NO863229L - Gasstoerkeprosess. - Google Patents

Gasstoerkeprosess.

Info

Publication number
NO863229L
NO863229L NO863229A NO863229A NO863229L NO 863229 L NO863229 L NO 863229L NO 863229 A NO863229 A NO 863229A NO 863229 A NO863229 A NO 863229A NO 863229 L NO863229 L NO 863229L
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
desiccant
azeotrope
water
gas
dried
Prior art date
Application number
NO863229A
Other languages
English (en)
Other versions
NO863229D0 (no
Inventor
Lanny A Robbins
Donald R Weaver
Original Assignee
Dow Chemical Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dow Chemical Co filed Critical Dow Chemical Co
Publication of NO863229D0 publication Critical patent/NO863229D0/no
Publication of NO863229L publication Critical patent/NO863229L/no

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10LFUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G OR C10K; LIQUIFIED PETROLEUM GAS; USE OF ADDITIVES TO FUELS OR FIRES; FIRE-LIGHTERS
    • C10L3/00Gaseous fuels; Natural gas; Synthetic natural gas obtained by processes not covered by subclass C10G, C10K; Liquefied petroleum gas
    • C10L3/06Natural gas; Synthetic natural gas obtained by processes not covered by C10G, C10K3/02 or C10K3/04
    • C10L3/10Working-up natural gas or synthetic natural gas
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/14Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by absorption
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/14Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by absorption
    • B01D53/1425Regeneration of liquid absorbents
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/26Drying gases or vapours
    • B01D53/263Drying gases or vapours by absorption
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B3/00Hydrogen; Gaseous mixtures containing hydrogen; Separation of hydrogen from mixtures containing it; Purification of hydrogen; Reversible storage of hydrogen
    • C01B3/50Separation of hydrogen or hydrogen-containing gases from gaseous mixtures, e.g. purification
    • C01B3/52Separation of hydrogen or hydrogen-containing gases from gaseous mixtures, e.g. purification by contacting with liquids; Regeneration of used liquids
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C7/00Purification; Separation; Use of additives
    • C07C7/005Processes comprising at least two steps in series
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/04Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas containing a purification step for the hydrogen or the synthesis gas
    • C01B2203/0415Purification by absorption in liquids
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/04Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas containing a purification step for the hydrogen or the synthesis gas
    • C01B2203/0465Composition of the impurity
    • C01B2203/0495Composition of the impurity the impurity being water

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Drying Of Gases (AREA)
  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
  • Drying Of Solid Materials (AREA)

