УСТАНОВКА ОСУШКИ И ОЧИСТКИ СЫРОГО ПРИРОДНОГО ГАЗА ОТ СЕРНИСТЫХ СОЕДИНЕНИЙ

Установка осушки и очистки сырого природного газа от сернистых соединений
Полезная модель относится к установкам осушки и очистки от сероводорода и меркаптанов природного, нефтяного газа и может быть использована в газовой, нефтяной и нефтехимической промышленности для получения товарного газа, используемого в том числе в качестве сырья для выделения фракций углеводородов.
Известна установка осушки и очистки природного газа от сероводорода, содержащая адсорбер с цеолитом, соединенный с линией подачи сырого природного газа, газа охлаждения и газа регенерации цеолита и линиями отвода товарного газа, газа охлаждения и насыщенного газа регенерации цеолита, причем линия подачи газа охлаждения соединена с линией подачи сырого природного газа 1.
Недостатком известной установки является ее низкая производительность, обусловленная снижением адсорбционной емкости цеолита в результате повторной адсорбции компонентов газа охлаждения, в качестве которого применяется сырой природный газ, поступающий в линию газа охлаждения из линии подачи сырого природного газа; это в свою очередь приводит к сокращению длительности процесса адсорбции и, как следствие, к снижению производительности установки и сокращению срока службы цеолита.
Наиболее близкой к заявляемой по совокупности существенных признаков и достигаемому результату является применяемая в настоящее время на газоперерабатывающем заводе ООО «Оренбурггазпром установка осушки и очистки сырого природного газа от сернистых соединений (сероводорода и меркаптанов), включающая блок аминовой очистки природного газа от сероводорода и низкотемпературной осушки и блок адсорбционной очистки газа от меркаптанов, соединенные линией осушенного и очищенного от сероводорода газа 2. Верх адсорберов с цеолитом блока адсорбционной очистки газа от меркаптанов соединен с линией очищенного от сероводорода и осушенного газа и линиями отвода газов охлаждения и регенерации цеолита, а низ - с линией отвода товарного газа и линиями подачи газов охлаждения и регенерации цеолита, причем линия подачи газа охлаждения соединена с линией отвода товарного газа, а линия отвода газа охлаждения соединена с последовательно установленными теплообменником и печью нагрева газа регенерации. Таким образом для охлаждения и регенерации цеолита (NaX), загруженного в адсорберы блока адсорбционной очистки газа известной установки, используется полученный на этом блоке товарный газ в количестве 80000 - 100000 .
МгаС 7 BOID 53/02
Недостатком известной установки является снижение ее производительности вследствие использования полз ешюго на установке товарного газа для охлаждения и регенерации цеолита, а также уменьшение срока службы цеолита вследствие повышенной динамической нагрузки на адсорберы, обусловленной неоднократным изменением направления газа при осуществлении адсорбционного цикла (адсорбция-регенерацияохлаждение).
Задачей заявляемой полезной модели является повьшхение производительности установки и увеличение срока службы цеолита.
Указанная задача решается тем, что в установке осушки и очистки сырого природного газа от сернистых соединений, содержаш;ей блок аминовой очистки от сероводорода и низкотемпературной осушки газа, соединенный с линией осушенного и очищенного газа, и блок адсорбционной очистки газа от меркаптанов, включающий адсорберы с цеолитом, верх которых соединен с линией осушенного и очищенного газа и линией отвода газа регенерации, а низ - с линиями отвода товарного газа и подачи газа регенерации, линию подачи и линию отвода газа охлаждения, соединенщто с последовательно установленными теплообменником и печью нагрева газа регенерации, согласно предлагаемой полезной модели линия подачи газа охлаждения соединена с линией осушенного и очищенного газа и с верхом адсорберов.
Технический результат, достигаемый вследствие соединения линии подачи газа охлаждения с линией осушенного и очищенного газа и с верхом адсорберов заключается в обеспечении возможности применения осушенного и очищенного газа, подаваемого с блока аминовой очистки от сероводорода и низкотемпературной осушки, в качестве газа охлаждения и регенерации цеолига. Это исключает потери товарного газа, полученного на блоке адсорбционной очистки от меркаптанов, используемого согласно известному техническому решению в качестве газов охлаждения и регенерации цеолита. Кроме того, соединение линии подачи газа охлаждения цеолита с верхом адсорберов позволяет з еньшить до 2 раз количество переключений запорно-регу;шруюш;ей арматуры в цикле адсорбциярегенерация-охлаждение, что приведет к уменьшению динамической нагрузки на адсорбер и увеличению срока службы цеолита.
