RU2464073C1 - Method of saturated amino solutions recovery - Google Patents
Method of saturated amino solutions recovery Download PDFInfo
- Publication number
- RU2464073C1 RU2464073C1 RU2011109441/02A RU2011109441A RU2464073C1 RU 2464073 C1 RU2464073 C1 RU 2464073C1 RU 2011109441/02 A RU2011109441/02 A RU 2011109441/02A RU 2011109441 A RU2011109441 A RU 2011109441A RU 2464073 C1 RU2464073 C1 RU 2464073C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- amine solution
- stripper
- fed
- liquid
- solution
- Prior art date
Links
Landscapes
- Gas Separation By Absorption (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к газовой, нефтяной, химической и энергетической промышленности, а именно к регенерации аминовых растворов, используемых при очистке газа или углеводородной жидкости от кислых компонентов растворами аминов, например, в технологических процессах подготовки пластового природного газа или попутного нефтяного газа к транспорту, заводской переработки углеводородного газа, заводской обработки сернистых газов нефтепереработки, очистки жидких углеводородных фракций от сероводорода, очистки дымового газа от диоксида серы и/или диоксида углерода и/или оксидов азота, и др.The invention relates to the gas, oil, chemical and energy industries, in particular to the regeneration of amine solutions used in the purification of gas or hydrocarbon liquids from acidic components with amine solutions, for example, in technological processes for preparing reservoir natural gas or associated petroleum gas for transport, factory processing hydrocarbon gas, factory processing of sulphurous oil refining, purification of liquid hydrocarbon fractions from hydrogen sulfide, purification of flue gas from dioxide EASURES and / or carbon dioxide and / or nitrogen oxides, and others.
Известен способ регенерации насыщенных аминовых растворов, осуществляемый при работе установки для очистки газа и описанный в патенте РФ №2007209, приоритет от 20.02.1992.A known method of regeneration of saturated amine solutions, carried out during operation of the gas treatment plant and described in the patent of the Russian Federation No. 2007209, priority from 02.20.1992.
В известном способе насыщенный аминовый раствор подается через рекуперативный теплообменник в десорбер, где происходит регенерация аминового раствора за счет повышения его температуры. Нагрев аминового раствора происходит в испарителе (включающем контур теплоносителя) за счет подачи туда пара. Регенерированный раствор амина из десорбера поступает в рекуперативный теплообменник и далее в установку очистки газа. Кислые газы вместе с парами воды с верха десорбера через воздушный теплообменник и водяной холодильник поступают в емкость, откуда кислые газы поступают на печь Клауса для получения серы, а жидкость насосом подается на верх десорбера.In the known method, the saturated amine solution is fed through a recuperative heat exchanger to the stripper, where the amine solution is regenerated by increasing its temperature. The amine solution is heated in the evaporator (including the coolant circuit) by supplying steam there. The regenerated amine solution from the stripper enters the recuperative heat exchanger and then to the gas purification unit. Acid gases together with water vapor from the top of the stripper through an air heat exchanger and a water cooler enter the tank, from where the acid gases enter the Klaus furnace to produce sulfur, and the liquid is pumped to the top of the stripper.
Известный способ регенерации насыщенных аминовых растворов используется на крупных промышленных предприятиях (например, нефте- и газоперерабатывющих заводах, высокопроизводительных установках очистки газа) с высокой (более 500 киловатт) потребляемой тепловой мощностью, оборудованных системой циркуляции теплоносителя для нагрева нескольких узлов технологических процессов.The known method for the regeneration of saturated amine solutions is used in large industrial enterprises (for example, oil and gas refineries, high-performance gas purification plants) with high (over 500 kilowatts) consumed heat capacity, equipped with a coolant circulation system for heating several process units.
Недостатками известного способа являются: в испарителе и трубопроводах, соединяющих испаритель с десорбером, аминовый раствор находится в парожидкостном состоянии, что вызывает значительную эрозию конструктивных элементов установки, по которым проходит регенерированный аминовый раствор в парожидкостном состоянии, а также имеет место термическое разложение амина, что увеличивает его расход на единицу продукции; кроме этого в известном способе используется контур теплоносителя (связанный с испарителем) и его экономически нецелесообразно применять на объектах аминовой очистки, на которых отсутствует общая система, обеспечивающая циркуляцию теплоносителя, и/или подводимая в технологический процесс тепловая мощность относительно невысокая (на уровне от нескольких десятков до нескольких сотен киловатт). Следует также отметить, что при развитой системе циркуляции теплоносителя имеют место значительные потери тепла из контура теплоносителя.The disadvantages of this method are: in the evaporator and pipelines connecting the evaporator to the stripper, the amine solution is in the vapor-liquid state, which causes significant erosion of the structural elements of the installation, through which the regenerated amine solution passes in the vapor-liquid state, and thermal decomposition of the amine takes place, which increases its consumption per unit of output; in addition, in the known method, a coolant circuit (connected to the evaporator) is used and it is not economically feasible to use it at amine treatment facilities that do not have a common system for circulating the coolant and / or the thermal power supplied to the process is relatively low (at the level of several tens up to several hundred kilowatts). It should also be noted that with a developed coolant circulation system, significant heat losses occur from the coolant circuit.