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte for dehydratisering av industrielle gasser. Nærmere bestemt gjelder oppfinnelsen en fremgangsmåte for dehydratisering av et flytende organisk tørkemiddel og en fremgangsmåte for å bruke det tørkede tørkemiddel til å øke duggpunktet til en industriell gass-strøm.
Industrielle gasser såsom hydrogen, naturgass og andre normalt gassformige hydrokarboner inneholder ofte fuktighet fra forskjellige kilder. Fuktigheten kan forårsake problemer, spesielt i rørgatetransport av industrielle gasser, da den fører til hydratdannelse. Hydratene er faste, hvilket fører til tilstopping av utstyr. Således er detønskelig å tørke industrielle gasser for å redusere problemer i forbindelse med fuktighet. Tørrhetsgraden til en gass angis ved dets duggpunkt. Følgelig er det ønskelig å senke duggpunktet til industrielle gasser.
Når gassene, spesielt naturgass, tørkes med en glykol, spesielt trietylenglykol, absorberes vanndamp fra gassen, og en vannholdig glykol dannes. Hvis denne glykolen skal brukes på nytt for gasstørkingsformål, må den vannholdige glykol konsentreres på nytt for å fjerne det meste av vannet. Følgelig oppvarmes i alminnelighet vannholdig glykol, og hoveddelen av vannet fordampes derved og skilles ut, hvorved man får en konsentrert glykol med lavt vanninnhold. Denne rekonsentrerte glykol tilbakeføres til gasstørketrinnet. Bare oppvarming av den fuktige glykol kan ikke brukes for å utføre fullstendig tørking av glykolen, fordi ved maksimal oppvarmingstemperaturer for glykoler (ca. 205°C med trietylenglykol) oppnås bare en tørking opp til ca. 99,0% glykol. Ved å arbeide kontinuerlig fører høyere oppvarmingstemperaturer til en partiell termisk spaltning av glykolen, slik at fordelen med den høyere rekonsentrering går tapt på grunn avøkede utgifter for å erstatte glykolen.
Imidlertid er det foretatt forsøk på å øke konsentrasjonen av glykolen ytterligere, da restfuktigheten i gassen som er tørket med glykol avtar proporsjonalt når konsentrasjonen av glykolen som brukes for tørkingen økes. Således er det f.eks. mulig ved å bruke en 99,3% trietylenglykol (i stedet for en som bare er 99%) og en kontakttemperatur med gassen som skal tørkes på 20°C, å redusere gassens duggpunkt et ytterligere stykke på 20 til 40°C.
Det er også mulig å kjøle naturgass med et innhold av flytende hydrokarboner i tørket eller ikke tørket tilstand ned til temperaturer på f.eks. -30 til 0°C og derved kondensere og skille ut de flytende hydrokarboner og fuktigheten som eventuelt er tilstede i gassen. Ved ikke-tørket naturgass kan tørket glykol sprøytes som en hydratinhibitor inn i strømmen av naturgass før kjøling, og fuktig glykol og flytende hydrokarbon skilles ut som kondensat etter ekspansjon av naturgassen til rørgatetrykk. Denne fuktige glykol i likhet med den fuktige glykol som dannes fra tørking av naturgassen ved absorbsjon med glykol konsentreres igjen på nytt og brukes for sprøyte- eller for absorbsjonsformål.
Det er også kjent å ytterligere forbedre tørkegraden av den termisk rekonsentrerte glykol ved å avrive glykolen som rekon-sentreres med en oppvarmet tørrgass. Som avrivningsgass tjener tørket naturgass som oppvarmes i en gjenoppvarmingskoker og som deretter bringes i kontakt med den forkonsentrerte glykol som tømmes fra gjenoppva^mingskokeren (se US patent 3.105.748). En fordel ved denne prosessen er tapet av en del av den verdifulle produktgass som forbrukes for avrivningsformål. Avrivningsgassen som inneholder vanndamp blåses generelt ut i atmosfæren eller brennes. For å unngå dette tap kan avrivningsgassen også resirkuleres, hvorved avrivningsgassen kjøles og en vandig fase avsettes i en separator. Avrivningsgassen som således er tørket går sammen med supplementerende gass tilbake til avrivnings-avsnittet i rekonsentreringsanlegget (se US patent 3.867.112). Selv om det er riktig at forbruket av avrivningsgass og forurens-ningen av luften er mindre i dette tilfellet, er utgiftene med opparbeiding og resirkulering av avrivningsgassen betydelig.
