Способ одновременного извлечения со и углеводородов с и выше из газовой смеси — SU 1836407 (original) (raw)

(з)з С 10 0 Ы 04 СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОВЕДОМСТВО СССРГОСПАТЕНТ СССР)(21) 4831497104для извлечения из нее С 02 и углеводородов (36) РСТIРВ 89/00584 (14,11,89), С 2 ивыше и получения потока метана, со- (22) 13,07,90,: держащего не более 2 проц. мол СО 2, и жид- (46)23.08.93. Бюл, %31.:. кой фазы, садержащей растворитель по (31) 8814784 ., меньшей мере 80 мол; углеводородов Сг и (32) 15,11.88 .:выше, имеющихся в исходной газовой сме- (ЗЗ) Рй.. : ,Си, Жидкую фазу деметанизируют с получе- (71) Сосьете Насьональ елф Акитэн(Продюк- нием деметаниэироввнного обогащенного сьон) (Ей) .:растворителя и газовой фазы, богатой мета- . (72) Клод Блан и Анри Пврадовски (Рй).ном, затем деметаниэированный обогащен- (56) 3. и Р. 6 сйаЛегъ СЬевса 1 епфпеегпд . ный растворитель обрабатывают с ргоогезз, октябрь, 1984, с. 53-56. получением кислого газа, обогащенногоПатент США Рк 3770622, ; СОги содержащего неменее бпроц, моляркл. С 106 504, 1973;- .: ных углеводородов в пересчете на метано- (54)СПОСОБОДНОВР 1:МЕННОГОИЗВЛЕ- вый эквивалент по отношению к СОр, ЧЕНИЯ СО 2 И УГЛЕВОДОРОДОВ С 2 И ВЫ- фракции .углеводородов С 2 и выше, содер- ШЕ ИЗ ГАЗОВОЙ СМЕСИ . жащейпо меньшей мере 80 мас,ф углеводо- (54) Сущность изобретения: обрабатывае- родов Сг и выше, имеющихся в . мую газовую смесь промывают в промывной обрабатываемой казовой смеси, и регенеризоне при температуре от.О. до 35 град. С рованного растворителя, который рециркурастворителем, выбранным иэ метанола, лируют в промывную зону, 2 ил, 5 пр., 4 з. и, диметилформамида и диметилацетамида, ф-лы,Изобретение относится. к обработке природного газа, в частности к способу извлечения СО 2 и углеводородов Са и выше из газовой смеси, находящейся:под давлением и содержащей метан, углеводороды С 2 и выше и, крометого. СОу,Цель изобретенйя - улучшить разделение деметанизированного растворителя и упростить получение фракций с целевыми продуктами.Эта цель достигается предлагаемым способом, который заключается в том, что газовую смесь, находящуюся под абсолютным давлением от 3 до 8 МПа и содержащую метан, углеводороды,С 2 и выше, а также СОг, вводят в контакт в промывной зоне с растворителем при пониженной температуре с получением с одной стороны, газа. состоящего в основном из метана, и, с другой стороны, жидкой фазы, содержащей растворитель, обогащенный С 02, и углеводородами Сг и выше, называемой обогащенным растворителем. Далее обогащенный растворитель подвергают деметанизации для получения жидкой Фазы, обедненной метаном, называемой деметанизированным обога 1836407Обогащенная метаном газовая сжатаясмесь, проходящая по трубопроводу 26 имеет давление 4950 кПа и расход 916 кмоль/ч.Молярный состав указанной газовой фазы26 является следующим, %: С 02 - 30,44; метан - 63,20; этан - 5,16; пропан - 0,94; бутан-35 С, деметанизированный обогащенный 10растворитель вводя в контактирование впротивотоке в экстракционной башне 56жидкость/жидкость с охлажденным углеводородным растворителем с высоким содержанием гексана, при этом вышеупомянутый 15углеводородный растворитель содержит вмолях, 95,70% гексана, 2,32% бутан, 1,44%пропана, 0,29% этана и 0,25% диметилфор-.мамида. Экстракционная башня 56 имеетдвадцать восемь тарелок при этом на первую тарелку подается 1200 кмоль/ч охлажденного растворителя, который поступаетпо трубопроводу БЗ при температуре -35 С,на пятнадцатую тарелку подается обогащенный деметанизированный растворитель, который поступают из охлаждающейсистемы 40 и на двадцать восьмую тарелкуподэется углеводородный охлажденныйрастворитель на основе гексана, подводимый по трубопроводу 57 с расходом 1358 30кмоль/ч, В результате этой экстракции, получают 1757 кмоль/ч углеводородного обогащенного растворителя с температурой-35 С под давлением 1000 кПа, при этомвышеуказанный углеводородный растворитель выводят из верхней части башни 56через трубопровод 59, и 5372 кмоль/ч очищенного растворителя, выводимого из основания вышеуказанной башни, черезтрубопровод 58, при температуре -35 С и 40под давлением 1000 кПа,Углеводородный обогащенный растворитель, проходящий через трубопровод 59,имеет следующий молярный состав, %: СО 2- 0,23; метан -0,15; этан -8,48; пропан - 9,26; 45бутан - 8,96; гексан - 78,72; диметилформамид - 0,20,Очищенный растворитель, проходящийпо трубопроводу 58 имеет следующий молярный состав, %: СО - 30,83; этан - 0,06; 50пропан - 0,22; бутан - 0,25; гексан - 2,05;диметилформамид - 66,59,При разделении обогащенного углеводородного растворителя 59 в регенерационной колонне 49, содержащей двадцать 55восемь тарелок и работающей поддавлением 300 МПа получают, с одной стороны, вверхней части колонны 49,421 кмоль/чфракции углеводородов с С 2 и выше, имеющей температуру 2 С и давление 300 кПа,которую выводят по трубопроводу 48 и, с другой стороны, получают в основании вышеуказанной колонны, 1357 кмоль/ч регенерированного углеводородного растворителя, имеющего температуру 96 С и давление 300 кПа, который выводят через трубопровод 50.Фракция углеводородов с С 2 и выше, выводимая по трубопроводу 48, имеет следующий молярный состав, %; СО 2 - 0,96; метан - 0,62; этан - 34,46; пропан - 34,02; бутан - 29,94.Регенерированный углеводородный растворитель, проходящий по трубопроводу 50, сжимают в насосе 51 до давления 1000 кПа, затем охлаждают до -35 С в системе охлаждения 61 перед его рециркуляцией по трубопроводу 57 в экстракционную башню 56.Очищенный растворитель, поступающий по трубопроводу 58 из экстракционной башни 56, дросселируют при давлении 200 кП а в дросселирующем клапане 60, затем его вводят в регенерационную колонну 62 в целях регенерации, Регенерируемый очищенный растворитель подают на первую тарелку колонны 62, содержащей четырнадцать тарелок и работающей под давлением 200 кПа, а на последнюю тарелку подают поток азота 43 с расходом 500 кмоль/час, Подогреватель 69, которым снабжена колонна 62, расположен на седьмой тарелке.В результате регенерации очищенного растворителя получают, с одной стороны, 2172 кмоль/ч потока кислого газа обогащенного СО 2, при этом, вышеуказанный поток выводят по трубопроводу 44 из верхней части колонны 62, а, с другой стороны, регенерированный растворитель, выведенный из основания колонны 62 через трубопровод 34,Поток. кислого газа, обогащенного СО 2, выводимый по трубопроводу 44 имеет давление 200 кПа и следующий молярный состав, %: СО 2 -75,87; метан -0,01; этан -0,14, пропан - 0,45; бутан - 0,50; азот - 23,02,Регенерированный растворитель, циркулирующий по трубопроводу 34, доводят до давления 4950 кПа, пропуская через насос 37, потом разделяют его на две части, а именно, на большую часть, рециркулируемую в промывную колонну 5 после прохождения через систему теплообменника 39 и трубопровод 6, и на часть, подаваемую в экстракционную башню 5 Б по трубопроводу 63.П р и м е р 4. Используя установку, аналогичную установке, которая схематично изображена на фиг, 2 и работающую какописано выше, обрабатывают газовую смесь, имеющую тот же самый молярный состав, что и газовая смесь, приведенная в примере 1.Обрабатываемую газовую смесь, поступающую по трубопроводу 1 с расходом 10000 кмоль/ч, при температуре 20 С и под давлением 8000 кПа вводят в колонну 2 для удаления углеаодородоа С 6 и выше.Через трубопровод 4 колонны 2, выводят 371 кмоль/ч углеводородной фракции, имеющей давление 7950 кПа и температуру равную 20 С, при этом вышеуказанная фракция имеет следующий состав, %; С 02- 16,63; метан - 34,16; этан - 5,22; пропан - 4,79; бутан - 10,95; гексан - 28,25.Через трубопровод 3 иэ верхней части колонны 2, выводят 9629 кмоль/ч предварительно обработанной газовой смеси, имеющей температуру ОС и давление 7950 кПа, при этом вышеуказанная предварительно обработанная газовая смесь имеет следующий малярный состав, %: С 02- 18,05; метан,94; этан - 5,10; пропан -1,68; бутан -1,45; гексан - 0,78.