При разработке предлагаемого изобретения решались технические задачи создания способа регенерации насыщенных аминовых растворов на объектах аминовой очистки газа, на которых снижается эрозия конструктивных элементов установки, по которым проходит регенерированный аминовый раствор в парожидкостном состоянии, снижения термического разложения амина за счет исключения его испарения (кипения) в испарителе, что уменьшает общий расход (потери как химреагента) амина, а также создания способа регенерации насыщенных аминовых растворов на объектах аминовой очистки, на которых отсутствует общая система, обеспечивающая циркуляцию теплоносителя, и/или подводимая в технологический процесс тепловая мощность относительно невысокая (на уровне от нескольких десятков до нескольких сотен киловатт), сокращения количества оборудования, снижения потерь тепла за счет применения автономных подогревателей на небольших предприятиях (нефте- и газоперерабатывющих заводах, установках очистки газа).When developing the present invention, the technical problems of creating a method for the regeneration of saturated amine solutions at amine gas purification facilities, which reduce the erosion of the structural elements of the plant through which the regenerated amine solution passes in the vapor-liquid state, reduce the thermal decomposition of the amine by eliminating its evaporation (boiling) in an evaporator, which reduces the total consumption (loss as a chemical reagent) of the amine, as well as the creation of a method for the regeneration of saturated amine solutions on amine cleaning facilities that do not have a common system that provides coolant circulation and / or heat input to the process is relatively low (from a few tens to several hundred kilowatts), reducing the amount of equipment, and reducing heat loss through the use of autonomous heaters on small enterprises (oil and gas refineries, gas treatment plants).
Поставленные задачи решались тем, что в способе регенерации насыщенных аминовых растворов, включающем подачу насыщенного аминового раствора через рекуперативный теплообменник в десорбер, где происходит регенерация аминового раствора за счет повышения его температуры, подачу регенерированного аминового раствор из десорбера в рекуперативный теплообменник и далее в установку очистки газа, подачу с верха десорбера кислых газов вместе с парами воды по магистрали вывода парогазовой смеси в узел охлаждения парогазовой смеси и разделения ее на кислые газы и жидкость, вывод кислых газов из узла охлаждения парогазовой смеси и разделения на дальнейшую переработку, а также подачу из последнего жидкости на верх десорбера, согласно изобретению регенерируемый аминовый раствор, который поступает в десорбер из установки очистки газов или углеводородной жидкости от кислых компонентов, подают через массообменную секцию в кубовую часть десорбера, из которой подают по линии подачи жидкого регенерированного аминового раствора на вход насоса, который создает напор 0,1÷1,5 МПа; после насоса жидкий регенерированный аминовый раствор разделяют на два потока.The tasks were solved in that in a method for the regeneration of saturated amine solutions, comprising supplying a saturated amine solution through a recuperative heat exchanger to the stripper, where the amine solution is regenerated by increasing its temperature, supplying the regenerated amine solution from the stripper to the recuperative heat exchanger and then to the gas purification unit supplying acid gas from the top of the stripper together with water vapor through the steam-gas mixture withdrawal line to the gas-vapor mixture cooling and separation unit f into acidic gases and liquid, withdrawal of acidic gases from the cooling unit of the gas-vapor mixture and separation for further processing, as well as supply from the last liquid to the top of the stripper, according to the invention, a regenerated amine solution that enters the stripper from a gas or hydrocarbon liquid purification unit from acidic components are fed through the mass transfer section to the bottom part of the stripper, from which it is fed through the supply line of the liquid regenerated amine solution to the pump inlet, which creates a pressure of 0.1 ÷ 1.5 MPa; after the pump, the liquid regenerated amine solution is divided into two streams.
