Физические методы переработки и использования газа: Учебное пособие, страница 40

Назначение абсорбционных установок. Абсорбцион­ный метод переработки газа в настоящее время широко применяют для выделения легких углеводородов и бен­зиновых фракций из природного и нефтяного газов с содержанием компонентов C₃Hs + высшие до 250 г/м³; при извлечении этана до 60% или пропана до 95% от

88

потенциального содержания их в газе. В сочетании с другими процессами абсорбцию применяют также на промысловых установках для обработки газа, содержа­щего конденсат (фракцию С5Н12 + высшие) в количе­стве до 500 г/м³ газа, поглощением жидкостью до 80% пропана от потенциального содержания его в газе.

Продуктами абсорбционных установок являются: сухой газ (компоненты СН₄ и С₂Н₆) с точкой росы по углеводородам и влаге не ниже минус 25° С, топливный газ (компоненты СН₄, С₂Н₆, СзШ) и деэтанизированный нестабильный бензин (фракция СзШ + высшие) или нестабильный бензин (фракция СгНб + высшие) при извлечении в качестве целевого компонента этана.

Технологические схемы установок. Рассмотрим тех­нологические схемы абсорбционных установок для вы­сокого извлечения пропана и этана из газа.

Использование тех или иных технологических схем абсорбционных установок зависит в основном от задан­ного извлечения целевых компонентов, т. е. от темпера­туры и давления процесса абсорбции. При понижении температуры и повышении давления процесса в смеси поглощенных газов увеличивается доля легких компо­нентов метана и особенно этана, а доля пропана и бо­лее тяжелых компонентов уменьшается. Поэтому схемы абсорбционных установок, предназначенные для 50Яс­ного извлечения пропана, основаны на процессах аб­сорбции — десорбции, в то время как схемы современ­ных установок с извлечением пропана около 95% осно­ваны на последовательном применении процессов абсорбции — деэтанизации — десорбции, а схемы с высоким извлечением этана из газа — процессов аб­сорбции — деметанизации — деэтанизации — десорб­ции.

Наиболее полное извлечение этана и пропана на абсорбционных установках возможно только при ис­пользовании низких температур и высоких давлений, т. е. с помощью процессов низкотемпературной абсорб­ции (НТА). На современных абсорбционных установках среднюю температуру абсорбции поддерживают в пре­делах минус 20—40° С при давлении от 4 до 7 МПа. В перспективе предполагается абсорбцию осуществлять при еще более низких температурах (до минус 80— 100° С).

89

При использовании низких температур абсорбции весьма эффективно применение предварительного насы­щения тощего абсорбента сухим газом для снятия из­бытка теплоты абсорбции легких углеводородов и под­держания средней температуры абсорбции.

Для предотвращения гидратообразования в сырье­вые теплообменники установок НТА подают ингибитор, например метанол или ДЭГ. Другие технологические решения, способствующие повышению эффективности процесса и уменьшению энергетических затрат, рас­сматриваются далее при описании конкретной техноло­гической схемы абсорбционной установки.

Разделение газов по технологической схеме абсорб­ционной установки, предназначенной для извлечения из газа в качестве целевого продукта фракции C₃Hs (рис. IV.8), происходит следующим образом. Сырой газ по­ступает на установку при температуре 30—40° С. Прой­дя систему сырьевых теплообменников, газ охлажда­ется до температуры процесса абсорбции и поступает в фазный разделитель. На вход сырьевых теплообменни­ков подают ингибитор гидратообразования для связы­вания сконденсированной влаги, например 70—80%-ный раствор ДЭГа. Из фазного разделителя газ подают на абсорбцию, конденсат — на деэтанизацию, а насыщен­ный раствор ДЭГа — на регенерацию. Сухой газ после абсорбера контактирует с тощим абсорбентом в испа­рителе, где он насыщается главным образом легкими углеводородами — этаном и метаном при соответствую­щей температуре. Предварительно насыщенный абсор­бент поступает далее в абсорбер,' а сухой газ после сырьевых теплообменников отводят с установки.