади  полной регенерации. Дл  реализации стадии частичной регенерации указанный обогащенный очищенный

0 растворитель расшир ют при 250 кПа путем прохождени  через редуктор 15; затем подвергают частичному первому испарению в нагревателе 46 путем нагревани  до -20°С, в результате разделени  в сепараторе 46а

5 получают первую фракцию кислого газа, удал емую по трубопроводу 47 и первую жидкую фазу, удал емую по трубопроводу 50. Указанную жидкую фазу подвергают частичному второму испарению в нагревателе 16 путем нагревани  до 4°С под давлением 200 кПа, и в результате разделени  в сепараторе 16а получают вторую фракцию кислого газа, удал емую по трубопроводу 17, и полурегенерированный растворитель, удал емый по трубопроводу 18 и имеющий температуру, равную 4°С.

Полную регенерацию полурегенерированного растворител  осуществл ют путем сжати  растворител  до давлени  450 кПа, затем раздел ют его на два потока,

Один из потоков, имеющий расход 1450 кмоль/ч, подают по трубопроводу 51, на головную тарелку колонны дл  перегонки 20, котора  работает под давлением 350 кПа, тогда как другой поток нагревают в теплообменнике 52а до 88°С путем косвенного теплообмена с регенерированным растворителем , удал емым из колонны 20 по трубопроводу 21, затем ввод т в колонну 20 на уровне седьмой теоретической тарелки. Перегонка полурегенерированного растворител  в колонне 20 дает 420 кмоль/ч фракции кислого газа, собираемого по трубопроводу 19, и регенерированный растворитель, удал емый по трубопроводу 21 с расходом 2900 кмоль/ч.

Регенерированный растворитель, который содержит 1 ррт (по объему) сероводорода , выходит из теплообменника 52а с температурой 30°С и рециркулируетс  в колонну 5 по трубопроводу 6 после охлаждени  до -40°С в зоне охлаждени  22.

Первую фракцию кислого газа, идущую по трубопроводу 47, нагревают до температуры 4°С в нагревателе 49, затем ее обьедин ют с второй фракцией кислого газа, идущей по трубопроводу 17, и с фракцией кислого газа, удал емой из колонны 20 по трубопроводу 19 дл  образовани  потока кислого газа, имеющего давление 190 кПа и расход 1914 кмоль/ч, причем указанный поток кислого газа содержит, кроме того, углеводороды , выраженные в метановых эквивалентах, в количестве 4 мол.% и имеет мол рное соотношение H2S:C02 равное 3,2.

Claims (5)

1. Способ селективного удалени  серы и бензина из газовой смеси, содержащей в основном метан и, кроме того, сероводород, углеводороды С2 и выше и диоксид углерода , наход щейс  при повышенном давлении путем контактировани  газовой смеси при пониженной температуре в зоне промывки с растворителем, включающий осуществление регенерации растворител , содержащего сероводород и другие абсорбированные соединени , и затем рециркул цию регенерированного растворител  в зону промывки, отличающийс  тем, что, с целью упрощени  технологии процесса , газовую смесь, наход щуюс  под давлением 3-8 МПа, контактируют с растворителем , выбранным из группы: метанол, пропиленкарбонат, диметилформамид, убутиролактон , при температуре от -5 до 40°С , которую поддерживают с точностью ±5°С, в зоне промывки, имеющей число теоретических тарелок, равное и больше 21, при соотношении массовых дебитов газовой смеси и раст80рител: , при котором, с одной стороны, получают газовую фазу, состо щую в основном из метана, и в которой парциальное давление сероводорода ниже 50 Па, а, с другой стороны, - жидкую фазу, называемую обогащенным растворителем, состо щую из растворител , обогащенного сероводородом и другими абсорбированными соединени ми, и фракции конденсированных углеводородов, содержащих 80 мол.% и более углеводородов Сз и выше, имеющихс  в газовой смеси, затем обогащенный растворитель подвергают деметанизирующей обработке с получением жидкой фазы, лишенной метана и называемой обогащенным деметанизированным растворителем, и газовой фазы, обогащенной метаном, охлаждают обогащенный деметанизированный растворитель до температуры, котора  ниже температуры в зоне промывки и находитс  в интервале от -30 до -80°С, чтобы вызвать расслоение указанного обогащенного деметанизированного растворител  на жидкую нижнюю фракцию, называемую обогащенным очищенным растворителем, котора  содержит кислые соединени  - сероводород и диоксид углерода, растворенные в растворителе, и углеводороды, содержание которых в расчете на метановые эквиваленты ниже 5 мол.% от количества кислых соединений, и на жидкую верхнюю фракцию, называемую первой фракцией т желых углеводородов, образованную остатком углеводородов, которые присутствовали в деметанизированном обогащенном растворителе, отдел ют первичную фракцию т желых углеводородов от обогащенного очищенного растворител  и последний подвергают регенерации с получением при этом, с одной стороны, потока кислого газа, содержащего сероводород и диоксид углерода, присутствующие в обогащенном очищенном растворителе, и содержащего в расчете на метановые эквиваленты менее 5 мол.% углеводородов по отношению к кислым соединени м, и с получением , с другой стороны,регенерированного растворител , рециркулируемого в зону промывки, причем регенераци  состоит из стадии частичной регерации, осуществл емой дросселированием обогащенного очищенного растворител  до давлени  выше 150 кПа с последующим по крайней мере одним частичным испарением указанного дросселированного растворител  с получением , с одной стороны, по крайней мере одной фракции кислого газа и, с другой стороны , полурегенерированного растворител , температура которого 5°С или выще и давление которого ниже давлени  дросселированного растворител  и составл ет величину 150 кПа, после чего осуществл ют полную регенерацию полурегенерированного растворител  путем перегонки и получают фракцию кислого газа и регзнергфованиый растворитель, причем фракции кислого газа со стадии частичной регенерации и полной регенерации объедин ют дл  получени  потока кислого газа.