Первый поток подают на вход подогревателя, в котором его подогревают, при этом в подогревателе сохраняют однофазное жидкое состояние регенерированного аминового раствора, затем подогретый регенерированный аминовый раствор направляют по линии подачи подогретого регенерированного аминового раствора в регулятор давления аминового раствора в подогревателе. В регуляторе давления аминового раствора в подогревателе производят сброс давления до давления, равного давлению в кубовой части десорбера, переводя поток подогретого аминового раствора в двухфазное парожидкостное состояние, образовавшуюся парожидкостную смесь подают в кубовую часть десорбера, а из кубовой части отделенный образовавшийся пар подают в массообменную часть десорбера для нагрева насыщенного аминового раствора в ходе противотока и для десорбции кислых компонентов из раствора. Образовавшуюся в узле охлаждения жидкость подают в качестве орошения на верх десорбера.The first stream is fed to the inlet of the heater, in which it is heated, while the single-phase liquid state of the regenerated amine solution is stored in the heater, then the heated regenerated amine solution is sent along the supply line of the heated regenerated amine solution to the pressure regulator of the amine solution in the heater. In the pressure regulator of the amine solution in the heater, the pressure is released to a pressure equal to the pressure in the cubic part of the stripper, converting the stream of the heated amine solution into a two-phase vapor-liquid state, the resulting vapor-liquid mixture is fed into the cubic part of the stripper, and the separated steam formed from the cubic part is fed into the mass transfer part a stripper for heating a saturated amine solution during countercurrent flow and for desorption of acidic components from the solution. The liquid formed in the cooling unit is supplied as irrigation to the top of the stripper.
Второй поток жидкого регенерированного аминового раствора подают в рекуперативный теплообменник, при этом установленным на линии подачи второго потока регулятором обеспечивают равенство расходов аминовых частей поступившего на установку насыщенного аминового раствора и выходящего из установки жидкого регенерированного аминового раствора.The second stream of liquid regenerated amine solution is fed to a recuperative heat exchanger, while the regulator installed on the supply line of the second stream ensures equal flow rates of the amine parts of the saturated amine solution received at the plant and leaving the liquid regenerated amine solution.
Соотношение расходов первого потока жидкого регенерированного аминового раствора, подаваемого на вход подогревателя, и второго потока жидкого регенерированного аминового раствора, подаваемого в рекуперативный теплообменник, составляет 1÷20.The ratio of the flow rates of the first stream of the liquid regenerated amine solution supplied to the inlet of the heater and the second stream of the liquid regenerated amine solution supplied to the recuperative heat exchanger is 1–20.
Аминовый раствор из массообменной части десорбера и подогретый аминовый раствор в виде парожидкостной смеси из регулятора давления аминового раствора в подогревателе подают в кубовую часть десорбера под уровень жидкого аминового раствора.The amine solution from the mass transfer part of the stripper and the heated amine solution in the form of a vapor-liquid mixture from the pressure regulator of the amine solution in the heater are fed into the bottom part of the stripper under the level of the liquid amine solution.
Аминовый раствор из массообменной части десорбера и подогретый аминовый раствор в виде парожидкостной смеси из регулятора давления аминового раствора в подогревателе подают по спускным трубам в первый отсек кубовой части десорбера, разделенного переливной перегородкой на два отсека, причем на вход насоса жидкий регенерированный аминовый раствор подают из второго отсека.The amine solution from the mass transfer part of the stripper and the heated amine solution in the form of a vapor-liquid mixture from the pressure regulator of the amine solution in the heater are fed through downpipes to the first compartment of the bottom part of the stripper, divided by an overflow partition into two compartments, and the liquid regenerated amine solution is fed to the pump inlet from the second compartment.
Изобретение поясняется чертежом, на котором изображена принципиальная схема установки, на которой производится регенерация насыщенных аминовых растворов.The invention is illustrated by the drawing, which shows a schematic diagram of the installation, which is the regeneration of saturated amine solutions.
Установка состоит из десорбера 1, магистрали 2 подвода от рекуперативного теплообменника (условно не показан) насыщенного аминового раствора к десорберу 1, магистрали 3 вывода парогазовой смеси (кислых газов и паров воды) из верхней части десорбера в узел 4 охлаждения парогазовой смеси и разделения ее на кислые газы и жидкость, линии 5 вывода из узла 4 кислого газа на дальнейшую переработку или утилизацию и линии 6 подачи жидкости в десорбер 1.The installation consists of a stripper 1, a supply line 2 from a recuperative heat exchanger (not shown conventionally) of a saturated amine solution to a stripper 1, a pipe 3 of a steam-gas mixture (acid gas and water vapor) discharge from the upper part of the stripper to the vapor-gas mixture cooling unit 4 and its separation into acid gases and liquid, lines 5 of the output from the acid gas unit 4 for further processing or disposal, and lines 6 for supplying liquid to the stripper 1.
Установка содержит насос 7 и подогреватель 8.The installation comprises a pump 7 and a heater 8.