For en gitt gasstørkeprosess vil en tørrere glykol gi en tørrere industriell gass. US patent nr. 3.151.959 beskriver en fremgangsmåte som anvender ionebytterharpikser eller ceolitter (molekylarsiler) til å tørke glykolen til et vanninnhold på mindre enn 2%. Bruken av molekylarsiler og andre faste tørke-midler er uheldig fordi de eventuelt kan bli mettet. På det tidspunkt må det faste tørkemiddel regenereres. Således krever prosessen med fast tørkemiddel flere sjikt av faste tørkemidler for å gå kontinuerlig.
Hygroskopiske væsker brukes meget for å tørke tallrike industrielle gasser ved å føre det sammenligningsvis tørre flytende hygroskopiske tørkemiddel gjennom en kolonne i en motstrømsretning til gass-strømmen. Tørr gass fjernes normalt fra toppen av kolonnen, mens det rike flytende tørkemiddel som inneholder det absorberte vann fjernes fra bunnen av kolonnen og sendes til en regenereringsenhet hvor det rike tørkemiddel oppvarmes for å fjerne så mye absorbert vann som mulig uten at tørkemidlet spaltes for sterkt. Det således regenererte flytende tørkemiddel resirkuleres deretter til gasstørkingskolonnen.
Tørkemidlenes hygroskopiske natur virker godt ved absorbsjon av vann, men det er problemer imidlertid ved å regenerere dem. Med varme alene kreves en temperatur som nærmer seg tørkemidlets kokepunkt, hvilket ofte overskrider det flytende tørkemiddels spaltningsområde, for å redusere fuktighetsinnholdet til et tilfredsstillende nivå for det tilsiktede tørkemiddelformål. Alvorligere er imidlertid virkningene av direkte tørkemiddel-kontakt med varme overflater i en varmeveksler. Det er kjent at for store varmesvingninger på slike overflater sterkt bidrar til å bryte tørkemidlene ned.
Tidligere forsøk på å løse de ovennevnte problemer har ikke vært helt tilfredsstillende.
Gassavrivning er velkjent, dvs. det er velkjent at flytende tørkemidler såsom dietylenglykol kan dehydratiseres ved å behandle tørkemidlet med noe av (natur)gassen som tidligere har tørket med tørkemiddel eller med en annen tørkegass. Se f.eks. US patent nr. 3.105.748; 3.318.071; 3.348.601; 3.370.636; 3.397.731; 3.841.382; 3.867.112; 4.070.231; 4.179.328; 4.273.620; 4.280.867 og 4.314.891.
Avrivning med damp eller nafta er også kjent. Se f.eks.
US patent nr. 4.162.145; 3.844.736 og 3.471.370). I en prosess som er beskrevet i US patent nr. 3.471.370 føres nafta og en glykolamin tørkemiddel-syre gassabsorbent til en gjenoppvarmingskoker som befinner seg utenfor en avrivningskolonne hvori et fuktig glykolamin innføres. Temperaturen i gjenoppvarmingskokeren holdes på 150-205°C. I gjenoppvarmingskokeren fordampes alt nafta unntatt det som kan være tilbake i løsning i absorben-ten ved den høye temperatur, og dampene føres gjennom fuktighets-avrivningssonen for å tørke glykolaminblandingen til et fuktig-hetsinnhold på 1,6 til 1,8%. I denne fremgangsmåten kan ikke .fuktighetsinnholdet av tørkemidlet reduseres under den konsentrasjon som er i likevekt med vanninnholdet til naftaen. Den har også den mangelen at tørkemidlet utsettes for varme overflater.
I en annen fremgangsmåte som er beskrevet i US patent nr. 3.349.544 innføres et azeotropt middel under overflaten av et flytende tørkemiddel i en oppvarmet regenereringssone, mens temperaturen i degenereringssonen holdes over fordampnings-temperaturen til det azeotrope middel. Den azeotrope blanding kondenseres, vann og azeotropt middel skilles og det azeotrope middel resirkuleres. I denne prosess kan ikke fuktighetsinnholdet til tørkemidlet reduseres under den konsentrasjon som er i likevekt med vannet det azeotrope middel inneholdt.
US patent nr. 4.009.083 beskriver en fremgangsmåte for å regenerere flytende tørkemidler slik at det regenererte tørke-middel inneholder fra 1 til ca. 5000 ppm vann (spalte 3, linje 33). Fremgangsmåten består i at en rik flytende absorbent føres inn i en øvre del av en regenereringskolonne; fordampning med varme av et normalt flytende hydrokarbon eller blanding av hydrokarbonet som i det vesentlige er uoppløselig i det tørkede tørkemiddel og i vann, hvilket hydrokarbon har en koketemperatur under de øvre og over de nedre kritiske løsningstemperaturer for blandingen av tørkemidlet og hydrokarbonet under de anvendte trykkbetingelser; dampene føres oppover gjennom det rike flytende absorbsjonsmiddel idet dampene er den eneste varmekilde som tilsettes for regenerering av tørkemidlet; damper fra toppen av generatoren kondenserer ut ved direkte kontakt med det