2.Способ поп.1,отл ича ющи йс  тем, что до введени  в контакт с растворителем , обрабатываемую газовую смесь подвергают охлаждению до темпетатуры от -5 до -30°С дл  получени , с одной стороны, жидкой фазы, называемой конденсатами, содержащей в основном углеводороды Сз и выше и сероводород, и, с другой стороны, газовой фазы, так называемой форобработанной газовой смеси, затем указанную форобработанную газовую смесь ввод т в контакт с растворителем в зоне промывки и объедин ют растворитель, выход щий из зоны промывки, с конденсатами, выход щими из стадии охлаждени , дл  получени  обогащенного растворител , который подвергают деметанизации.

3.Способ по П.1 или 2,отличающий с   тем, что деметанизацию обогащенного растворител  и конденсатов осуществл ют в две стадии, причем на первой стадии деметанизируемую жидкость подвергают первому расширению до промежуточного собственного давлени , с выделением 6180% метана от соде ржавщегос  вдеметанизируемой жидкости и с получением первого, обогащенного метаном газа и фордеметаниоированной жидкости, а на второй стадии фордеметанизированную жидкость подвергают второму расширению, затем перегонке , чтобы получить второй обогащенный метаном газ и деметанизированную жидкость , причем второй, обогащенный метаном газ сжимают вплоть до давлени 

первого обогащенного метаном газа, затем смешивают с этим последним дл  получени  газовой фазы, обогащенной метаном, причем перегонку, следующую за вторым

расширением, осуществл ют путем кип чени  в двух зонах кип чени , расположенных последовательно, с помощью жидкости, состо щей из обрабатываемой газовой смеси, отобранной из указанной газовой смеси до

0 введени  ее в контакт с растворителем или до ее охлаждени .

4.Способ по пп.1-3, отличающийс   тем, что полную регенерацию полурегенерированного растворител  путем перегонки в колонне осуществл ют с разделением полурегенерированного растворител  на два потока, один из которых направл ют на тарелку головной части дистилл ционной колонны, а другой направл ют в указанную колонну на уровне теоретического промежуточного этажа после нагревани  в противотоке с регенерированным растворителем, извлекаемым из колонны.

5.Способ по пп. 1-4, отличающийс   тем, что обогащенный очищенный растворитель перед регенерацией подвергают дополнительной обработке по удалению углеводородов, котора  заключаетс  в осуществлении контакта указанного растворител  в зоне экстракции жидкость-жидкость, содержащей п ть и более теоретических тарелок экстракции, с агентом экстракции.

5 образованным углеводородами, содержащимис  в газовой смеси и имеющими молекул рную массу выше молекул рной массы н-пентана, дл  отделени  отуказанного очищенного обогащенного растворител  жидкой фракции, называемой второй жидкой фракцией углеводородов, в объединении указанной второй фракции с первой фракцией т желых углеводородов с последующими нагреванием и перегонкой

5 полученной смеси дл  получени  фракции т желых углеводородов, содержащей 80 мол.% и более углеводородов Сз и выше, имеющихс  в обрабатываемой газовой смеси , и агента экстракции, одну часть которого

0 вывод т, а другую часть охлаждают до температуры , при которой происходит расслоение охлажденного обогащенного растворител , и возвращают в зону экстракции жидкость-жидкость.

Расход растворител , подаваемого по 6 в колонну 5, кмоль/ч

Мощность, Дж/ч холодильников:

б1а

б1в

Температура обработанного газа отводимого по трубопроводу 64,

Мол рный состав,%: Метан

Этан

Пропан

Бутан

Гексан

H,S

со,

Растворитель

Обогащенный растворитель, отводимый по 8

Расход, кмоль/ч

Мол рный состав,

Метан

Этан

Пропан

Бутан

Растворитель

H,s

СОЛеметанизаци 

Первый газ, обогащенный метано отводимый по трубопроводу 34 Мол рное содержание метана, %:

Расход, кмоль/ч

Второй газ, обогащенный метано

отводимый по трубопроводу 32

Расход, кмоль/ч

5000

10 30

-25

6160

8910

2,92

0,48

0,31

0,02

56,14

28,79

11,34

62

800

500 ppm(v/v) - частей на миллион по объему (объемное миллионные доли)

Фиг.1

20

36 32

f

305

/4- /5

KV

4S

20

52а

18

фиг. 2

i

:э