Кубовая часть 9 десорбера 1 соединена линией 10 подачи жидкого регенерированного аминового раствора со входом насоса 7, а выход насоса 7 снабжен линией 11, которая разделена на две линии: линию 12 подачи регенерированного аминового раствора на вход подогревателя 8 и линию 13 подачи регенерированного аминового раствора в рекуперативный теплообменник.The bottom part 9 of the stripper 1 is connected by a line 10 for supplying a liquid regenerated amine solution to the inlet of the pump 7, and the output of the pump 7 is equipped with a line 11 that is divided into two lines: a line 12 for supplying the regenerated amine solution to the inlet of the heater 8 and a line 13 for supplying the regenerated amine solution to recuperative heat exchanger.
Выход подогревателя 8 снабжен линией 14 подачи подогретого аминового раствора в регулятор давления 15 аминового раствора в подогревателе 8, а регулятор давления 15 соединен с кубовой частью 9 десорбера 1 линией 16 парожидкостной смеси аминового раствора.The output of the heater 8 is equipped with a line 14 for supplying a heated amine solution to the pressure regulator 15 of the amine solution in the heater 8, and the pressure regulator 15 is connected to the bottom part 9 of the stripper 1 line 16 of the vapor-liquid mixture of the amine solution.
На линии 13 подачи регенерированного аминового раствора в рекуперативный теплообменник установлен регулятор 17, обеспечивающий равенство расходов аминовых частей поступившего на установку насыщенного аминового раствора и выходящего из установки регенерированного аминового раствора.On the line 13 for supplying the regenerated amine solution to the recuperative heat exchanger, a regulator 17 is installed, which ensures equal flow rates of the amine parts of the saturated amine solution received at the plant and leaving the regenerated amine solution.
Кубовая часть 9 десорбера 1 может быть разделена на два отсека переливной перегородкой 18.The bottom part 9 of the stripper 1 can be divided into two compartments by an overflow partition 18.
В первом отсеке 19 кубовой части 9 десорбера 1 могут быть установлены две спускные трубы 20 и 21 подачи под уровень жидкой фазы регенерированного аминового раствора: первая спускная труба 20 - подачи из массообменной части (условно не показана) десорбера 1 регенерируемого аминового раствора, а вторая спускная труба 21 - подачи из регулятора давления 15 аминового раствора в подогревателе 8 подогретого аминового раствора в виде парожидкостной смеси, а насос соединен линией подачи жидкого регенерированного раствора со вторым отсеком 22 кубовой части 9 десорбера 1.In the first compartment 19 of the cubic part 9 of stripper 1, two downflow pipes 20 and 21 can be installed under the level of the liquid phase of the regenerated amine solution: the first downcomer pipe 20 - feeds from the mass transfer part (not shown conventionally) of the stripper 1 of the regenerated amine solution, and the second downflow the pipe 21 - feeds from the pressure regulator 15 an amine solution in the heater 8 of the heated amine solution in the form of a vapor-liquid mixture, and the pump is connected by a liquid regenerated solution supply line to the second compartment 22 of the cubic part 9 strippers 1.
Способ регенерации насыщенных аминовых растворов является неотъемлемой частью способа очистки газов от кислых компонентов.The method of regeneration of saturated amine solutions is an integral part of the method of purification of gases from acidic components.
Заявленный способ регенерации насыщенных аминовых растворов осуществляют следующим образом.The claimed method for the regeneration of saturated amine solutions is as follows.
После заполнения в необходимом количестве аминовым раствором установки очистки газов от кислых компонентов и установки регенерации насыщенных аминовых растворов запускают процесс абсорбции кислых компонентов из очищаемого потока в раствор амина.After filling in the required amount with an amine solution, the installation for purifying gases from acidic components and the installation for regenerating saturated amine solutions starts the process of absorption of acidic components from the purified stream into the amine solution.
Регенерация насыщенного аминового раствора (также обозначается как десорбция, отдувка или отпарка кислых газов из раствора) проводится с целью удаления поглощенных кислых компонентов из насыщенного аминового раствора с достижением требуемой степени регенерации раствора для его дальнейшего использования в циклическом процессе аминовой очистки.The regeneration of a saturated amine solution (also referred to as desorption, stripping, or stripping of acid gases from a solution) is carried out in order to remove absorbed acid components from the saturated amine solution to achieve the required degree of solution regeneration for its further use in the cyclic amine purification process.
