Краткие сведения о технологии адсорбционного отбензинивания

Газов

При разработке газоконденсатных месторождений возникла необходимость отбензинивания больших потоков газа с малым содержанием извлекаемых углеводородов (1-20 г/м³). Для отбензинивания таких газов применяется адсорбционный процесс, который к настоящему времени модифицирован в короткоцикловую адсорбцию (КЦА), при осуществлении которой одновременно с углеводородами извлекается и вода.

Технологическая схема процесса КЦА принципиально не отличается от технологической схемы процесса адсорбционной осушки газа (см.раздел 5.3).

При использовании процесса КЦА необходимо соблюдать следующие условия [15]:

- скорость потока газа должна быть такой же, как при осушке газа адсорбентами (не менее 0,15-0,30 м/с). Это позволяет увеличить срок службы адсорбента;

- время цикла адсорбции при извлечении из газа С₅₊ должно быть не менее 15 мин., а углеводородов С₃₊ - от 15 до 60 мин. Продолжительность цикла адсорбции при извлечении определенного компонента должна быть равна времени работы слоя до проскока этого компонента;

- высота слоя адсорбента должна быть не менее 4,5 м;

- температура регенерации должна быть равна, как минимум, 230⁰С. Если в газе содержатся углеводороды С_5+, то ее желательно повысить до 260-315⁰С;

- при проектировании установки КЦА (стадия десорбции) желательно использование искусственного холода вместо обычного воздушного охлаждения для лучшей конденсации извлеченных углеводородов при регенерации адсорбента.

В качестве адсорбентов для извлечения углеводородов используют активированный уголь, силикагель и молекулярные сита-цеолиты. Активированный уголь в отличие от других адсорбентов не извлекает воду. Тип применяемых цеолитов - NaX, CaX и др. Иногда адсорбционный слой может состоять из нескольких адсорбентов.

Стадия адсорбции протекает при температурах 30-70⁰С и при давлении перерабатываемого газа.

Стадия десорбции и охлаждения адсорбента может осуществляться по технологической схеме с замкнутым циклом газа регенерации, который после охлаждения и выделения из него углеводородов С₃₊ вновь возвращают на стадию десорбции.

В ряде случаев на установках КЦА применяют открытый цикл, когда газ регенерации отбирается из потока сырьевого газа, используется для охлаждения адсорбента, нагревается, проходит адсорбер, находящийся в стадии десорбции, и охлаждается, в результате чего из него конденсируются углеводороды С₃₊ (из-за их большего содержания в газе после десорбера по сравнению с исходным газом). Газ после выделения углеводородов С₃₊ возвращают в поток сырьевого газа. В этом случае замкнутого контура циркуляции газа регенерации нет.

Количество газа регенерации должно быть минимально-необходимым, чтобы концентрация в нем извлекаемых (конденсирующихся) углеводородов была максимальной для более эффективного проведения стадии конденсации.

Из данных рис.2 следует, что приведенное поперечное сечение колонны Fк/q уменьшается с ростом количества тепла, отводимого ПЦО, но до определенного предела, соответствующего примерно 20% от общего количества тепла, отводимого орошениями. Это связано с тем, что при дальнейшем увеличении количества тепла, отводимого ПЦО, максимальный диаметр по колонне перемещается в секцию между входом сырья и отводом фр. 62-180⁰С, в которой флегмовое число независимо от соотношения количеств тепла, отводимого орошениями, остается примерно постоянным при сохранении постоянного количества тепла, вводимого в колонну сырьем и горячей струей.

ГЛАВА 7