rike flytende absorbsjonsmiddel; flytende hydrokarbon skilles fra vann; og minst en del av hydrokarbonkondensator fra toppen føres tilbake til regenereringskolonnen som tilbakeløp; en flytende tofaseblanding føres fra regeneratoren til en separator for å gi en mager tørkemiddelfase og en flytende hydrokarbonfase; hydrokarbonfasen føres til en fordamper hvor hydrokarbonfasen oppvarmes og fordampes for resirkulering til regeneratoren; og den magre tørkemiddelfase fjernes fra sepatoren. Fremgangsmåten er ufordelaktig fordi to flytende faser kan foreligge i regeneratoren og således føre til potensielle svingninger eller ustabili-tet under drift.
Den foreliggende oppfinnelse tilveiebringer overraskende en slik forbedret kontinuerlig prosess for tørking av industrielle gasser. Fremgangsmåten kan danne tørket gass med et duggpunkt på ca. -95°C eller mindre, og krever ikke bruk av den tørkede gass for å tørke tørkemidlet.
Spesielt tilveiebringer foreliggende oppfinnelse en slik forbedret prosess og inneholder de følgende trinn: (a) å kontakte en fuktighetsholdig gass-strøm med et i det vesentlige fullstendig dehydratisert flytende organisk tørke-middel i en kontaktsone for å danne en strøm med en øket dugg-punktsnedsettelse og et vannrikt flytende organisk tørkemiddel; (b) å oppvarme det vannrike flytende organiske tørkemiddel fra kontaktsonen i en termisk rekonsentreringssone oppvarmet til en temperatur som varierer mellom kokepunktet for det vannrike tørkemiddel og spaltningstemperaturen for det rene tørkemiddel, hvorved en hoveddel av vannet fjernes fra det flytende tørke-middel ; (c) å kontakte det delvis tørkede flytende tørkemiddel med et azeotropt dannende hydrokarbon som i det vesentlige er uoppløselig i tørkemidlet og som koker i området fra 35 til 235°C, eller blandinger derav, i en azeotropdannelsessone som oppvarmes jevnt til en temperatur i området fra 5 til 40°C under spaltningstemperaturen for det rene tørkemiddel, hvorved hovedsakelig alt gjenværende vann fjernes fra det flytende tørke-middel ; (d) å utvinne en vann-hydrokarbon-azeotrop; (e) å skille en hydrokarbonrik fase fra en vannrik fase; (f) å resirkulere den hydrokarbonrike fase til den azeotropdannende sone;
(g) å utvinne et hydratisert organisk tørkemiddel; og
(h) resirkulere det dehydratiserte tørkemiddel til kontaktsonen ;
idet forbedringen videre består i å tørke det azeotropdannende hydrokarbon før det resirkuleres i trinn (f) til azeotrop-dannelsessonen.
(Se US patent nr. 4.005.997 med hensyn til trinnene (a)-(h) i foreliggende prosess.)
Fremgangsmåten ifølge foreliggende oppfinnelse kan med fordel anvendes til å tørke en industriell gass såsom f.eks. hydrogen, metan, naturgass, etylen, propylen, cracket gass, syntetisk naturgass og andre normale gassformige hydrokarboner.
Det flytende organiske tørkemiddel kan være ethvert flytende hygroskopisk materiale. Representative tørkemidler innbefatter polyoler alene eller i blanding. Typisk for disse er etylen-glykoi, propylenglykoler, butylenglykoler, pentylenglykoler, glycerol, trimetylol propan, dietylenglykol, trietylenglykol, tetraetylenglykol, dipropylenglykol, tripropylenglykol, tetra-propylenglykol og blandinger derav. Disse glykoler inneholder fortrinnsvis 2 til 12 karbonatomer. Andre flytende tørkemidler som kan brukes i foreliggende oppfinnelse er polyoler såsom diglycerol, trimetylol propan, 2,2-dimetylol propan, 2,2,2-trimetylol etan, 1,4-dihydroksy cykloheksan, 1,4-dimetylol cykloheksan og blandinger derav.
Polyolforbindelser som normalt er faste, men som er løselige i hovedsakelig vannfrie flytende polyoler eller flytende hyd-roksylaminer kan også inngå. Typiske representanter for slike faste stoffer er erytritol, sorbitol, pentaerytritol og lavmole-kylære sukkere. Typiske alkanolaminer er monoetanolamin, dietanolamin, trietanolamin, isopropanolamin innbefattende mono-, di- og triisopropanolamin og diglykolamin. Typisk kan alkanol-aminene inneholde fra 2 til 9 karbonatomer.
Andre tørkemidler er N-metyl pyrrolidon og alkyl-substituerte derivater derav, sulfolan (tetrametylensulfoksyd) og alkyl-substituerte derivater derav. Blandinger av alle de ovenfor nevnte tørkemidler kan brukes i alle forhold. Trietylenglykol er det foretrukne flytende tørkemiddel. Det flytende tørkemiddel kontaktes på hvilken som helst kjent måte med gassen som skal tørkes, slik at vannkonsentrasjonen i gassen reduseres.