Регенерация раствора проводится в десорбере 1. Насыщенный раствор из установки очистки газов или углеводородной жидкости от кислых компонентов (условно не показана) подают через рекуперативный теплообменник (условно не показан) по магистрали 2 насыщенного аминового раствора в десорбер 1. Из кубовой части 9 десорбера 1 поступает водяной пар (так называемый пролетный пар, образуемый после подогрева регенерированного аминового раствора в подогревателе 8, перевода потока подогретого регенерированного аминового раствора в двухфазное парожидкостное состояние и отделения водяного пара в кубовой части десорбера), который в ходе его противотока с насыщенным аминовым раствором нагревает его, десорбирует кислые компоненты из аминового раствора, в результате чего на выходе с верха десорбера получают поток парогазовой смеси. Данный поток по магистрали 3 вывода парогазовой смеси (кислых газов и паров воды) направляют в узел 4 охлаждения парогазовой смеси и разделения ее на кислые газы и жидкость, откуда кислые газы подают на дальнейшую переработку или утилизацию по линии 5, а жидкость в виде флегмы (в качестве орошения) по линии 6 возвращают в десорбер 1.The solution is regenerated in stripper 1. A saturated solution from the installation for gas or hydrocarbon liquid purification from acidic components (not shown conventionally) is fed through a recuperative heat exchanger (not shown conventionally) through the saturated amine solution line 2 to stripper 1. From the bottom part 9 of stripper 1 comes water vapor (the so-called passing steam formed after heating the regenerated amine solution in the heater 8, transferring the stream of the heated regenerated amine solution to a two-phase vapor liquid bone state and water vapor separation in the bottom part of the stripper), which heats it during a countercurrent with a saturated amine solution, desorbes the acid components from the amine solution, as a result of which a vapor-gas mixture flows from the top of the stripper. This stream through line 3 of the outlet of the gas-vapor mixture (acid gas and water vapor) is sent to the unit 4 for cooling the gas-vapor mixture and separating it into acid gas and liquid, from where acid gas is supplied for further processing or disposal through line 5, and the liquid is in the form of reflux ( as irrigation) through line 6 is returned to stripper 1.
Регенерируемый аминовый раствор из массообменной части (условно не показана) десорбера 1 подают в его кубовую часть 9 желательно под уровень жидкой фазы регенерированного аминового раствора. Далее жидкий регенерированный аминовый раствор по линии 10 подают на вход насоса 7, который создает напор 0,1÷1,5 МПа. Из насоса жидкий регенерированный аминовый раствор направляют по линии 11 на разделение на два потока: первый поток проходит по линии 12 подачи регенерированного аминового раствора на вход подогревателя 8, а второй поток - по линии 13 подачи регенерированного раствора амина в рекуперативный теплообменник и далее в установку очистки газов от кислых компонентов.The regenerated amine solution from the mass transfer part (not shown conventionally) of the stripper 1 is fed into its bottom part 9, preferably under the level of the liquid phase of the regenerated amine solution. Next, the liquid regenerated amine solution through line 10 is fed to the inlet of the pump 7, which creates a pressure of 0.1 ÷ 1.5 MPa. From the pump, the liquid regenerated amine solution is sent via line 11 to the separation into two streams: the first stream passes through the line 12 for supplying the regenerated amine solution to the inlet of the heater 8, and the second stream passes through line 13 for supplying the regenerated amine solution to the recuperative heat exchanger and then to the purification unit gases from acidic components.
В случае если напор, создаваемый насосом, будет менее 0,1 МПа, то в подогревателе 8 аминовый раствор неизбежно будет находиться в двухфазном (парожидкостном) состоянии, что вызывает значительную эрозию конструктивных элементов установки, по которым проходит регенерированный аминовый раствор в парожидкостном состоянии, а также будет происходить термическое разложение амина, что увеличивает его расход на единицу продукции.If the pressure created by the pump is less than 0.1 MPa, then in the heater 8 the amine solution will inevitably be in a two-phase (vapor-liquid) state, which causes significant erosion of the structural elements of the installation through which the regenerated amine solution passes in the vapor-liquid state, and thermal decomposition of the amine will also occur, which increases its consumption per unit of output.
В случае если напор, создаваемый насосом, будет более 1,5 МПа, то будет иметь место бесполезная трата энергии без улучшения других показателей процесса регенерации.If the pressure created by the pump is more than 1.5 MPa, then there will be a waste of energy without improving other indicators of the regeneration process.
Подогревателем 8 может являться печь огневого подогрева или электрический подогреватель. Режим течения нагреваемой среды в подогревателе выбирают таким образом, чтобы обеспечить интенсивное перемешивание жидкости в объеме потока и возле теплопередающей поверхности с целью минимизации перегрева и, следовательно, термической деградации аминов в области передачи тепла к раствору.The heater 8 may be a fire heater or an electric heater. The flow regime of the heated medium in the heater is chosen in such a way as to ensure intensive mixing of the liquid in the flow volume and near the heat transfer surface in order to minimize overheating and, therefore, thermal degradation of amines in the area of heat transfer to the solution.