Контактирование предварительно обработанной газовой смеси осуществляют с 7600 кмоль/ч растворителя, состоящего из диметилацетамид, имеющего давление 7950 кПа и температуру равную 0 С, при этом контактирование осуществляют в промывной колонне 5, содержащей двадцать пять тарелок при температуре 0 С и под давлением 7950 кПа, холодильники 7, которыми оборудована промывная колонна 5, позволяют поддерживать заданную величину температуры в колоннеИз верхней части колонны 5. через трубопровод 8, выводят 7301 кмоль/ч обработанного газа, имеющего давление 7950 кПа и температуру 0 С, при этом вцшеуказанный газ имеет следующий молярный состав, %: С 02 - 0,06; метан - 96,06; этан - 3,17; пропан - 0,02; бутан - 0,01; гексан - О;65;диметилацетамид 0,03На основании промывной колоннь 1 5, через трубопровод 11 выводят 12181 кмоль/ч обогащенного растворителя, имеющего температуру 0 С и давление 7950 кПа, при этом обогащенный растворитель имеетследующий малярный состав, %: СО 2- 1 б,68; метан - 15,40; этан - 2,81; пропан,40; бутан - 1,18; гексан - 3,68; диметилацет амид - 59,90,Деметанизация обогащенного растворителя включает в себя, прежде всего, первое дросселирование вышеуказанного растворителя до давления 3400 кПа, при этом дросселированный обогащенный растворитель подают а камеру 13, в которой5 10 15 20 25 ЗО 35 40 50 55 получают 1827 кмоль/ч первого газа, содержащего 72,5 ф мол. метана, который выводят иэ верхней части камеры 13 потрубопроводу 14, и предварительно деметанизированный обогащенный растворитель,который выводят из камеры 13 по трубопроводу 15, молярное содержание метана, вкотором снижается с 15,40 до 5,3. Предварительно деметанизированный обогащенный растворитель, температура которогоравна -4 С, дросселируют в клапане 16 изатем направляют в дистилляционную колонну 17, содержащую десять тарелок, поддавлением 1800 кПа,В колонне 17 получают 426 кмоль/ч второго газа, обогащенного метаном, которыйвыводят через трубопровод 19 под давлением 1800 кПа и при температуре -35 С, идеметанизированный растворитель, который выводят из колонны 17 по трубопроводу27 с расходом 9928 кмоль/ч, с температурой26 С и под давлением 1800 кПа.Деметанизированный обогащенныйрастворитель, проходящий по трубопроводу .27, имеет следующий молярный состав, %:С 02-17,53; метан -0,09; этан -2,62; пропан 1,63; бутан - 1,42; гексан - 4,45; диметилацетамид - 72,26%Второй обогащенный метаном газ сжимают в компрессоре 20 до давления первогообогащенного метаном газа, а именно до, 3400 кПа, Выходящий из компрессора 20 потрубопроводу 21, сжатый газ смешивают спервым газом, обогащенным метаном, дляобразования обогащенной метаном газовойфазы 22, которую затем сжимают в компрессоре 23 до давления обрабатываемой газовой смеси, а именно до 7950 кПа, при этомсжатую газовую фазу добавляют через трубопровод 24, холодильник 25 и трубопровод26 к предварительно обработанной газовойсмеси, циркулирующей по трубопроводу 3,Обогащенная метаном сжатая газоваяфаза, проходящая по трубопроводу 26, имеет давление 7950 кПа и расход 2253 кмоль/ч.Газовая фаза, обогащенная метаномциркулирующая по трубопроводу 26 имеетследующий молярный состав, %: С 02 .12,99; метан - 82,82; этан - 3,68; пропан 0,40; бутан - 0,11.Деметанизированный обогащеннцйрастворитель, после дросселирования вклапане 29 и охлаждения до О С в системеохлаждения 40 вводят в контактирование впротивотоке в экстракционной башне 56жидкость/жидкость с охлажденным углеводородным растворителем с большим содержанием гексана, при этом вышеуказанныйуглеводородный растворитель состоит из, вмолях, 97,89% гексана, О,86% Бутана, 0,56%10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 пропана и 0,19% этана. Экстракционная башня 56 содержит тридцать пять тарелок и на ее первую тарелку подают 3000 кмоль/час регенерированного растворителя, подводимого по трубопроводу 63 при температуре 0 С, на восемнадцатую тарелку подают деметанизированный обогащенный растворитель, поступающий из системы охлаждения 40, а на последнюю тарелку подают охлажденный углеводородный растворитель на основе гексана, подаваемого трубопроводом 57 с расходом 3678 кмоль/ч, В результате этой экстракции получают 4296 кмоль/час обогащенного углеводородного растворителя, имеющего температуру О С и давление 1700 кПа, при этом обогащенный углеводородный растворитель выводят из верхней части башни 56 через трубопровод 59, и 12310 кмоль/час очищенного растворителя выводят из основания башни 56.через трубопровод 58 при температуре 0 С и под давлением 1700 кПа.Обогащенный углеводородный растворитель, проходящий по трубопроводу 59 имеет следующий молярный состав, %: СО 2- 1,21; метан - 0,19; этан - 6,06; пропан - 3,96; бутан - 3,70; гексан - 84,45; диметилацетамид - 0,42.Очищенный растворитель, проходящий по трубопроводу 58, имеет следующий малярный состав, %: СО 2 - 13,74; этан - 0,05; пропан - 0,10; бутан - 0,12; гексан - 4,69; диметилацетамин - 81,30,В результате разделения обогащенного углеводородного растворителя 59 в регенераторной колонне 49, содержащей двадцать восемь тарелок и работающей под давлением 1000 кПа, получают, с одной стороны, в верхней части колонны 49, 615 кмоль/час фракции углеводородов С 2 и выше, имеющей температуру 30 С и давление 1000 кПа, которые выводят по трубопроводу 48, и, с другой стороны, в основании колонны 49 получают 3678 кмоль/ч регенерированного углеводородного растворителя, имеющего температуру 160 С и давление 1000 кПа, который выводят через трубопровод 50.Фракции углеводорода с С 2 и выше, выводимая по трубопроводу 48, имеет следующий молярный состав, %; СО 2- 8,74; метан - 1,40; этан - 40,88; пропан - 26,42; бутан,56. Регенерированный углеводородный растворитель, проходящий по трубопроводу 50, содержит, в молях, 97,88% гексана, 0,86% бутана. 0,56% пропана и 0,19% этана. Растаоритель доводят в насосе 51 до давления 1700 кПа, затем охлаждают до 0 С в системе охлаждения 61 перед его рециркуляцией через трубопровод 57 в зкстракционную башню 56.Очищенный растворитель, поступающий по трубопроводу 58 из экстракционной башни 56, дросселируют при давлении 200 кПа в дросселируюем клапане 60, затем его вводят в регенерационную колонну 62 для регенерации, На первую тарелку колонны 62, содержащей четырнадцать тарелок и работающей под давлением 200 кПа, подают регенерируемый очищенный растворитель, и на последнюю тарелку подают по трубопроводу 43 поток азота с расходом 500 кмоль/час. Подогреватель 63, которым снабжена колонна 62, расположенная на седьмой тарелке.В результате регенерации очищенного растворителя получают с одной стороны, 2212 кмоль/ч потока кислого газа, обогащенного СО 2, при этом поток выводят через трубопровод 44 из верхней части колонны 62 и, с другой стороны, регенерированный растворитель выводят из основания колонны 62 по трубопроводу 34.Поток кислого газа обогащенного СО 2, который выводят через трубопровод 44, имеет давление 200 кПа и следующий молярный состав, %: СО 2-76,05; метан - 0,14; этан - 0,33; пропан - 0,53; бутан - 0,54; азот,41,Регенерированный растворитель, циркулирующий по трубопроводу 34 разделяют на две части, а именно; на большую часть рециркулируемую к промывной колонне 5 после прохождения через систему теплообменника 39 и трубопровод 6, и на часть, подаваемую в экстракционную колонну 56 по трубопроводу 63.П р и м е р 5, Используя установку, аналогичную установке, изображенной схематически на фиг. 2 и работающую как описано выше, обрабатывают газовую смесь, имеющую состав, температуру и расход аналогичные газовой смеси примера 1 и давление 3000 кПа,Предварительную обработку газовой смеси осуществляют в колонне 2, для удаления из нее углеводородов с С 6 и выше и в условиях аналогичных условиям примера 1,Предварительно обработанная газовая смесь, поступающая из колонны 2 по трубопроводу 3 имеет следующий молярный состав, %: СО 2 - 18,30; метан - 73,44; этан,10, пропан,69; бутан,44: гексан,03.Предварительно обработанная газовая смесь, к которой добавлена газовая фаза и которая поступает по трубопроводу 26, вводится в контактирование с 7600 кмоль/ч растворителя, состоящего из диметилацетамида, имеющего температуру 0 С и давле 25 1836407ние 2900 кПа, при этом контактирование осуществляют в промывной колонне 5, содержащей двадцать пять тарелок и работающей при 0 С и под давлением 2900 кПа. Холодильники 7, которыми оборудована промывная колонна, позволяют поддерживать температуру в колонне на заданной величине,Из верхней части колонны 5, выводят по трубопроводу 8, обработанный газ, имеющий давление 2900 кПа и температуру 0 С, при этом обработанный газ, содержит в моляркых процентах, 93,60 метана и 1,98 СОг, остальная часть состоит из углеводородов С 2 и выше.