De azeotropdannende hydrokarboner som kan anvendes i denne oppfinnelse er alkaner, cykloalkaner og aromatiske hydrokarboner som er hovedsakelig uoppløselig i det flytende tørkemiddel og som har et normalt kokeområde fra 35 til 235°C. Eksempler på alkaner er slike med rette og forgrenede kjeder og som har 5-13 karbon atomer såsom pentan, heksan, oktan samt dodecan, isooktan (2,2,4-trimetylpentan), tridecan og blandinger derav. Isooktan er det foretrukne azeotropdannelsesmiddel. Eksempler på cykloalkanene er cykloheksan, dimetylcykloheksan, trimetylcykloheksan, cyklo-heptan, cyklooktan og blandinger derav. Eksempler på de aromatiske hydrokarboner er benzen, toluen, xylen, etylbenzen, cumen, butylbenzen, dietylbenzen, trietylbenzen og blandinger derav.
Det azeotropdannende middel tilsettes i tilstrekkelig mengde til å vesentlig redusere eller fullstendig fjerne vannet i det flytende tørkemiddel. Azeotrop destillasjon er velkjent (se f.eks. "Azeotropic Separation", Chemical Engineering Progress, 59(6), s. 67-68 (juni 1963)).
I fremgangsmåten ifølge foreliggende oppfinnelse tørkes det flytende tørkemiddel til lavere vannkonsentrasjoner sammenlignet med tidligere kjente gasstørkeprosesser, såsom i US patent nr. 4.005.997 som anvendte azeotrop destillasjon for å tørke det flytende tørkemiddel. Det tørrere flytende tørkemiddel muliggjør fullstendigere gasstørking. Forbedringen som fører til lavere vannkonsentrasjoner er tilføyelsen av en tørkekolonne. Tørke-kolonnen tjener til å tørke det azeotropdannende hydrokarbon. Tørkekolonnen kan være av hvilken som helst konstruksjon som vil senke vannkonsentrasjonen i det azeotropdannende middel. Tørkekolonnen krever meget lite energi i forhold til total-energibehovene for hele prosessen på fordelaktig måte, hvilket er meget energieffektivt sammenlignet med gassavrivningsprosessen.
(Se US patent 4.005.997 for en omtale av energibehov i gasstørke-prosesser.) Fortrinnsvis er tørkekolonnen en destillasjonskolonne. Eksempler på tørkekolonner er sjikt av faste tørkemidler såsom molekylarsiler eller ceolitter, krystallisatorer, avriv-ningskolonner og lignende. Tørkekolonnen kan opereres på alle måter som vil tørke det azeotrope hydrokarbon. For eksempel er bruken av destillasjonskolonner for å fjerne vann fra flytende hydrokarboner kjent. [Se f.eks. "Drying Liquid Hydrocarbons Via Fractional Distillation", Chemical Engineering Progress, 66(8), s. 54-60 (august 1970).]
Den vedlagte figur viser skjematisk en utførelsesform av utstyret som kan anvendes i foreliggende oppfinnelse. På figuren er kontaktoren 10 en vanlig gass-væske kontaktkolonne med et innløp 12 for våt industriell gass og et utløp 14 for gassen som er blitt tørket. Det forut tørkede eller magre flytende tørke-middel kommer inn i kolonnen 10 ved innløpet 16, og det vannrike tørkemiddel fjernes fra utløpet 18.
Det rike tørkemiddel pumpes så av en pumpe 94 gjennom en ledning 32 til en tilførselsbunn-kryssveksler 20 hvor den varmes til en temperatur i området fra 80 til 180°C med det tørre varme tørkemiddel i ledning 44. Det rike tørkemiddel flyter fra veksleren 20 gjennom en ledning 22 til en tørkemiddelkoker 88 hvor tørkemidlet først tørkes. Kokeren forsynes med varme av et fyrt rør som bruker brenselsgass 86. Fordampet vann fjernes fra glykolen i et tårn 76 og går gjennom en ledning 78 til en partiell kondenser 80. Den kondenserte del tilbakeløpskokes til et tårn 76 gjennom en ledning 84, mens ikke-kondensert damp slipper ut fra kondenseren gjennom ledningen 82.
Den først tørkede glykol med et vanninnhold på ca. 1,5 vekt% går ut av bunnen i kokeren 88 gjennom en ledning 24 og kommer inn i den jevnt oppvarmede azeotropkolonrie 30 hvor hovedsakelig alt gjenværende vann fjernes. Denne kolonne 30 er utstyrt med varmespiraler og isoleringsmantler (ikke vist) som ved kom-binasjon med de varme azeotrope damper som går gjennom sikrer at det rike tørkemiddel behandles til jevn temperatur i området fra 5 til 40° C under tørkemidlets spaltningstemperatur i tilstrekkelig kontakttid, hvori nesten alt det gjenværende vann i tørke-midlet fjernes. Fortrinnsvis oppvarmes den azeotrope kolonne og/eller sone jevnt i området fra 5 til 20°C under det rene tørkemiddels spaltningstemperatur. Høyeste virkningsgrader oppnås ved ca. 5°C under temperaturen. Andre oppvarmings-anordninger såsom elektriske spiraler kan brukes hvis det er passende.
