Осушка углеводородов при помощи цеолита

Цеолиты является наиболее оптимальными адсорбентами для паров воды. Их отличие от других адсорбентов, к примеру от силикагеля является способность адсорбировать уже при температуре 1000С пары воды. Их адсорбционная емкость при обычных температурах и давлении порядка 200 Па уникальна. Высокие скорости адсорбции влаги, позволяют использовать их короткий слой адсорбента в динамических процесса. Область применения цеолитов очень обширна от осушки воздуха до катализатора в химических реакциях, а также осушка в газовой и нефтеперерабатывающей промышленности.

Осушка в газовой промышленности

На газобензиновых заводах использование умеренного и глубокого холода в технологических процессах позволяет увеличить степень извлечения легких фракций углеводородов, решить проблему ожижения природного газа, отделить несконденсированный остаток гелия. На установках сжижения газа происходит охлаждение до -160 0С, а на гелиевых заводах и до -1700С. Данная технология стала доступной благодаря применению цеолитов, которые обеспечивают продолжительную непрерывную эксплуатацию аппаратуры разделения в этих условиях. Глубокая и надежная осушка транспортируемого газа в холодном климате наземном транспорте возможна при использовании цеолитов.

Осушка природного газа на промыслах. Газ, выходящий из скважины, насыщен водяными парами, и в зимний период эксплуатаций скважины и транспортировки продуктов добычи до газосборного пункта сопровождается выпадение гидратов. Для избегания выпадения гидратов необходимо предусмотреть в технологической цепочке стадию осушки природного газа методами адсорбции, в качестве адсорбента используется цеолит, которые обеспечивает более высокую осушку по сравнению с силикагелем.

Осушка газа на газобензиновых заводах. На газобензиновых заводах природный газ из большого числа скважин собирается и подготавливается к дальнейшему транспорту по магистральным газопроводам потребителю. Если на газобензиновом заводе предусмотрено относительно неглубокое извлечение этана, точка росы газа не должна быть выше - 40 °C. На таких заводах интенсивно строятся новые и реконструируются на основе синтетических цеолитов старые адсорбционные установки. В некоторых случаях на современных газобензиновых заводах степень извлечения этана предусмотрено довести до 85-90 %, пропана - до 99 %, бутанов - практически до 100 %. Столь глубокое извлечение возможно после охлаждения газа до температуры - 90°C. На таких заводах осушку газа ведут цеолитами до точки росы - 85 °C одновременно цеолитами осуществляют осушку и некоторых промежуточных потоков, например верхнего продукта деэтанизатора.

Осушка природного газа, закачиваемого в пласт. После извлечения из природного газа тяжелых углеводородов (конденсата), его для поддержания давления в пласте снова закачивают в пласт. При закачке газа в пласт, для уменьшения затрат на компримирование, осушку и отбензинивание целесообразно проводить при высоком давлении.

Осушка природного газа на криогенных установках. Криогенный метод применяют для сжижения природного газа и извлечения из него гелия. Низкие температуры в холодильном цикле (до -170 °C) требуют практически полного удаления паров воды из газа цеолитами. Это соответствует точке росы –100 °C. Глубокая осушка газа цеолитами полностью исключает возможность замерзания оборудования, а, следовательно, и нарушения непрерывной эксплуатации криогенных установок.

Осушка в нефтеперерабатывающей промышленности

Продукты нефтепереработки значительно отличаются от природного сырья высоким содержанием непредельных углеводородов, осушка и очистка которых имеет определенные особенности.

Осушка непредельных углеводородов. При осушке непредельных углеводородов необходимо учитывать каталитическую активность цеолитов по отношению к реакции полимеризации. Каталитические свойства цеолитов связаны, с одной стороны, с наличием в кристаллитах активных кислотных центров, а с другой, - с каталитическими свойствами связующего. Кристаллит типа NaA среди цеолитов общего назначения обладает наименьшей каталитической активностью. При осушке непредельных углеводородов цеолитами NaA предпочтительно предусматривать одно и то же направление потока газа на стадиях осушки и регенерации. В этом случае сорбирующиеся в первый период одновременно с водой углеводороды постепенно вытесняются водой из слоя цеолитов и уносятся с потоком осушенного газа. После наступления момента проскока адсорбер переключают на стадию регенерации, осуществляемую горячим газом.окончательное вытеснение углеводородов адсорбирующейся водой из «хвостового» слоя цеолитов заканчивается на стадии регенерации при относительно низких температурах, и таким образом снижается до минимума дезактивация адсорбента. Цеолит KА широко применяется для осушки разнообразных сред, склонных к разложению и полимеризации: этилена, бутилена, бутадиена, стирола и его смеси с н-гексаном, пентиленов, винилацетата, изопрена, дихлорметана, хлороформа, галогенсодержащих хладагентов, газов процесса Вульфа.

Осушка изопропилена с одновременной очисткой от изопропилового спирта. В ряде случаев технологический поток необходимо не только осушить, но и глубокоочистить от нежелательных примесей, например пропилен, используемый для получения полипропилена.

Осушка газов риформинга. При осушке циркуляционного водород-содержащего газа риформинга выбор типа адсорбента должен проводиться с учетом того, что в газе присутствуют микропримеси соляной кислоты.

Осушка сырья на установках алкилирования. На заводах алкилирования в качестве катализаторов используют плавиковую или серную кислоту. Эффективность и экономичность алкилирования во многом зависят от влагосодержания перерабатываемого сырья. Содержание влаги в исходном сырье обычно составляет 100-450 ‰. Задача глубокой осушки сырья решается при помощи цеолитов. На установках алкилирования также возможно использовать цеолиты для тонкой очистки сырья от серы и бутадиена.

© 2017 При копировании ссылка на ресурс обязательна. Телефоны: (0412)446142, (068)219-44-88 80682194488@ukr.net

  • Facebook Социальной Иконка