АБСОРБЕНТ ДЛЯ ОСУШКИ УГЛЕВОДОРОДНЫХ ГАЗОВ
ABSORBENT FOR DRYING HYDROCARBON GASES

Изобретение относится к газовой, нефтяной и химической промышленности, в частности к области абсорбционной осушки углеводородных газов.
Известен абсорбент для осушки углеводородных газов на основе триэтиленгликоля (ТЭГ) (Крамер Д.Л., Кук У.Р. Осушка газа: оптимизация работы действующих установок, в ж. "Нефть, газ и нефтехимия за рубежом", 1981, №2, с.16-19).
Недостатком данного абсорбента является неэффективность проведения процесса при температурах контакта газ-абсорбент выше 35°C.
Известен абсорбент для осушки углеводородных газов на основе этиленгликоля (ЭГ) (Николаев В.В. Основные процессы физической и физико-химической переработки газа / В.В.Николаев, Н.В.Бусыгина, И.Г.Бусыгин. - М.: Недра, 1998. - с.77-83).
Недостатком данного абсорбента являются большие потери абсорбента из-за высокого давления насыщенных паров.
Предлагаемому изобретению по технической сущности и достигаемым результатам наиболее близок абсорбент на основе диэтиленгликоля (ДЭГ) (Николаев В.В. Основные процессы физической и физико-химической переработки газа / В.В.Николаев, Н.В.Бусыгина, И.Г.Бусыгин. - М.: Недра, 1998. - с.77-83). Для осушки применяют концентрированный ДЭГ (96,5-98,7 мас.%).
Недостатком этого абсорбента является то, что во многих случаях его применение не обеспечивает требования по показателям качества осушенного газа (по глубине осушки).
Задачей изобретения является увеличение глубины осушки углеводородных газов.
Поставленная техническая задача решается созданием абсорбента для осушки газов, включающего диэтиленгликоль, воду и полиалканолэтилендиамин общей формулы:
3
2
x
(2-x)
2
2
(2-y)
2
3
y
(CH-CH(OH)-CH)-NH-CH-CH-NH-(CH-CH(OH)-CH)
2
2
x
(2-x)
2
2
(2-y)
2
2
y
или (HO-CH-CH)-NH-CH-CH-NH-(CH-CH-OH),
где x=1-2, y=0-2, при следующем соотношении ингредиентов в смеси, мас.%:
диэтиленгликоль 65-75;
полиалканолэтилендиамин 20-30;
вода - остальное.
Полиалканолэтилендиамин представляет собой оксиэтилированные и оксипропилированные продукты этилендиамина (Левченко Д.Н. Технология обессоливания нефтей на нефтеперерабатывающих предприятиях / Д.Н.Левченко, Н.В.Верштейн, Н.И.Николаева. - М.: Химия, 1985). Данные реагенты являются промежуточными соединениями при производстве проксаминов (неионогенных поверхностно-активных веществ на основе этилендиамина), применяемых при деэмульгировании нефти и увеличении нефтеотдачи нефтяных пластов. Полиалканолэтилендиамины получают путем присоединения оксида пропилена или оксида этилена к этилендиамину по следующим реакциям:
Осушающую способность абсорбентов определяли на лабораторной установке, состоящей из:
- баллона с испытуемым газом - 1;
- баллона с инертным газом - 2;
- лабораторного абсорбера - 3;
- термометра стеклянного - 4;
- лабораторного автотрансформатора регулировочного - 5;
- ротаметра - 6;
- холодильника воздушного - 7;
- конической колбы для приема конденсата - 8;
- колбы Дрекселя с поглотителем сероводорода (ацетатом свинца) - 9;
- газового счетчика барабанного (с жидкостным затвором) - 10;
- переходника стеклянного - 11;
- шприца для отбора проб - 12;
- насадки из стеклянных шариков - 13;
- нихромовой нити, обогревающей абсорбер - 14;
- вентилей - 15;
- колбы Дрекселя с поглотителем влаги (ДЭГ) - 16.
Заявленный способ поясняется чертежом.
Содержание влаги в исходном углеводородном газе во всех случаях равнялась 0,0642 г влаги/л газа.
Определение осушающей способности проводили в следующем порядке:
- в собранную установку вносили приблизительно 25 мл раствора абсорбента так, чтобы жидкость не проваливалась через перегородку, сбоку в абсорбер 3 (через гнездо термометра или контактного термометра);
- начинали ввод испытуемого газа из баллона 1. Расход газа регулировали по ротаметру 6 на уровне 1,2 л/мин;
- после начала ввода испытуемого газа отбирали пробу газа шприцом 12 для хроматографического анализа;
- определяли проскок сероводорода по потемнению окраски раствора ацетата свинца, находящегося в колбе Дрекселя;
- после проскока сероводорода прекращали подачу испытуемого образца газа.
Состав газа до и после пропускания через слой абсорбента определяли хроматографичеким методом по ГОСТ 23781-83 "Газы горючие природные, хроматографический метод определения компонентного состава".
Расход газа до пропускания через абсорбент измеряли ротаметром.
Расход газа после пропускания через абсорбент измеряют газовым счетчиком.
Полученные результаты представлены в таблице 1. Как видно из данных таблицы 1, при применении предлагаемых реагентов остаточное содержание влаги в отходящем газе существенно ниже, чем при применении прототипа (диэтиленгликоля). Так, например, при применении абсорбента, состоящего из 20% (мас.) тетраизопропанолэтилендиамина, 75% диэтиленгликоля и 5% воды, остаточное содержание влаги в осушенном газе составляет 0,0015 г/л, в то время как при применении 98%-ного диэтиленгликоля остаточное содержание влаги в осушенном газе составляет 0,0084 г/л.
Таблица 1
Экспериментальные данные об осушающей способности абсорбентов
абсорбент
Остаточная влага в газе, г/л
20% МОПЭДА (моноизопропанолэтилендиамин)+75% ДЭГ (диэтиленгликоль)+5% вода
0,0039
20% ДОПЭДА (диизопропанолэтилендиамин)+75% ДЭГ+5% вода
0,0031
20% ТрОПЭДА (триизопропанолэтилендиамин)+75% ДЭГ+5% вода
0,0024
20% ТОПЭДА (тетраизопропанолэтилендиамин)+75% ДЭГ+5% вода
0,0015
30% МОЭЭДА (моноэтанолэтилендиамин)+65% ДЭГ+5% вода
0,0072
30% ДОЭЭДА (диэтанолэтилендиамин)+65% ДЭГ+5% вода
0,0063
30% ТрОЭЭДА (триэтанолэтилендиамин)+65% ДЭГ+5% вода
0,0038
30% ТОЭЭДА (тетраэтанолэтилендиамин)+65% ДЭГ+5% вода
0,0018
98% ДЭГ+2% вода (прототип)
0,0084