Из основания промывной колонны, выводят по трубопроводу 11 11024 кмольч обогащенного растворителя, имеющего температуру 0 С и давление 2900 кПа, при этом обогащенный растворитель имеет следующий молярный состав, : С 02 - 18,23; метан - 8,17; этан -2,26; п ропан -1,56; бутан - 1,29; гексан - 0,03; диметилацетамин,46.Деметанизация обогащенного растворителя включает первое дросселирование вышеуказанного растворителя до давления 2400 кПа, при этом дросселированный обогащенный растеоритель подают в дросселирующую камеру 13, в которой получают первый газ, содержащий метан, который выводят из верхней части камеры 13 по трубопроводу 14, и предварительно деметанизированный обогащенный растворитель выводят из указанной камеры по трубо п ро воду 15. П редв а рител ь но деметакизированный обогащенный растворитель дросселируют в клапане 16 и, затем, подают в дистилляционную колонну 17, содержащую десять тарелок и работающую при 1800 кПа.В колокне 17, производят второй обогащенный метаном газ, который выводят по трубопроводу 19 под давлением 1800 кПа и при температуре -35 С, и диметанизированный растворитель, выводимый из колонны 17 по трубопроводу 27 с расходом 9770 кмольч и под давлением 1800 кПа,Деметанизированкый обогащенный растворитель, проходящий по трубопроводу 27 имеет следующий молярный состав, %; С 02 - 17,61; метан - 0,05; этак - 1,93; пропак - 1,67; бутан - 1,43; гексан - 0,04; диметилацетамин - 77,27,Второй обогащенный метаном газ сжимают в компрессоре 20 до давления первого газа обогащенного метаном, а именно до 2400 кПа. Сжатый газ выходящий из компрессора 20 по трубопроводу 21 смешивают с первым газом, обогащенным метаном для30 35 40 45 50 55 5 10 15 20 25 образования обогащенной метаном газовой фазы 22, которую затем сжимают в компрессоре 23 до давления обрабатываемой газовой смеси, а именно до 2900 кПа, при этом указанную сжатую газовую фазу добавляют через трубопровод 24, холодильник 25 и трубопровод 20 к предварительно обработанной газовой смеси, которая циркулирует по трубопроводу 3.Обогащенная метаном сжатая газовая фаза, проходящая по трубопроводу 26, имеет температуру 0 С, давление 2900 кПа и расход 1957 кмоль/ч.После дросселирования в клапане 29 и охлаждения до 0 С в системе охлаждения 40, деметанизированный обогащенный растворитель вводят в контактирование в противотоке в экстрационной башне 56 жидкость/жидкость с охлажденным углеводородным растворителем с высоким содержанием гексана, при этом, вышеупомянутый углеводородный растворитель содержит в молях, 97,98 гексана, 1,56 углеводородов С 2-С 4 и 0,46 диметилацетамина. Экстракционная башня 56 содержит тридцать пять тарелок и при этом на первую тарелку подают 3000 кмольч регенерированного растворителя по трубопроводу 63 при температуре 0 С, на восемнадцатую тарелку подают обогащенный деметанизированный растворитель, который поступает из системы охлаждения 40 и на последнюю тарелку подают углеводородный охлажденный растворитель на основе гексана, поступающего по трубопроводу 57. В результате этой экстракции получают 4138 кмоль/ч углеводородного обогащенного растворителя, имеющего температуру 0 С и давление 1000 кПа, при этом вышеуказанный углеводородный растворитель выводят из верхней части башни 56 по трубопроводу 59, и 12303 кмоль/час очищенного растворителя выводят иэ основания башни 56 по трубопроводу 58 при температуре 0 С и под давлением 1000 кПа.Углеводородный обогащенный растворитель, проходящий по трубопроводу 59 имеет следующий молярный состав. : С 02- 0,91; метан - 0,10; этан - 4,57; пропан -4,14; бутан - 3,80; гексан - 86,07; диметилацетамин -0,41,Очищенный растворитель, проходящий по трубопроводу 58 имеет следующий молярный состав, : С 02 - 13,70; этан - 0,04; пропан - 0,10; бутан - 0,12;. гексан - 4,68; диметилацетамин - 81,36.В результате разделения обогащенного углеводородного растворителя 59 в регенерационной колонне 49, содержащей двадцать восемь тарелок и работающей под55 давлением 1000 кПа, получают, с одной стороны, из верхней части колонны 49,502 кмоль/час фракции углеводородов с С 2 и выше, имеющей температуру 350 С и давление 1000 кПа, которую выводят по трубопроводу 48, и, с другой стороны, в основании вышеуказанной колонны, получают регенерированный углеводородный растворитель, имеющий температуру 152 С и давление 1000 кПа, который выводят через трубопровод 50,Фракция углеводородов с С 2 и выше, выводимая по трубопроводу 48 имеет следующий малярный состав, ф: С 02 - 7,50; метан,78; этан - 36,66; пропан - 30,03; бутан,03,Регенерированный углеводородный растворитель, поступивший по трубопроводу 50 охлаждают до 0 С в системе охлаждения 61 перед его рециркуляцией по трубопроводу 57 в экстракцианную башню 56.Очищенный растворитель, поступивший по трубопроводу 58 из экстракционной башне 56, дросселируют до давления 200 кПа в дросселирующем клапане 60, потом, его вводят в регенерацианную колонну 62 для регенерации. На первуютарелку вышеуказанной колонны 62 содержащей четырнадцать тарелок и работающей под давлением 200 кПа подают регенерируемый очищенный растворитель, а на последнюю тарелку подают по трубопроводу 43 поток азота с расходом 500 кмоль/ч. Подогреватель 69, которым снабжена указанная колонна 62, расположен на седьмой тарелке,8 результате регенерации очищенного растворителя получают. с одной стороны 2204 кмоль ч потока кислого газа обогащенного СО 2, при этом указанный поток выводят через трубопровод 44 из верхней чаети колонны 62 и, с другой стороны, регенерированный растворитель выводят из основания колонны 62 по трубопроводу 34,ПОтОк кислОГО Газа ОбОГащенноГО С 02, выводимый по трубопроводу 44 имеет давление 200 кПа и температуру -50 С и при этом, он имеет следующий малярный состав, ,4: СО 2- 76,06; метан - 0,03; этан -0,21; пропан -0,50; бутан - 0,52; азот -22,68,Регенерированный растваритель, циркулирующий по трубопроводу 34 разделяют на две части, а именно на большую часть рециркулируемую в промывную колонну 5 после прохождения через систему теплообменника 39 и трубопровод 6 и часть, которая подают в экстракционную башню 56 по трубопроводу 63. 5 1015 2025 3040 45 50 Формула изобретения 1. Способ одновременного извлечения СО 2 и углеводородов С 2 и выше из газовой смеси, находящейся под абсолютным давлением 3-8 МПа и содержащей метан, углеводороды с С 2 и выше, а также СО 2, путем контактирования этой смеси в промывной зоне с растворителем при пониженной температуре с получением с одной стороны газа, состоящего в основном из метана, ижидкой фазы, содержащей растворитель, обогащенный СО 2 и углеводородами С 2 и выше, называемой обогащенным растворителем, деметаниэации этого обогащенного растворителя с получением жидкой фазы, обедненной метаном, называемой деметавиэированным обогащенным растворителем, и газовой фазы, обогащенной метаном, и обработки деметанизированного обогащенного растворителя с получением кислого газа, обогащенного СО 2, имеющейся вдементанизированном обогащенном растворителе, смеси углеводородов С 2 и выше, называемой фракцией углеводородов, и регенерированного растворителя, который рециркулируют в промывную зону, о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с целью улучшения разделения деметанизированного обогащенного растворителя, в промывной зоне используют растворитель, выбранный изметанола, диметилфармамида и диметилацетамида, процесс в промывной зоне проводят при температуре от -35 С до 0 С и при соотношении объемов газовой смеси и растворителя, достаточном для получения газа, состоящего в основном из метана и имеющего малярное содержание СО 2 не более 2, и обогащенного растворителем, содержащего по меньшей мере 80 мал углеводородов Сз и выше, имеющихся в исходной газовой смеси, обработку деметанизированного обогащенного растворителя Осуществляют до получения кислого газа, содержащего менее 6 мол.0 углеводородов