Det varme tørkede tørkemiddel går ut bunnen av den azeotrope kolonne 30 gjennom en ledning 40 og pumpes av pumpen 42 til kryssveksleren 20 gjennom ledningen 44 og deretter gjennom ledning 26 til en varmeveksler 28 for videre avkjøling. Det tørkede tørkemiddel går så gjennom ledningen 16 til kontaktoren 10 for bruk på nytt.
De azeotrope damper fra toppen forlater kolonnen 30 gjennom en ledning 58 til en vanlig kondenser 56, hvor de omdannes til en væske som deretter strømmer gjennom en ledning 54 til en separator 50. I separatoren fjernes den vannrike fase 92 og tømmes gjennom en ledning 52.
Den våte flytende hydrokarbonrike fase 90 (azeotropdannende middel) føres ved ledning 48 til tørkekolonne 60 for azeotropdannende hydrokarbon hvor hovedsakelig alt det gjenværende vann fjernes. Våte azeotropdannende damper går ut toppen av tørke-kolonnen 60 gjennom en ledning 62 og kondenseres i en kondenser 64. Det kondenserte våte azeotropdannende middel går så gjennom en ledning 66 til separatoren 50.
Tørket azeotropdannende middel kommer ut fra bunnen av tørkekolonnen 60 gjennom en ledning 68 til partiell gjenoppvarmingskoker 70. Den tørre damp fra den partielle gjenoppvarmingskoker 70 tilbakeføres til bunnen av tørkekolonnen 60 gjennom ledning 72, mens det tørkede flytende azeotropdannende middel tørres gjennom ledning 74 til pumpen 38 og følgelig til azeotrop fordamper 36 gjennom ledning 46 for ny bruk. I azeo-tropfordamperen 36 omdannes det flytende azeotropdannende middel til en damp og dette føres til bunnen av kolonne 30 gjennom en ledning 34 .
I forbindelse med denne oppfinnelse gjelder de følgende definisjoner. "Et azeotropdannende middel hovedsakelig uopp-løselig i det flytende tørkemiddel" betyr at det azeotropdannende middel er mindre enn 5 vekt% løselig i tørkemidlet og fortrinnsvis mindre enn 1 vekt% løselig. "En jevnt oppvarmet azeotropdannelsessone" betyr at temperaturen holdes så konstant som termodynamisk mulig gjennom sonen, dvs. +4°C fra den fastlagte temperatur.
Det følgende eksempel er gitt for å illustrere oppfinnelsen og bør ikke ansees som begrensende for dens omfang. Alle deler og prosentdeler er vektdeler med mindre annet er angitt.
Eksempel 1
Idet det igjen vises til figuren føres 2,8 x 10<6>standard m<3>pr. dag mettet naturgass inneholdende 15,4 kg vann pr. 28 x IO<3>m<3>gass til vannabsorberen 10 gjennom ledningen 12. Vannabsorberen 10 drives ved 26,67°C og 6,89 MPa.
Tørket naturgass med et duggpunkt på -98,33°C og inneholdende 0,45 g vann pr. 28 x IO<3>m<3>gass går ut fra absorberen 10 gjennom ledningen 14. Duggpunktdepresjonen til gassen er forskjellen mellom 26,7°C og -98,3°C og er 125°C.
En blanding av trietylenglykol og vann går ut fra absorberen 10 gjennom ledningen 18 og kommer inn i gjenoppvarmingskokeren 88. Damp (53,5 kg/time) går ut fra toppen av kolonnen 76 gjennom strømmen 82. Tørket glykol inneholdende 1,5% vann går gjennom ledningen 24 til azeotropdannelseskolonnen 30 som drives ved 204,44°C og atmosfæretrykk. Mager trietylenglykol inneholdende 1,4 ppm vann (dvs. 99,99986 % glykol) går fra bunnen av kolonnen. 30 med en hastighet på 907 kg/time til toppen av absorberen 10 gjennom ledningene 40, 44, 26 og 16.
Azeotropdamper fra toppen går gjennom ledningene 58 og 54 til faseseparatoren 50 som drives ved 37,78°C. Separatoren 50 produserer 10,9 kg vann/time gjennom ledningen 52, og 205 kg/time av en hydrokarbonrik isooktanfase inneholdende 220 ppm vann. Isooktanfasen kommer inn i tørkekolonnen 60 gjennom ledningen 48. Kolonnen 60 drives ved atmosfæretrykk og 99,44°C og gir et toppavløp som er 10,4 kg/time isooktan inneholdende 4400 ppm vann. Toppavløpet resirkuleres til separatoren 50 gjennom ledninger 62 og 66. Tørr isooktan inneholdende 0,5 ppm vann går ut fra tørkekolonnen 60 gjennom ledningen 74 med en hastighet på 195 kg/time. Gjennoppvarmingskokeren 70 drives ved 7560 kcal/- time og koker partielt opp isooktanet. Det tørre isooktan tilbakeføres til kolonnen 30 for å tørke ytterligere glykol.