Соотношение расходов первого потока жидкого регенерированного аминового раствора, подаваемого по линии 12 на вход подогревателя 8, и второго потока жидкого регенерированного аминового раствора, подаваемого по линии 13 в рекуперативный теплообменник, находится в пределах 1 20. Указанное соотношение расходов определено из следующего.The ratio of the flow rates of the first stream of liquid regenerated amine solution supplied through line 12 to the inlet of heater 8 and the second stream of liquid regenerated amine solution supplied via line 13 to a recuperative heat exchanger is within the range of 1 20. The indicated ratio of costs is determined from the following.
Для проведения процесса регенерации насыщенного аминового раствора требуется передача тепла в этот процесс. При этом тепло расходуется на создание так называемого пролетного пара, десорбцию кислых компонентов и нагрев аминового раствора. Необходимое количество подводимого тепла определяется расчетным способом на стадии разработки процесса и может регулироваться в ходе эксплуатации в зависимости от текущих условий. В предлагаемом способе тепло вводится в процесс в подогревателе при жидкофазном нагреве раствора (без образования паровой фазы на выходе подогревателя), а в десорбере это тепло передается в процесс паром (паровой фазой, в основной массе составленной из воды), образующимся (выкипающим) из нагретого раствора после снижения его давления в регуляторе давления 15 аминового раствора в подогревателе 8.To carry out the regeneration process of a saturated amine solution, heat transfer to this process is required. In this case, heat is consumed to create the so-called flying steam, desorption of acidic components and heating of the amine solution. The required amount of heat input is determined by calculation at the stage of development of the process and can be adjusted during operation depending on current conditions. In the proposed method, heat is introduced into the process in the heater during liquid-phase heating of the solution (without the formation of a vapor phase at the heater outlet), and in the stripper, this heat is transferred to the process by steam (the vapor phase, in the bulk of the water) formed (boiling away) from the heated solution after reducing its pressure in the pressure regulator 15 of the amine solution in the heater 8.
Удельную (на единицу времени) величину тепла, передаваемого аминовому раствору в подогревателе, можно представить в виде произведения расхода нагреваемого аминового раствора через подогреватель, теплоемкости аминового раствора и разности температуры аминового раствора на выходе и входе подогревателя.The specific (per unit time) amount of heat transferred to the amine solution in the heater can be represented as the product of the flow rate of the heated amine solution through the heater, the heat capacity of the amine solution and the temperature difference of the amine solution at the outlet and inlet of the heater.
Температурная зависимость теплоемкости аминового раствора в температурном диапазоне нагрева раствора (от входа до выхода подогревателя) слабо выражена, и при рассмотрении процесса допустимо оперировать со средней теплоемкостью раствора.The temperature dependence of the heat capacity of the amine solution in the temperature range of heating the solution (from the inlet to the outlet of the heater) is weakly expressed, and when considering the process, it is permissible to operate with the average heat capacity of the solution.
Температура в кубовой части десорбера (следовательно, и температура на входе подогревателя) составляет 105÷120°С (определяется давлением в кубовой части 9 десорбера 1 и концентрацией амина в растворе. На практике эти два параметра (концентрацию амина и давление в кубовой части 9 десорбера 1) выбирают независимо от способа и параметров нагрева, и температура в кубовой части 9 десорбера 1 практически не зависит от величины подводимого тепла и способа ввода тепла в процесс.The temperature in the cubic part of the stripper (and therefore the temperature at the inlet of the heater) is 105 ÷ 120 ° C (determined by the pressure in the cubic part 9 of the stripper 1 and the concentration of the amine in the solution. In practice, these two parameters (amine concentration and pressure in the cubic part of the stripper 9 1) choose regardless of the method and heating parameters, and the temperature in the still bottom part 9 of the stripper 1 is practically independent of the amount of heat input and the method of introducing heat into the process.
При подводе тепла к аминовым растворам следует учитывать принятые на практике ограничения по температуре аминового раствора. Например, при жидкофазном нагреве не следует превышать температуру на выходе из подогревателя: для растворов моноэтаноламина (МЭА) 130°С, для растворов диэтаноламина (ДЭА) и метилдиэтаноламина (МДЭА) 140°С.When supplying heat to amine solutions, the temperature limits of the amine solution accepted in practice should be taken into account. For example, during liquid-phase heating, the temperature at the outlet of the heater should not be exceeded: for solutions of monoethanolamine (MEA) 130 ° C, for solutions of diethanolamine (DEA) and methyldiethanolamine (MDEA) 140 ° C.