в пересчете на метанавый эквивалент, по отношению к СО 2 и до получения фракции углеводородов, содержащей по меньшей мере 80 мол. углеводородов Сз и выше, имеющихся в обрабатываемой газовой смеси, причемобработкадеметанизираванного обогащенного растворителя включает в себя одну или другую из следующих стадий:а) регенерацию деметаниэированного обогащенного растворителя путем его дистилляции с получением регенерированногорастворителя и газовой смеси, содержащей СО 2, а также углеводороды С 2 и выше, споследующей промывкой указанной газовай смеси при помощи углеводородного растворителя с С 5 и выше в промывной зонепри охлаждении с получением кислого газа, обогащенного СО 2, и углеводородного обогащенного растворителя, содержащего почти все углеводороды С 2 и выше, содержащиеся в промываемой углеводородным растворителем газовой смеси, с последующей регенерацией углеводородного обогащенного растворителя для получения фракции углеводородов и регенерированного углеводородного растворителя, который рециркулируют на промывку после. его предварительного охлаждения; б) экстракцию в жидком виде углеводородов С 2 и выше путем контактирования в зоне экстракции деметанизированного обогащенного растворителя, предварительно подвергнутого охлаждению, с углеводородным растворителем для получения очищенного растворителя, содержащего почти всю СОг, содержащуюся в деметанизированном обогащенном растворителе, и имеющего содержание углеводородов, выраженное в метановом эквиваленте, меньше 10 мол. по отношению к С 02, а также углеводородного растворителя, обогащенного углеводородами Сг и выше, с последующей регенерацией очищенного растворителя для получения с одной стороны регенерированного растворителя и с другой стороны кислого газа, обогащенного СОг с последующим разделением обогащенного углеводородного растворителя путем дистилляции на фракцию углеводородов и регенерированный углеводородный растворитель, который после охлаждения рециркулируют в зону экстракции,2. Способ по и. 1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что деметаниэацию обогащенного растворителя осуществляют в две стадии; на первой стадии обогащенный растворитель подвергают первому дросселированию с выделением части метана, растворенного в указанном растворителе. с получением первого обогащенного метаном газа и предварительно деметанизированной жидкости, и на второй стадии предварительно деметанизированную жидкость подвергают второму дросселированию с последующей дистилляцией и получают второй обогащенныйметаном газ и деметанизированный обогащенный растворитель, и второй обогащен 5 ный метаном газ сжимают до давленияпервого обогащенного метаном газа, смешивают его с последним для образованиягазовой фазы, обогащенной метаном,3, Способпоп,1 или 2,отличающи 10 й с я тем, что деметанизированный обогащенный растворитель подвергают обработке(а) и дистилляцию указанногоцеметанизироаанного растворителя, составляющего первый этап этой обработки,15 эсуществляют с предварительным нагревомего до температуры, близкой к температуреэкружающей среды, и разделением подогретого растворителя на первый и второйпотоки, подаваемые на дистилляцию, при 20 ем первый поток направляют непосредственно в регенерационную колонну напервый промежуточный уровень, а второйпоток подают на второй промежуточныйуровень регенерационной колонны, распо-,25 вложенный ниже первого уровня, послепредварительного нагревания этого второ.о потока путем косвенного теплообмена сэегенерированным растворителем.4. Способпоп. 1 или 2,отлича ю щий с я тем, что деметанизированный обогащенный растворитель подвергают обработке (б) и регенерацию очищенногорастворителя осуществляют путем дроссепирования его до давления, превышающего200 кПа. с последующей отгонкой легких35 фракций в колонне регенерации при помощи инертного газа, такого как азот, и принеобходимости с нагреванием.5. Способ по одному из пп. 1-4, о т л ич а ю щ и й с я тем, что обрабатываемую40 газовую смесь, содержащую углеводородыС 5 и выше, подвергают предварительной обработке для конденсации фракции тяжелыхуглеводородов, которая содержит почти всеуглеводороды Св и выше, и получения пред 45 варительно обработанной газовой смеси ссодержанием углеводородов Се и выше менее 0,1 мас., 18364071836407 едактор О.Кузнецова РРектоР А,мотыль Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина Заказ 3007 ВНИИПИ Гос оставитель Н,Кирилло ехред М, Моргентал Тираж Подписноевенного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва. Ж, Раушская наб., 4/55055 щенным растворителем, и газовой фазы, обогащенной метаном, Деметанизироеанный обогащенный растворитель подвергают обработке для получения потока кислого газа, обогащенного С 02. имеющейся в деметанизированном обогащенном растворителе, смеси углеводородов С 2 и выше, называемой фракцией углеводородов и также регенерироеанного растворителя, который рециюкулируется в промывную зону. В промывной зоне используют растворитель выбранный из метанола, диметилформамида и диметилацетамида. Процесс в промывной зоне проводят при температуре отС до 0 С и при соотношении обьемов газовой смеси и растворителя достаточном для получения газа, состоящего, в основном, из метана, и имеющего молярное содержание С 02 не более 2, и обогащенного растворителя, содержащего, по крайней мере, 80 молярных углеводородов Сз и выше, имеющихся в исходной газовой смеси, Обработку деметанизироеанного обогащенного растворителя осуществляют до получения кислого газа, содержащего менее 6 молярных углеводородов в пересчете на метановый эквивалент, по отношению к СО 2 и до получения фракции углеводородов, содержащей, по крайней мере, 80 оь мол, углеводородов Сз и выше, имеющихся в обрабатываемой газовой смеси. При этом обработка деметанизированного обогащенного растворителя включает е себя одну или другую из следующих стадий а) и б):а) регенерацию деметанизированного обогащенного растворителя путем его дистилляции в регенерационной колонне с получением регенерированного растворителя и газовой смеси, содержащей С 02, а также углеводороды С 2 и выше, с последующей промывкой вышеуказанной газовой смеси при помощи углеводородного растворителя С 5 и выше в промывной зоне при охлаждении с получением кислого газа, обогащенного СО 2 и углеводородного обогащенного растворителя, содержащего почти все углеводороды.С 2 и выше, содержащиеся в промыеаемой углеводородным растворителем газовой смеси, с последующей регенерацией углеводородного обогащенного растворителя для получения фракции углеводородов и регенерированного углеводородного растворителя, который рециркулируют на промывку после его предварительного охлаждения;б) экстракцию в жидком виде углеводородов С 2 и выше путем контактирования в зоне экстракции деметанизированного обогащенного растворителя, предварительно подвергнутого охлаждению, с углеводород 5 10 15 20 25 30 35 40 45 ным растворителем для получения очищенного растворителя, содержащего почти все количество СО 2, содержащуюся в деметанизированном обогащенном растворителе, и имеющего содержание углеводородов, выраженное в метановом эквиваленте, меньше 10 мол. по отношению к СО 2, а также углеводородного растворителя, обогащенного С 2 и выше. Далее очищенный растеоритель регенерируют для получения, с одной стороны, регенерированного растворителя и, с другой стороны, потока кислого газа, обогащенного С 02 с последующим разделением обогащенного углеводородного растворителя посредством дистилляции на фракцию углеводородов и регенерированный углеводородный растворитель, который рециркулируют в зону экстракции после его охлаждения.Согласно изобретению, под "метановым эквивалентом" понимают число псевдо- молекул с одним атомом углерода, равное числу атомов углерода в рассматриваемой углеводородной молекуле.