Claims (10)

1. Fremgangsmåte forø kning av duggpunktsdepresjonen til en gass hvor energibehovet er lavt bestående av trinnene: (a) å kontakte en fuktighetsholdig gass-strøm med et hovedsakelig fullstendig dehydratisert flytende organisk tørke-middel i en kontaktsone som gir en gass-strøm med en øket duggpunktsdepresjon og et vannrikt flytende organisk tørkemiddel; (b) å oppvarme det vannrike flytende organiske tø rkemiddel fra kontaktsonen i en termisk rekonsentreringssone oppvarmet til en temperatur som varierer mellom kokepunktet for det vannrike tørkemiddel og spaltningstemperaturen for det rene tørkemiddel hvorved en hoveddel av vannet fjernes fra det flytende tørke-middel ; (c) å kontakte det delvis tørkede flytende tørkemiddel med et azeotropdannende hydrokarbon som hovedsakelig er uoppløselig i tø rkemidlet og som koker i området fra 35 til 235°C eller blandinger derav i en azeotropdannelsessone som oppvarmes jevnt til en temperatur i området fra 5 til 40° C under spaltningstemperaturen for det rene tørkemiddel, hvorved i det vesentlige alt gjenværende vann fjernes fra det flytende tø rkemiddel; (d) å utvinne en vann-hydrokarbon-azeotrop; (e) å skille den hydrokarbonrike fase fra en vannrik fase; (f) å resirkulere den hydrokarbonrike fase til azeotrop-dannelsessonen; (g) å gjenvinne et dehydratisert organisk tø rkemiddel; og (h) å resirkulere det dehydratiserte tørkemiddel til kontaktsonen, karakterisert ved at man videre tørker det azeotropdannende hydrokarbon før trinn (f).
2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at azeotropdannelsesmidlet tørkes ved bruk av et fast materiale.
3. Fremgangsmåte ifølge krav 2, karakterisert ved at det faste materialet omfatter en ceolitt, en molekylær-sil eller en ionebytterharpiks.
4..Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at azeotropdannelsesmidlet tørkes ved bruk av en destillasjonskolonne.
5. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at den tø rkede gass har et duggpunkt på mindre enn ca. -95°C.
6. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at duggpunktet til den tørkede gass er minst ca. 125°C lavere enn duggpunktet til den fuktig-hetsholdige gass.
7. Fremgangsmåte ifølge krav 4 eller 6, karakterisert ved at det azeotropdannende middel er isooktan.
8. Fremgangsmåte ifølge krav 7, karakterisert ved at det tørkede isooktan inneholder mindre enn ca. 1 ppm vann.
9. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at gass-strømmen omfatter naturgass og det flytende tørkemiddel er en glykol med fra 2 til 12 karbonatomer.
10. Fremgangsmåte ifølge krav 9, karakterisert ved at glykolen er trietylenglykol og det azeotropdannende middel er isooktan.
NO863229A 1985-08-12 1986-08-11 Gasstoerkeprosess. NO863229L (no)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US76436585A 1985-08-12 1985-08-12