Таким образом, указанные ограничения и характер параметров, входящих в состав множителей, произведение которых определяет величину тепла, передаваемого аминовому раствору в подогревателе, обуславливают то, что обеспечить заданную величину тепла возможно преимущественно за счет расхода аминового раствора через подогреватель. В области параметров регенерации аминовых растворов получается, что величина кратности рециркуляции (отношение расхода раствора через подогреватель и расхода отводимого регенерированного аминового раствора для циркуляции в контуре очистки) находится в диапазоне 1÷20.Thus, the indicated limitations and the nature of the parameters that make up the factors, the product of which determines the amount of heat transferred to the amine solution in the heater, determines that it is possible to provide a given amount of heat mainly due to the flow of the amine solution through the heater. In the range of parameters for the regeneration of amine solutions, it turns out that the magnitude of the recirculation ratio (the ratio of the flow rate of the solution through the heater and the flow rate of the recovered regenerated amine solution for circulation in the purification loop) is in the range 1 ÷ 20.
Из подогревателя 8 подогретый регенерированный аминовый раствор направляют по линии 14 в регулятор давления 15 аминового раствора в подогревателе 8, который поддерживает давление аминового раствора в подогревателе на таком заданном уровне, чтобы при условиях (составе, давлении и температуре) аминового раствора на выходе из подогревателя 8 с некоторым запасом обеспечить однофазное жидкое состояние аминового раствора.From the heater 8, the heated regenerated amine solution is sent via line 14 to the pressure regulator 15 of the amine solution in the heater 8, which maintains the pressure of the amine solution in the heater at a given level so that under the conditions (composition, pressure and temperature) of the amine solution at the outlet of the heater 8 with a certain margin, provide a single-phase liquid state of the amine solution.
В регуляторе давления 15 аминового раствора в подогревателе 8 происходит сброс (снижение) давления до давления, равного давлению в кубовой части 9 десорбера 1. В результате снижения давления поток переходит в двухфазное (парожидкостное) состояние при температуре несколько более низкой по сравнению с температурой раствора на выходе из подогревателя 8 (происходит так называемое изоэнтальпийное расширение потока). Образовавшуюся парожидкостную смесь подают по линии 16 в кубовую часть 9 десорбера 1, преимущественно под уровень жидкости. Из кубовой части отделенный образовавшийся пар поступает в массообменную часть десорбера.In the pressure regulator 15 of the amine solution in the heater 8, the pressure is released (reduced) to a pressure equal to the pressure in the cubic part 9 of the stripper 1. As a result of the pressure reduction, the flow goes into a two-phase (vapor-liquid) state at a temperature slightly lower than the solution temperature by the outlet of the heater 8 (the so-called isoenthalpic expansion of the flow occurs). The resulting vapor-liquid mixture is fed via line 16 to the bottom part 9 of stripper 1, mainly under the liquid level. From the bottom part, the separated generated steam enters the mass transfer part of the stripper.
Регулятором 17, установленным на линии 12 подачи регенерированного раствора амина в рекуперативный теплообменник, обеспечивают равенство расходов аминовых частей поступившего на установку насыщенного аминового раствора и выходящего из установки регенерированного аминового раствора.The regulator 17, installed on the line 12 for supplying the regenerated amine solution to the regenerative heat exchanger, ensures equal flow rates of the amine parts of the saturated amine solution received at the plant and the regenerated amine solution leaving the plant.
Аминовый раствор из массообменной части десорбера и подогретый аминовый раствор в виде парожидкостной смеси из регулятора давления 15 аминового раствора в подогревателе 8, как правило, подают в кубовую часть 9 десорбера 1 под уровень жидкого аминового раствора по спускным трубам 20 и 21 соответственно в первый отсек 19 кубовой части 9 десорбера 1, которая разделена переливной перегородкой 18 на два отсека, причем жидкий регенерированный аминовый раствор подают на вход насоса из второго отсека 22.The amine solution from the mass transfer part of the stripper and the heated amine solution in the form of a vapor-liquid mixture from the pressure regulator 15 of the amine solution in the heater 8 are usually fed to the bottom part 9 of the stripper 1 under the level of the liquid amine solution through the downpipes 20 and 21, respectively, into the first compartment 19 bottoms 9 of the stripper 1, which is divided by the overflow partition 18 into two compartments, and the liquid regenerated amine solution is fed to the pump inlet from the second compartment 22.
В предложенном способе в подогревателе 8 исключается кипение раствора в общем объеме жидкости и за счет этого обеспечивается равномерное течение аминового раствора через подогреватель (без застойных явлений, без парожидкостных пробок и пульсаций расхода), а также благоприятный режим нагрева аминового раствора (без локальных перегревов и с минимальным временем пребывания в высокотемпературной зоне), что снижает вероятность эрозии конструктивных элементов установки, по которым проходит нагретый регенерированный аминовый раствор, и термическое разложение амина.In the proposed method, boiling of the solution in the total liquid volume is eliminated in the heater 8 and due to this, the amine solution flows uniformly through the heater (without stagnation, without vapor-liquid plugs and flow pulsations), as well as a favorable mode of heating of the amine solution (without local overheating and with minimum residence time in the high-temperature zone), which reduces the likelihood of erosion of the structural elements of the installation through which the heated regenerated amine solution passes, and chemical decomposition of amine.