Зона промывки состоит, преимущественно, из одной или нескольких промывных колонн, содержащих соответствующее число теоретических ступеней промывки. При этом колонны, могут быть, тарельчатыми или насадочными. В каждой из промывных колонн поддерживают практически постоянную температуру в одной или нескольких точках данной колонны между средой, содержащейся в этой колонне и охлаждающей жидкостью,Деметанизирующая. обработка обогащенного растворителя осуществляется, в частности, в два этапа;во время первого этапа обогащенный растворитель подвергают первому дросселированию при промежуточном давлении, способствующем выделению значительной части метана, растворенного в вышеуказанном растворителе и получению первого обогащенного метаном газа и предварительнодеметанизированного растворителя;во время второго этапа подвергаютпредварительно деметанизированный рас-творитель второму дросселированию с по- следующей дистилляцией для полученйявторою обогащенного метаном газа и деметанизироаанного обогащенного раствоРителя, при этом второй обогащенный метаном газ сжимают до давления первого, обогащенного метаном газа, затем смешивают с этим последним для образования обогащенной метаном газовой фазы,Если обработка обогащенного деметанизироеанного растворителя включает стадию а), то дистилляцию указанного10 20 25 30 35 40 растворителя можно осуществить, в частности, путем предварительного подогрева вышеуказанного растворителя до температуры, близкой к температуре окружающей среды, с разделением его перед дистилляцией на первой и второй потоки, подаваемые на дистилляцию. При этом первый поток направляют непосредственно в регенерационную колонну на первый промежуточный уровень, а второй поток подают на второй промежуточный уровень регенерационной колонны, расположенный ниже первого уровня, после предварительного нагревания этого второго потока путем косвенного теплового обмена с регенерированным растворителем.Если обогащенный деметанизированный растворитель подвергают обработке (б), то регенерацию очищенного растворителя, осуществляют путем дросселирования его до давления, превышающего 200 кПа с последующей отгонкой легких фракций в регенерационной колонне при помощи инертного газа, такого, как азот, при необходимости с нагреванием.В случае, когда обрабатываемая газовая смесь содержит углеводороды С 5 и выше, то ее подвергают предварительной обработке для конденсации фракции тяжелых углеводородов, которые содержат почти все углеводороды Сб и выше, и для получения предварительно обработанной газовой смеси, с содержанием углеводородов Сб и выше менее мас, 0,1. Изобретение иллюстрируется примерами его осуществления со ссылкой на фиг. 1 и 2,Согласно фиг. 1, обрабатываемую газовую смесь, поступающую по трубопроводу 1, вводят в нижнюю часть дистилляционной колонны 2, где осуществляют дистилляцию, в известных случаях, в присутствии растворителя, поступающего по трубопроводу 41 в верхнюю часть колонны 2 и отбираемого от регенерированного растворителя 38 перед его поступлением в зону охлаждения 39, установленную на трубопроводе 6, подающем регенерированный растворитель в промывную колонну 5; таким образом получают с одной стороны, высушенную газовую смесь, отводимую из колонны 2 по трубопроводу 3 с содержанием углеводородов Сб и выше меньше мас, 0,1 и, с другой стороны, углеводородную фракцию, содержащую почти все углеводороды Св и выше и, в известных случаях, все или часть углеводородов С 5 извлекаемых из колонны 2 по трубопроводу 4, и, в известных случаях, жидкость извлекаемую из колонны 2 через трубопровод 54 и состоящую из смеси растворителя и воды.Полученную высушенную газовую смесь иэ колонны 2 вводят в нижнюю часть промывной колонны 5, например, тарельчатого типа, в которой она контактирует в противотоке с холодным регенерированйым растворителем, подаваемым в верхнюю часть колонны 5 через трубопровод 6 после его прохождения через холодильник 39, При этом контактирование выполняется при температуре от 0 С до -45 С, которую регулируют с помощью жидкой среды, содержащейся в колонне 5 и проходящей через 15 холодильники 7, Из верхней части колонны 5 удаляют по трубопроводу 8 отработанный газ, состоящий, в основном, иэ метана и обедненный относительно С 02, при этом указанный обработанный газ нагревают в системе подогрева 9, затем направляют по трубопроводу 10 в зону его использования, в то время как из основания колонны 5 удаляют через трубопровод 1 жидкую фазу, состоящую из растворителя, обогащенного, С 02 и из других абсорбированных соединений и названную обогащенным растворителем.Контактирование высушенной газовой смеси с растворителем в промывной колонне 5 осуществляют при температуре в интервале от 0 С до -45 С, обеспечивая, при этом, такое соотношение расходов газовой смеси и растворителя, которое необходимо для получения, с одной стороны, обработанного газа, выходящего через трубопровод 8 из верхней части колонны 5 с молярным содержанием С 02, равным максимально 2 и, другой стороны, обогащенного растворителя, выходящего через трубопровод 11, содержащего, по крайней мере 80 мол. углеводородов Сз и выше, имеющихся в высушенной газовой смеси, введенной в колонну 5.Обогащенный растворитель, выходящий по трубопроводу 11 вводят через дросселирующий клапан 12 в верхнюю часть дросселирующей камеры 13, в которой отделяется первый обогащенный метаном газ, который выводят из верхней части камеры 13 через трубопровод 14 и предварительно деметанизированный обогащенный растворитель, который выводят из основания камеры 13 через трубопровод 15. В ышеуказанный предварительно деметанизированный обогащенный растворитель подвергают второму дросселированию через дросселирующий клапан 16 с последующей дистилляцией в дистилляционной колонне 17, снабженной ребойлером 18 с целью получения второго обогащенного ме 18364075 10 15 20 30 35 40 45 50 55 таном газа, который выводят из верхней части колонны 17 через трубопровод 19, и обедненной метаном жидкой фазы, названной деметанизированным обогащенным растворителем, который выводят из основания колонны 17 через трубопровод 27, второй обогащенный метаном гаэ, циркулирующий в трубопроводе 19, вводится в компрессор 20, из которого он выходит через трубопровод 21 под давлением, равным давлению первого обогащенного метаном газа, проходящего по трубопроводу 14, затем эти оба обогащенные метаном газа смешивают в трубопроводе 22 и полученную в результате этого смешания газовую фазу рециркулируют с помощью компрессора 23, выход которого соединен через трубопровод 24, холодильник 25 и трубопровод 26, с трубопроводом 3 для рециркуляции высушенной газовой смеси в промывную колонну 5,Деметанизированный обогащенный растворитель, выходящий из колонны 17 потрубопроводу 27, проходит через дросселирующий клапан 29, затем через систему по догрева 28, в которой он нагревается дотемпературы, близкой к температуре окру- .жающей среды, затем первый поток 30 подают непосредственно в регенерационную колонну 38, снабженную ребойлером 40, а второй поток 31 вводят в указанную регенерационную колонну после подогрева в косвенном теплообменнике 35. Регенерация может осуществляться в присутствии инертного газа, в частности азота, подаваемого в нижнюю часть колонны ЗЗ через трубопровод 43. После регенерации получают, с одной стороны, регенерированный растворитель, выходящий из основания колонны ЗЗ через трубопровод 34 и используемый в теплообменнике 35 для подогрева второго потока 31 регенерируемого деметанизированного обогащенного растворителя перед рециркуляцией насосом 37 через трубопровод 38 в направлении к промывной колонне 5 и, с другой стороны, получают газовую смесь, выводимую иэ верхней части калонны 33 через трубопровод 42 и содержащую С 02, а также углеводороды С 2 и выше, содержащиеся в деметанизированном обогащенномм растворителе.Газовую смесь, проходящую через трубопровод 42, промывают в противотоке в промывной башне 4T, снабженной холодильником 46 в верхней части и ребойлером 70 в основании башни с помощью углеводородного растворителя с С 5 и выше при низкой температуре, вводимого в промывную башню 47 через трубопровод 53, При этом в результате вышеуказанной промывки получают, с одной стороны, поток 44 кислого газа, обогащенного СО 2, который содержит почти всю С 02, имеющуюся в деметанизированном обогащенном растворителе и имеет содержание углеводородов, выраженное в метановом эквиваленте меньше 10 мол, по отношению к СОг и, с другой стороны, обогащенный углеводородный растворитель 45, практически без СОр и содержащий. почти все углеводороды С 2 и выше, имеющиеся в газовой смеси, поступающей по трубопроводу 42.