6.4.3. Технологические схемы установок

Простейшая (исторически первая) технологическая схема установки абсорбционного отбензинивания газов приведена на рис. 6.6.

По этой схеме сырьевой газ I поступает под нижнюю тарелку абсорбера 1, на верхнюю тарелку которого подают тощий (регенерированный) абсорбент VI. В результате контакта в абсорбере 1 абсорбент поглощает тяжелые углеводороды из газа I, уходит с низа абсорбера, нагревается в теплообменнике 2 и нагревателе 3 и поступает в десорбер 4. С верха десорбера 4 тяжелые углеводороды конденсируются в конденсаторе-холодильнике 5 и поступают в емкость орошения 6. Часть жидких углеводородов из емкости 6 подают на орошение десорбера, а балансовое количество выводят с установки. Тепло в куб десорбера подводят при помощи рибойлера 7. Тощий (регенерированный) абсорбент VI забирают из куба десорбера 4, охлаждают в теплообменнике 2 и холодильнике 8 и вновь подают на верхнюю тарелку абсорбера 1. С верха абсорбера 1 отводят отбензиненный газ II.

По этой схеме значительная часть абсорбированных углеводородов теряется с несконденсированными углеводородами V (метан+этан) из емкости орошения 6. Для устранения этого недостатка предложена схема с абсорбционно-отпарной колонной (АОК), работающей под промежуточным давлением между абсорбером и десорбером (1,0-4,0 МПа) и предназначенной для выделения метана и этана из насыщенного абсорбента до десорбера (рис. 6.7).

Рис. 6.6. Принципиальная технологическая схема установки

абсорбционного отбензинивания газов:

1 – абсорбер; 2 – теплообменник; 3 – нагреватель; 4 – десорбер; 5 – конденсатор-холодильник; 6 – емкость орошения; 7 – рибойлер; 8 – холодильник; I – сырьевой газ; II– отбензиненный газ; III – насыщенный абсорбент; IV– широкая фракция извлеченных углеводородов (ШФЛУ); V– несконденсированные углеводороды; VI – тощий (регенерированный) абсорбент

Для еще большего уменьшения потерь углеводородов С₃₊ с неконденсируемыми газами из емкости орошения десорбера была разработана схема с рециркуляцией несконденсированных газов в сырьевой газ установки, которую осуществляют при помощи компрессора.

Для уменьшения потерь легких фракций абсорбента с отбензиненным газом применяют двухступенчатую абсорбцию, когда в абсорбер подаются два абсорбента (легкий и тяжелый), при этом легкий абсорбент вводят в абсорбер ниже тяжелого (рис. 6.8).

Как уже отмечалось выше, процесс абсорбции протекает с выделением тепла, которое зачастую приходится отводить из абсорбера при помощи циркуляционных орошений, охлаждаемых в холодильниках. Однако организация циркуляционных орошений в абсорбере обладает рядом недостатков, а именно: наличие полуглухих тарелок в абсорбере, сложность точного выбора места ввода охлажденного абсорбента, низкие коэффициенты теплопередачи в холодильниках циркуляционного орошения и др.

Анализ распределения температур по высоте абсорберов на различных установках показал, что интенсивность нагрева абсорбента наиболее высокая в верхней и нижней частях аппарата, так как на верхних тарелках поглощается основное количество метана и этана, а на нижних - бутанов и пентанов. Эти исследования послужили основой для разработки технологической схемы абсорбции с предварительным отбензиниванием (извлечение бутанов и пентанов) сырьевого газа и насыщением метаном и этаном тощего абсорбента (рис. 6.9). По этой схеме тепло абсорбции этих компонентов отводится вне абсорбера, а в самом абсорбере в основном извлекается пропан.

Рис. 6.8. Принципиальная схема двухступенчатого абсорбера:

1 – абсорбер; 2 – полуглухая тарелка; I – сырьевой газ; II – отбензиненный газ; III, IV – соответственно, тощий и насыщенный тяжелый абсорбент; V, VI – соответственно, тощий и насыщенный легкий абсорбент

Рис. 6.9. Технологическая схема абсорбера с предварительным

отбензиниванием газа и насыщением тощего абсорбента:

1 – абсорбер; 2,3 – холодильники; 4 – емкость; 5 – полуглухая тарелка абсорбера; I – сырьевой газ; II – тощий абсорбент; III – отбензиненный газ; IV – насыщенный абсорбент