Claims (4)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011109441/02A RU2464073C1 (en) | 2011-03-15 | 2011-03-15 | Method of saturated amino solutions recovery |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011109441/02A RU2464073C1 (en) | 2011-03-15 | 2011-03-15 | Method of saturated amino solutions recovery |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2464073C1 true RU2464073C1 (en) | 2012-10-20 |
Family
ID=47145322
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2011109441/02A RU2464073C1 (en) | 2011-03-15 | 2011-03-15 | Method of saturated amino solutions recovery |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2464073C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2723874C1 (en) * | 2019-11-21 | 2020-06-17 | Сергей Леонидович Терентьев | Desorption unit (evaporation) with deep heat recovery |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3829521A (en) * | 1972-07-03 | 1974-08-13 | Stone & Webster Eng Corp | Process for removing acid gases from a gas stream |
| RU2007209C1 (en) * | 1992-02-20 | 1994-02-15 | Научно-исследовательский институт энергетического машиностроения МГТУ им.Н.Э.Баумана | Plant for cleaning gas |
| RU2366484C2 (en) * | 2007-06-22 | 2009-09-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Газпром добыча Оренбург (ООО "Газпром добыча Оренбург") | Method for purification of amine solution generated in process of gases purification from hydrogen sulphide and carbon dioxide |
-
2011
- 2011-03-15 RU RU2011109441/02A patent/RU2464073C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3829521A (en) * | 1972-07-03 | 1974-08-13 | Stone & Webster Eng Corp | Process for removing acid gases from a gas stream |
| RU2007209C1 (en) * | 1992-02-20 | 1994-02-15 | Научно-исследовательский институт энергетического машиностроения МГТУ им.Н.Э.Баумана | Plant for cleaning gas |
| RU2366484C2 (en) * | 2007-06-22 | 2009-09-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Газпром добыча Оренбург (ООО "Газпром добыча Оренбург") | Method for purification of amine solution generated in process of gases purification from hydrogen sulphide and carbon dioxide |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2723874C1 (en) * | 2019-11-21 | 2020-06-17 | Сергей Леонидович Терентьев | Desorption unit (evaporation) with deep heat recovery |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA2556600C (en) | Gas treating method and apparatus | |
| RU2480401C2 (en) | Method and apparatus for regenerating amine-containing solution to wash incoming gas during purification | |
| RU2540613C2 (en) | System for process gas purification | |
| EP2608871B1 (en) | Process for recovery of processing liquids | |
| US9545597B2 (en) | Continuously stirred tank reactor absorber and flash tank stripper system | |
| JP2685247B2 (en) | How to remove ammonia | |
| EP2883595A1 (en) | Exhaust gas treatment system | |
| RU2556634C1 (en) | Method for treatment of hydrocarbon fractions from sulphur-containing compounds | |
| TW201315529A (en) | Heat recovery in absorption and desorption processes | |
| JP4573106B2 (en) | A method for separating and recovering ammonia and hydrogen sulfide from desulfurization wastewater. | |
| RU2547021C1 (en) | Method and unit for stripping of natural gas from carbon dioxide and hydrogen sulphide | |
| KR101726162B1 (en) | Method of resource reuse of stripping system for acid gas capture | |
| CN114206472A (en) | Process for treating gases by adsorption with thermally optimized thermal flash solvent regeneration | |
| CN210826085U (en) | Blast furnace gas catalytic desulfurization device | |
| AU2013201825B2 (en) | Exhaust gas treatment system | |
| RU2464073C1 (en) | Method of saturated amino solutions recovery | |
| US9114350B2 (en) | Apparatus and methods for regeneration of precipitating solvent | |
| CN105833680A (en) | Amine desulphurization method for refinery plant | |
| CN110591769A (en) | Blast furnace gas catalytic desulfurization device and method | |
| RU107706U1 (en) | INSTALLATION OF REGENERATION OF SATURATED AMINE SOLUTIONS | |
| CN104667709A (en) | Natural gas decarbonization treatment system | |
| RU2624160C1 (en) | Method and installation for purifying natural gas from carbon dioxide and hydrogen sulphide | |
| WO2019014083A2 (en) | Combined acid gas removal and water filtration system | |
| CN210855897U (en) | For high content of CO2Ethane gas deep purification device | |
| Bayazitova et al. | Development and modeling of a resource-saving methanol recovery process diagram |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20180316 |