Обогащенный углеводородный растворитель 45 подают в регенерационную колонну 49, в которой указанный растворитель 45 подвергается дистилляции для получения, с одной стороны, фракции углеводородов Сг и выше, содержащей, по крайней мере, 80 мол. углеводородов с Сэ и выше, содержащихся в обрабатываемом газе, поступившем в промывную колонну 5 через трубопровод 3 и, с другой стороны, регенерированного углеводородного растворителя 50, который рециркулируется насосом 51 в регенерационную колонну 47 после охлаждения в системе 52 и прохождения по трубопроводу 53.Вариант выполнения способа, согласно изобретению, который представлен на фиг.2 отличается от варианта, изображенного на фиг, 1 лишь обработкой деметанизированного обогащенного растворителя, выходящего из дросселирующего клапана 29, установленного на трубопроводе 27, через который деметаниэированный обогащенный растворитель выводится из деметанизирующей колонны 17, Операции, выполняемые в колонне 2, так же как и операции введения обрабатываемого газа в контактирование с растворителем в промывной колонне 5 и операции деметанизации обогащенного растворителя, идентичны операциям, описанным со ссылкой на фиг, 1,Дросселируемый при прохождении через дросселирующий клапан 29 деметанизированный обогащенный растворитель, охлаждается в системе охлаждения 40, в результате чего растворитель разделяется на две жидкие фазы, а именно, на верхнюю. углеводородную фазу и нижнюю фазу, состоящую иэ растворителя, содержащего наибольшую часть С 02 и некоторое количество углеводородов, Весь этот состав вводят в экстракционную колонну 56, в которой онконтактирует в противотоке с охлажденным углеводородным растворителем, подаваемым через трубопровод 57 в нижнюю часть экстракционной колонны и с потоком регенерированного растворителя, 1836407 10введенного в колонну 56 через трубопровод 63 для получения, с одной стороны, очищенного растворителя, содержащего почти всю С 02, имеющуюся в деметанизированном обогащенном растворителе, при этом вышеуказанный очищенный растворитель выводится иэ основания экстракционной колонны 56 через трубопровод 58, на котором устанавливается дросселирующий клапан 60 и, с другой стороны, для получения углеводородного растворителя, обогащенного углеводородами с С 2 и выше и содержащего мало С 02, при этом вышеуказанный растворитель выходит из верхней части экстракционной колонны 56 через трубопровод 59.Обогащенный углеводородный растворитель 59 подают в регенерационную колонну 49, в которой указанный растворитель разделяется посредством дистилляции на фракцию углеводородов с С 2 и выше, которая выводится из верхней части колонны 49 через трубопровод 48 и содержит, по крайней мере, 80 мол, углеводородов Сз и выше, содержащихся в обрабатываемом газе, введенном в промывную колонну 5 через трубопровод 3, и на регенерированный углеводородный растворитель, выводимый из колонны 49 через трубопровод 50, при этом указанный регенерированный углеводородный растворитель рециркулируется насосом 51 через охлаждающую систему 61 и трубопровод 57 в экстракционную колонну 56.После выхода из дросселирующего клапана 60, очищенный растворитель, циркулирующий в трубопроводе 58, вводят в верхнюю часть регеверационной колонны 62, снабженной подогревателем 69, в котором указанный очищенный растворитель подвергается регенерации, включающей отгонку .легких фракций с помощью потока инертного газа, например, потока азота, введенного в нижнюю часть колонны 62 через трубопровод 43. После регенерации получают, с одной стороны, регенерированный растворитель 34, который рециркулируется посредством насоса 37 и трубопровода 38 в промывную колонну 5 через теплообменник 39 и трубопровод 6, и, с другой стороны, получают поток кислого газа 4, обогащенного С 02, который содержит почти всю С 02, имеющуюся в деметанизированном обогащенном растворителе и содержит менее 10 мол., углеводородов по отношению к С 02 в расчете на метановый эквивалент. Часть холодного регенерированного растворителя, проходящая по трубопроводу 38, отводится трубопроводом 63 для введения в экстракционную колонну 56 на уровне,5 10 15 20 25 30 35 40 45 расположенном выше уровня введения обогащенного деметанизированного растворителя, циркулирующего в трубопроводе 27.Для дополнения вышеприведенного описания, ниже приводятся примеры осуществления способа:П р и м е р 1. Используя установку, аналогичную установке, изображенной схематически на фиг, 1 и работающую, как описано выше, обрабатывают газовую смесь имеющий следующий малярный состав, : С 02- 18; метан - 71,5: этан 5,1; пропан - 1,8; бутан - 1,8; гексан - 1,8,Обрабатываемую газовую смесь, поступающую через трубопровод 1 с расходом 10 000 кмолч при температуре 30 С и под давлением 5000 кПа, вводят в колонну 2 для удаления углеводородов Св и выше. Ввиду того, что в данном примере обрабатываемая газовая смесь сухая, то не вводится никакой добавки растворителя через трубопровод 41,Через трубопровод 4 колонны 2, выводят 352 кмол/ч тяжелой углеводородной фракции, имеющей давление 5000 КПа и температуру равную 30 С, при этом вышеуказанная фракция имеет следующий состав, 7,: С 02 - 9,26; метан - 18; этан - 5,01: пропан - 4,71; бутан - 12,05; гексан - 50,97.Через трубопровод из верхней части колонны 2 выводят 9648 кмоль/ч предварительно обработанной газовой смеси имеющей температуру -20 С и давление 4950 кПа, при этом указанная предварительно обработанная газовая смесь имеет следующий молярный состав, ,: С 02 1.8,32; метан - 73,45; этан - 5,10; пропан,69; бутан - 1,43; гексан - 0,01,Предварительно обработанная газовая смесь контактирует с 6000 кмоль/ч растворителя, состоящего из смеси метанола и воды при малярном соотношении, равном 95:5 и имеющего давление 5000 кПа и температуру равную -30 С, при этом контактирование осуществляется в промывной колонне 5, содержащей 14 тарелок, при температуре -30 С и под давлением 4900 кПа. Холодильники 7, которыми оборудована колонна 5, позволяют выдерживать заданную температуру в указанной колонне Из верхней части колонны 5 через трубопровод 8 выводят 7405 кмоль/час обработанного газа имеющего давление 4900 яПа и температуруС, при этом вышеуказанный обработанный газ имеет следующий молярный состав, : С 02 - 1,42; метан.67; этан - 2,90; метанол - 0,01.Из основания промывной колонны 5 через трубопровод 11, выводят 9182 кмоль/ч обогащенного растворителя, имеющеготемпературу -30 С и давление 4900 кПа, при этом вышеуказанный обогащенный растворитель имеет следующий молярный состав, % С 02 - 21,5; метан - 6,11; этан - 3,99; пропан - 1,88; бутан - 1,52; метанол - 62,07; вода - 3.27,Обработанный газ, выведенный через трубопровод 8, подогревают до температуры окружающей среды в системе теплообменника 9, что позволяет обеспечить охлаждение растворителя в холодильнике 39. Подогретый обработанный газ направляют через трубопровод 10 к транспортному 5 10 вое дросселирование вышеуказанного растворителя под давлением 3000 кПа, при этом дросселироваиный обогащенный рас 20 творитель подают в камеру 13, в которой получают 362 кмоль/час первого газа, содержащего 68 ф мол, метана, который выводят из, верхней части камеры 13 через трубопровод 14, и предварительно деметанизированный обогащенный растворитель, выводимый из указанной камеры через трубопровод 15 и в котором молярное содержание метана снижается с 6,11 до 3,57 ф. Предварительно деметаиизированный обогащенный растворитель, температура которого равна -33,6 С, дросселируют в клапане 16 и подают затем в дистилляционную колонну 17, содержащую 10 тарелок, под дав 25 30 лением 1800 кПа. В колоние 17 производят 577 кмоль/ч второго богатого метаном газа, выводимого через трубопровод 19 под давлением 1800 кПа и при температуре -37 С, и деметанизированный обогащенный растворитель, выводимый из колонны 17 через трубопровод 27 с расходом 8243 кмоль/ч, под давлением 1800 кПа и при температуре -8,2 С.