На чертеже представлена схема гфедлагаемой установки осушки и очистки природного газа от сернистых соединений. Установка содержит блок 1 аминовой очистки природного газа от сероводорода и низкотемпературной осушки, соединений с линией 2 ocjinemioro и очищенного от сероводорода газа, и блок адсорбционной очистки газа от меркаптанов, включающий адсорберы 3 с цеолитом (NaX), верх которых соединен с линией 2 осушенного и очищенного от сероводорода газа, линией 4 подачи газа охлаждения и линией 5 отвода газа регенерации, причем линия 4 подачи газа охлаждения соединена с линией 2 осушенного и очищенного от
сероводорода газа. Низ адсорберов 3 соединен с линией 6 отвода товарного газа, линией 7 отвода газа охлаждения и линией 8 подачи газа регенерации. Линия 7 отвода газа охлаждения соединена с последовательно установленными теплообменником 9 и печью 10 нагрева газа регенерации. Теплообменник 9 соединен с водяным холодильником 11 и сепаратором 12.
Установка работает следующим образом.
Сьфой газ поступает с замерного узла (на чертеже не показан) на блок 1 аминовой очистки газа от сероводорода и низкотемпературной осзшпси. На блоке 1 достигается осушка, газа до точки росы 0°С и очистка от сероводорода до количества 20 - 25 мг/м, одновременно происходит очистка от углекислого газа. С блока 1 по линии 2 осушенный и очищенный от сероводорода газ поступает на блок адсорбционной очистки от меркаптанов в адсорберы 3, работающие попеременно в режимах адсорбции - регенерации - охлаждения с циклограммой 12:6:6. Одновременно с адсорбцией меркаптанов на цеолите NaX происходит коадсорбция влаги и остаточных количеств сероводорода. Состав газа, поступающего в адсорберы с блока 1, и газа, прошедшего адсорбционную очистку, приведен в таблице.
Таблица
Носле адсорбции производят регенерацию цеолита путем подачи по линии 8 (снж адсорбера, переведенного в режим регенерации) нагретого до 300°С газа регенерации, в качестве которого используют газ охлаждения предыдзш5его адсорбера после его нагревания в теплообменнике 9 и печи 10. Нри этом происходиг десорбция поглощенных цеолитом меркаптанов, сероводорода и влаги. Насьш енный газ регенерации по линии 5 отвода газа регенерации подается в теплообменник 9 для ре1о ерации тепла, далее в водяной холодильник 10 и сепаратор 11 для отделения жидкой фазы, после чего снова направляется на осушку и очистку от сероводорода (на чертеже не показано). Адсорбер с отрегенерщ)ованным цеолитом переключается в режим охлаждения. Газ охлаждения, в качестве которого используется осушенный и очищенный от сероводорода газ из линии 2 по линии 4 подается свер адсорбера. При прохождении газа охлаждения через слой цеолита последний охлаждается до 65 - 80°С. В режиме охлалодения цеолита происходит незначительная адсорбция сернистых соединений и влаги из газа охлаждения, не оказывающая заметного влияния на адсорбционщю емкость и динамичес1оао активность отрегенерированного цеолита.
нерации до температуры 180°С, затем направляется в печь 10 нагрева газа регенерации, где нагревается до температуры , и далее по линии 8 подачи газа регенерации поступает на регенерацию цеолита в следующем адсорбере. Адсорбер с охлажденным цеолитом начинает работгать в режиме адсорбции.
Использование предлагаемой полезной модели позволит увеличить объем получаемого товарного газа на 80000 - 100000  за счет исключения его потерь на регенерацию цеолита. Кроме этого, подача газа охлаждения сверху адсорберов позволит сократить до минимума количество переключений адсорберов при переходе из режима адсорбции в режимы регенерации, охлаждения и снова адсорбции. Это снижает динамическую нагрузку на цеолит, уменьшает его физический износ и приводит к увеличению срока службы.