Publications (2)

Publication Number Publication Date
NO863229D0 NO863229D0 (no) 1986-08-11
NO863229L true NO863229L (no) 1987-02-13

Family

ID=25070512

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO863229A NO863229L (no) 1985-08-12 1986-08-11 Gasstoerkeprosess.

Country Status (5)

Country Link
EP (1) EP0211659A3 (no)
JP (1) JPS6245320A (no)
CN (1) CN86105278A (no)
DK (1) DK373686A (no)
NO (1) NO863229L (no)

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07100121B2 (ja) * 1988-10-21 1995-11-01 三菱重工業株式会社 液体乾燥装置
RU2145515C1 (ru) * 1997-09-05 2000-02-20 ОАО "Капролактам" Осушитель газовых смесей
RU2140807C1 (ru) * 1998-05-18 1999-11-10 Уренгойское производственное объединение им.С.А.Оруджева "Уренгойгазпром" Способ абсорбционной осушки углеводородного газа драйфиксол
FR2819426B1 (fr) * 2001-01-18 2003-04-04 Fr D Etudes Et De Realisations Procede de sechage d'un gaz et installation pour la mise en oeuvre dudit procede
GB0108386D0 (en) 2001-04-04 2001-05-23 Bp Exploration Operating Process
JP5247064B2 (ja) * 2007-05-17 2013-07-24 日比谷総合設備株式会社 天然ガス分離システム
RU2409407C1 (ru) * 2009-08-04 2011-01-20 Тимур Рамилевич Даутов Способ осушки углеводородного газа гликолями
US8491712B2 (en) * 2010-09-13 2013-07-23 General Electric Company Dehydration systems and methods for removing water from a gas
DE102014017966A1 (de) * 2014-12-04 2016-06-09 Linde Aktiengesellschaft Verfahren zum Abscheiden von Wasser aus einem gasförmigen Arbeitsmedium sowie ein Wasserabscheider für ein Arbeitsmedium
FR3087667B1 (fr) * 2018-10-26 2022-12-30 Prosernat Procede de deshydratation d’un gaz hydrocarbone
CN117225147A (zh) * 2023-09-15 2023-12-15 滨州裕能电子材料股份有限公司 一种利用含盐n-甲基吡咯烷酮给气体脱水的方法

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4005997A (en) * 1975-02-24 1977-02-01 The Dow Chemical Company Gas dehydration with liquid desiccants and regeneration thereof

Also Published As

Publication number Publication date
DK373686A (da) 1987-02-13
NO863229D0 (no) 1986-08-11
EP0211659A2 (en) 1987-02-25
EP0211659A3 (en) 1988-06-08
DK373686D0 (da) 1986-08-05
JPS6245320A (ja) 1987-02-27
CN86105278A (zh) 1987-04-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4005997A (en) Gas dehydration with liquid desiccants and regeneration thereof
US6004380A (en) Gas drying process using glycol, including purification of discharged gas
US5209762A (en) Method and system for controlling emissions from glycol dehydrators
US5346537A (en) Method and system for controlling emissions from glycol dehydrators
CA1061083A (en) Simultaneous drying and sweetening of wellhead natural gas
US5735936A (en) Process and apparatus for eliminating at least one acid gas by means of a solvent for the purification of natural gas
ES2234792T3 (es) Procedimiento e instalacion para la recuperacion y la purificacion del etileno producido por pirolisis de hidrocarburos.
CA2724464C (en) Carbon dioxide purification
RU2147917C1 (ru) Способ предобработки природного газа под давлением
NO863229L (no) Gasstoerkeprosess.
EA014746B1 (ru) Установка и способ сепарации конденсата газа из углеводородных смесей высокого давления
US5643421A (en) Dehydration of gases with liquid desiccants
US4483834A (en) Gas treating process for selective H2 S removal
US5766423A (en) Dehydration of gases with liquid desiccants
NL193746C (nl) Werkwijze voor het verwijderen van CO#2 en eventueel aanwezig H#2S uit een gasmengsel.
WO2010132046A1 (en) A system for dehydrating natural gas
CN111097263B (zh) 将烃基气体脱水的方法
US20220402840A1 (en) Process For Treating A Gas Stream From Plastic Pyrolisis And/Or Biomass Pyrolisis, And Installation For Integration Into A Steam Cracker
EP0052329B1 (en) Regenerating alkanolamine desulfurizer solutions
US7998248B2 (en) Process for the dehydration of gases
US5670027A (en) Method of drying a gas making use of a distillation of a liquid desiccant agent
Hernandez-Valencia et al. Design glycol units for maximum efficiency
US2990914A (en) Absorption system
NO854681L (no) Fremgangsmaate for selektiv fjernelse av h2o fra gassblandinger.
US3606729A (en) Preheating gas feed to glycol absorber