Деметаниэированный обогащенный растворитель имеет следующий молярный состав, Я: СО 2 - 20,16; метан - 0,03; этан,37; пропан - 1,98; бутан - 1,67; метанол,13; вода - 3,64,Второй обогащенный метаном гаэ сжимают в компрессоре 20 до давления первого обогащенного метаном газа. а именно до 3000 кПа. Сжатый газ, выходящий из компрессора 20 через трубопровод 21, смешивают с первым обогащенным метаном газом для образования богатой метаном газовой фазы 22, которую затем сжимают в компрессоре 23 до давления обрабатываемой газовой смеси, а именно до 5000 кПа, при этом указанную сжатую азовую смесь подают через трубопровод 24, холодильник 25 и трубопровод 26 и добавляют к предварительно 35 40 45 50 55 газопроводу.Деметанизация обогащенного растворителя включает в себя, прежде всего, пер-обработанной газовой смеси, циркулирующей в трубопроводе 3.Богатая метаном сжатая газовая фаза, проходящая по трубопроводу 26 имеет температуру -20 С, давление 5000 кПа и расход 938 кмоль/ч,Молярный состав вышеуказанной богатой метаном газовой смеси циркулирующей по трубопроводу 26 является следующим, %: С 02 - 29,80; метан - 59,50; этан - 9,45; пропан - 0,97; бутан - 0,26; метанол -0,02,После дросселирования в клапане 29 и подогрева в системе 28, деметанизированный обогащенный растворитель имеет температуру 10 С и давление 800 кПа. Затем указанный подогретый растворитель разделяют на первый поток 30, имеющий расход 4533 кмоль/ч, который направляют непосредственно в регенерационную колонну 33, и на второй поток 31, который подогревают до 70 С в теплообмениике 35 перед подачей к регенерационной колонне 33, Эта колонна работает под давлением 700 кПа и содержит 18 тарелок при этом потоки 30 и 31 соответственно подают на уровень восьмой и двенадцатой тарелок, которые считают, начиная от верхней части колонны.В верхней части регеиерационной колонны 33 получают газовую смесь содержащую СО 2 и углеводороды С 2 и выше, которую выводят через трубопровод 42 при температуре -14 С и под давлением 700 кПа и с расходом 2244 кмоль/ч, а в основании получают регенерированный растворитель, выводимый из регенерационной колонны 33 через трубопровод 34.Газовая смесь, проходящая по трубопроводу 42 имеет следующий малярный состав, 0 Д: СО 2 - 74,07; метан - 0,12; этан,36; пропан - 7,28; бутан - 6,13; гексан,04,Регенерированный растворитель охлаждают, пропуская его через теплообменник 35, затем снова сжимают до давления 5000 кПа с помощью насоса 37 и потом направляют большую его часть через трубопровод 38 к промывной колонне 5 через холодильник 39 и трубопровод 6.Газовую смесь, проходящую по трубопроводу 42, промывают в противотоке в промывной башне 47 с помощью углеводородного растворителя, состоящего, в основном, из гексана, Башня 47 содержит 35 тарелок и работает под давлением 700 кПа, при температуре -ЗО С, в верхней части на уровне холодильника 46. Подачу растворителя в башню 47 через трубопровод 53 и газовой смеси червз трубопровод 42 осуществляют соответственно на первую тарелку и иа двадцать первую тарелку выше 13 1836407указанной башни. 8 верхней части промывной башни 47 получают поток кислого газа 44 обогащенного С 02 и имеющего содержание углеводорода, выраженное в метиловом эквиваленте. меньше 10 мол. по отношению к С 02, При этом поток кислого газа имеет температуру -30 С, давление 650 кПа и расход 1685 кмоль/ч, а в основании башни получают углеводородный растворитель 45 с уменьшенным содержанием С 02, имеющий температуру 95,8 С, давление 730 кПа и расход 5059 кмоль/ч,Молярный состав потока кислого газа 44 является следующим, : С 02 - 98,65; метан - 0,15; этан - 0,98; бутан - 0,05; гексан,17.Углеводородный обогащенный растворитель 45 имеет следующий молярный состав, ф 6: этан - 5,16: пропан - 3,23; бутан - 3,69; гексан - 87,91.При разделении углеводородного обогащенного растворителя 45 в колонне 49, снабженной 28 тарелками и работающей под давлением 600 кПа, получают в верхней части 561 кмоль/ч фракции углеводородов 48 с С 2 и выше, имеющих температуру 18 С и давление 600 кПа, а в основании колонны получают 4500 кмоль/ч регенерированного углеводородного растворителя, имеющего температуру 142.7 С и давление 670 кПа, при этом указанный растворитель содержит, в молях. 98.89; гексана и 1,11 бутана.Молярный состав фракции углеводородов 48 с С 2 и выше является следующим, : С 02- 0,02; этан -46,49; пропан -29,10; бутан - 24,37; гексан - 0.02,П р и м е р 2, Используя установку, аналогичную установке, изображенной схематически на фиг. 2 и работающую как описано выше, обрабатывают газовую смесь имеющую те же самые состав, температуру, давление и расход, что и газовая смесь по примеру 1,Предварительную обработку указанной газовой смеси в колонне 2 для удаления углеводородов с Св и выше осуществляют в условиях примера 1 и выводят из вышеуказанной колонны 2, с одной стороны, через трубопровод 3, предварительно обработанную газовую смесь и, с другой стороны, через трубопровод 4 тяжелую углеводородную фракцию, имеющую те же самые характеристики по составу, температуре, давлению и расходу, что и характеристики предварительно обработанной газовой смеси и тяжелой углеводородной фракции, полученных по примеру 1.Предварительно обработанную газовую смесь вводят в контактирование с 115003540 4550 рителя включает в себя прежде всего, первое дросселирование вышеуказанного растворителя до давления 3000 кПа, при этом дросселированный обогащенный растворитель подают в дросселирующую камеру 13, в которой получают 401 кмол/ч первого газа, содержащего 64 мол, метана, который выводят из верхней части камеры 13 через трубопровод 14 и предварительно деметанизированный обогащенный растворитель, который выводят из вышеуказанной камеры через трубопровод 15 и содержание метана в котором снижено с 3,70 до 2,01. Предварительно деметанизированный обогащенный растворитель, температура которого равна 22,5 С, дросселируют в клапане 16 и затем, подают в дистилляционную колонну 17, содержащую 10 тарелок и работающую под давлением 1800 кПа,В колонне 17 получают 604 кмоль/ч второго обогащенного метаном газа, выводимого через трубопровод 19 пад давлением1800 кПа и при температуре -25 С и деметанизированный растворитель, выводимый из колонны 17 через трубопровод 27 с расхокмол/ч растворителя, имеющего температуруС и давление 5000 кПа и содержащего в молях, 82,34 метанола, 14,67 воды и 2,88 гексана, при этом вышеуказанное 5 контактирование осуществляют в промывной колонне 5, содержащей 14 тарелок и работающий при температуре -20 С, под давлением 4900 кПа. Холодильники 7, которыми снабжена промывная колонна 5, по зволяет выдерживать в указанной колоннезаданную температуру.Через трубопровод 8, иэ верхней частиколонны 5, выводят 7499 кмоль/ч обработанного газа, имеющего давления 4900 кПа 15 и температуруС, при этом вышеуказанный обработанный газ имеет следующий молярный состав, : С 02 - 1.68; метан,44: этан - 3,78; метанол - 0,02Выводимый через трубопровод 8, обра ботанный газ, подогревают до температурыокружающей среды в системе теплообменника 9, при этом подогретый обработанный гаэ направляют по трубопроводу 10 к отводящему газопроводу.Через трубопровод 11, из основанияпромывной колонны выводят 14655 кмоль/ч обогащенного растворителя, имеющего температуруС идавление 4900 кПа, при этом вышеуказанный обогащенный раство- ЗО ритель имеет следующий молярный состав,дом 13649 кмоль/ч, с температурой 1 С ипод давлением 1800 кПа. Деметанизированный обогащенныйрастворитель, проходящий по трубопроводу 27 имеет следующий молярный состав, %: СО 2- 12,11; метан - 0,03; этан - 1,53; пропан - 1,20; бутан - 1,01; гексан - 2,39;метанол - 69,7; вода - 12,36. Второй обогащенный метаном газ сжимают в компрессоре 20 до давления первогообогащенного метаном газа, а именно: до3000 кПа, Выходящий из компрессора 20 по трубопроводу 21, сжатый газ смешивают с первым обогащенным метаном газом для образования обогащенной метаном газовой фазы 22, которую, затем, сжимают в компрессоре 23 до давления обрабатываемой 10 смеси, а именно 5000 кПа, при этом вышеуказанную сжатую газовую фазу добавляютчерез трубопровод 24, холодильник 25 и трубопровод 26 к предварительно обработанной газовой смеси, циркулирующей по.трубопроводу 3,Обогащенная метаном сжатая газоваяфаза, проходящая по трубопроводу 26, имеет температуру -20 С, давление 5000 кПа ирасход 1006 кмоль/ч, Вышеуказанная газовая фаза, циркулирующая по трубопроводу26 имеет следующий молярный состав, Ж:СО 2-34,31%; метан -53,50; этан - 9,84 0; ЗОпропан - 1,70%; бутан - 0,53 метанол 0,03%Контактирование деметанизированного обогащенного растворителя, дросселированного в клапане 29 и охлажденного до 35температуры -40 С в системе охлаждения40 осуществляют в противотоке в экстракционной башне 56 жидкость/жидкость с.охлаждением углеводородным растворителем с большим содержанием гексзна, при. 40этом указанный углеводородный растворитель состоит иэ, в молях, 95,77 гексана,1,110 бутана и 3,12% метанола, Экстракционная башня 56 содержит тридцать однутарелку и на ее первую тарелку подают 5000 45кмоль/час регенерированного растворителя через трубопровод 63 с температурой-40 С, на двадцать первую тарелку подаютдеметанизированный обогащенный рзстворитель, поступающий из системы охлаждения 40, а нз тридцать первую тарелкуподают охлажденный углеводородный растворитель на основе гексана, подаваемого по трубопроводу 57 с расходом 1600 кмоль/ч. В результате этой экстракции пол учают 2079 кмоль/ч обогащенного углево- дородного растворителя, имеющего температуру -40 С и давление 1200 кПа, при этом указанный обогащенный углеводородный растворитель выводят из верхней части башни 56 через трубопровод 59, и 18069 кмоль/ч очищенного растворителя, выводимого из основания указанной башни через трубопровод 58 при температуре -40 С и под давлением 1200 кПа.Обогащенный углеводородный растворитель, проходящий по трубопроводу 59 имеет следующий молярный состав, %: СО 2- 0,14; метан -0,13; этан - 9,19; пропан -7,79; бутзн - 6,62; гексан - 73,72; метанол -2,40.Очищенный растворитель, проходящий по трубопроводу 58 имеет следующий молярный состав, % СО 2 - 9,16; метан - 0,01; этан - 0,10; продан - 0,01; гексан - 2,42; метанол - 74,91; вода - 13,40.При разделении обогащенного углеводородного растворителя 59 в регенерационной колонне 49, содержащей двадцать восемь тарелок и работающей под давлением 700 кПа, получают, с одной стороны, в верхней часи колонны 49, 497 кмоль/ч фракции углеводородов с С 2 и выше, имеющие температуру 28 С и давление 700 кПа, которые выводят через трубопровод 48 и, с другой стороны, в основании указанной колонны получают 1600 кмоль/ч регенерированного углеводородного растворителя, имеющего температуру 142,7 С и давление 670 кПа, который выводят через трубопровод 50.Фракция углеводородов С 2 и выше, выводимая через трубопровод 48 имеет следующий молярный состав, %: СО 2 -0,59; метан,54; этан - 38,40; пропан - 32,58; бутан - 27,67; гексан - 0,20; метанол - 0,02.Регенерированный углеводородный растворитель, проходящий по трубопроводу 50, содержит, в молях, 95,77% гексана, 1,11% бутана и 3,12% метанола. Вышеуказанный растворитель доводят в насосе 51 до давления 1200 кПа, затем охлаждают до С в экстракционную башню 56,Очищенный растворитель, поступивший через трубопровод 58 из экстракционной башни 56, дросселируют при давлении 200 кПа в дросселирующем клапане 60, затем его вводят в регенерационную колонну 62 для его регенерации. На первую тарелку указанной колонны 62, содержащей четырнадцать тарелок и работающей под давлением 200 кПа, подают регенерируемый очищенный рзстворитель, и на последнюю тарелку подают через трубопровод 43 поток азота с расходом 650 кмоль/ч, Подогреватель 69, которым снабжена вышеуказанная колонна 62, размещен на седьмой тарелке.В результате регенерации очищенного растворителя получают, с одной стороны, 2289 кмоль/ч потока кислого газа, обогащенного СО 2, при этом указанный поток вы 1818364071735 40 45 50 ныйгааимеетсведтющиимоокрныйсостав, кот водят через трубопровод 44 из верхней части колонны 62, и с другой стороны, регенерированный растворитель выводимый из основания колонны 62 через трубопровод 34.Поток кислого газа, обогащенного С 02, выводимый через трубопровод 44, имеет давление 200 кПа и температуру -47,5 ОС, при этом он имеет следующий молярный состав, : СО 2 - 71,64; метан - 0,05; этан,77; пропан - 0,04; гексан - 0,40; метанол - 0,06; азот - 27,04.Регенерированный растворитель, циркулирующий по трубопроводу 34 доводится до давления 5000 кПа при прохождении его через насос 37, потом его разделяют на две части, а именно: на большую часть, рециркулируемую в промывную колонну 5 после прохождения через систему теплообменника 39 и через трубопровод 6, и на часть, подаваемую в экстракционную колонну 56 по трубопроводу 63.П р и м е р 3. Используя установку аналогичную установке, изображенной схематически на фиг. 1 и работающую, согласно вышеописанному способу, обрабатывают газовую смесь, имеющую состав, температуру, давление и расходаналогичные газовой смеси примера 1.Предварительную обработку газовой смеси осуществляют в колонне 2, для удаления углеводородов с С 6 и выше в условиях аналогичных условиям примера 1 и выводят из вышеуказанной колонны 2, с одной сто.роны, через трубопровод 3 предварительно обработанную газовую смесь и, с другой стороны, через трубопровод 4 тяжелую углеводородную фракцию, имеющую характеристики аналогичные характеристикам предварительно обработанной газовой смеси и тяжелой углеводородной фракции, полученных, согласно примеру 1. Контактирование предварительно обработанной газовой смеси осуществляют при 2500 кмоль/ч диметилформамида, используемого в качестве растворителя, имеющего температуру -35 ОС и давление 4950 кПа, при этом контактирование осуществляют в промывной колонне 5, содержащей шестнадцать тарелок и работающей при температуре -35 С под давлением 4900 кПа. Холодильники 7, которыми оборудована промывная колонна 5, позволяют поддерживать заданную величину температуры в указанной колонне.Через трубопровод 8, иэ верхней части колонны 5, выводят 7577 кмоль/ч отработанного газа, имеющего давления 4900 кПа и температуру -35 С, при этом обработан 5 10 15 20 25 30 7 й: СО 2-1,527 ь; метан,50 й; этан,54;пропан - 0,13 фгексан - 0,3 ф,.Через трубопровод 11, из основанияпромывной колонны, выводят 5487 кмоль/чобогащенного растворителя, имеющеготемпературуС и давление 4900 кПа, приэтом вышеуказанный растворитель имеетследующий молярный состав, 7 й: С 02 -35;30; метан - 10,60; этан - 3,56; пропан -,2 97; бутан - 2,57; гексан - 0,95; диметилформамид - 44,05,Деметанизация обогащенного растворителя включает, прежде всего, первоедросселирование вышеуказанного растворителя под давлением 3000 кПа, при этомдросселированный обогащенный растворитель подают в дросселирующую камеру 13,в которой получают 403 кмоль/ч первогогаза, содержащего 72 мол. метана, который выводят иэ верхней части камеры 13черезтрубопровод 14, и предварительно деметанизированный обогащенный растворитель, выводимый иэ вышеуказанной камерычерез трубопровод 15 и молярное содержа- .ние в котором снижено с 10,60 до 5,70.Предварительно деметанизированный обогащенный растворитель, температура которого равна -37 ОС дросселируют в клапане 16и, затем, подают колонну 17, содержащуюдесять тарелок и работающей под давлением 1850 кПа.В колонне 17, производят 513 кмоль/чвторого обогащенного метаном газа, выводимого через трубопровод 19 под давлением 1850 кПа и при температуре -34 С и деметанизированный растворитель, выводимый из колонны 17 через трубопровод 27. с расходом 4571 кмольч при температуре2 С и под давлением 1850 кПа,Деметанизированный обогащенный растворитель, который проходит по трубопроводу 27, имеет следующий молярный состав, %: С 02- 36,27; метан - 0,06; этан - 3,24; пропан - 3,37; бутан - 3,03; гексан - 1,14; диметилформамид - 52,89,Второй обогащенный метаном газ сжимают в компрессоре 20 до давления первого обогащенного метаном газа, а именно, до 3000 кПа. Выходящий из компрессора 20 через трубопровод 21, сжатый газ смешивают с первым газом, обогащенным метаном, для образования обогащенной метаном газовой фазы 22, которую затем сжимают в компрессоре 23 до давления обрабатываемой газовой смеси, а. именно до 4950 кПа, при этом указанная сжатая газовая смесь подается по трубопроводу 24, через холодильник 25 и трубопровод 26 к предварительно обработанной газовой смеси,орая циркулирует по трубопроводу 3,

Смотреть

Способ одновременного извлечения со и углеводородов с и выше из газовой смеси