ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Абсорбционные процессы очистки (физическая абсорбция) из "Технология первичной переработки нефти и природного газа Изд.2" Процессы физической абсорбции основаны на растворении компонента газа в жидкости, определяемом законом Генри (объем поглощаемого компонента пропорционален его парциальному давлению). [c.297] Количество растворяющегося компонента тем больше, чем выше его парциальное давление и коэффициент растворимости, увеличивающийся с понижением температуры. Перечень и характеристика наиболее распространенных абсорбентов, используемых в процессах очистки газов физической абсорбцией, был приведен в табл. 6.9. [c.297] Различными фирмами разработаны промышленные процессы очистки газа с использованием этих растворителей, рассчитанные на различные параметры как исходного газа (содержание и состав вредных примесей, количество выносимого конденсата и др.), так и очищенного газа (требования по глубине очистки, селективность по компонентам вредных примесей и др.). Ниже кратко рассмотрены некоторые из этих процессов. [c.297] НгЗ И СО2 И не требуется очищать газ от этих примесей до требований отраслевого стандарта (ОСТ 51.40-83), а используют его для нужд самого промысла (закачка в пласт для поддержания пластового давления, использование в качестве топливного газа). Применение гликолей упрощает технологию очистки, поскольку для очистки и осущки газа от паров воды используется один абсорбент. Кроме того, основное количество абсорбированных компонентов выделяется из насыщенного абсорбента простой дегазацией, без затрат тепла. Наибольщее распространение в таких процессах очистки получил ДЭГ, растворяющая способность которого по сероводороду и диоксиду углерода характеризуется зависимостями, показанными на рис. 6.10. Видно, что при атмосферном давлении количества растворяемых НгЗ и СО2 близки и очень малы (3-8 мVм ), а с повышением давления оно резко возрастает до 80-100 м м по НгЗ (при 1,2 МПа) и 10 -15 м /м по СО2 (при 2,0 МПа). Это свидетельствует о том, что степени очистки сырого газа от НгЗ и СО2 гликолями будут существенно различаться. [c.298] Принципиальная схема очистки газа диэтиленгликолем показана на рис. 6.11. [c.298] Основной поток газа с температурой до 40 °С направляется в абсорбер 2 (давление 7-8 МПа), где он осушается от влаги. Другая часть сырого газа поступает в колонну 1 (давление на 0,2-0,3 МПа выше, чем в абсорбере) для глубокой очистки от НгЗ абсорбцией регенерированным высококонцентрированным раствором ДЭГ VIII, который после насыщения направляется как осушающий агент в абсорбер 2. Осушенный газ с верха абсорбера 2 используется как топочное топливо, а насыщенный раствор ДЭГ через дегазаторы 4 направляется в отдувочную колонну 3 (давление в ней также на 0,2 МПа выше, чем в абсорбере 2). [c.298] Очищенный от N28 газ III сверху колонны 1 частью выводится как топливо или для других технологических нужд, а другая часть, нагретая до 120 °С, подается в низ колонны 3 как отдувочный газ, который отдувает от раствора ДЭГ сероводород и с концентрацией его в отдувочном газе до 7% последний направляется в смеси с сырым газом в абсорбер 2. Из дегазаторов выводят десорбированный газ V и жидкие углеводороды VI, поглощенные в абсорбере потоком абсорбента. [c.298] В процессе Пуризол в качестве абсорбента использован N-метилпирролидон (N-МП) - тяжелый малотоксичный растворитель, смешивающийся с водой в любых соотношениях. [c.299] В N-МП хорошо растворяются сероводород и меркаптаны, а также диоксид углерода (при достаточно высоких парциальных давлениях). Растворимость H2S в N-МП в 10 - 12 раз больше, чем СО2, и поэтому процесс можно использовать для селективного извлечения H2S. [c.299] Схема процесса Пуризол может быть одно- и двухступенчатой. Первая применяется в случаях, когда содержание СО2 в газе мало или существенно меньше, чем содержание H2S. Двухступенчатая схема используется для очистки газов с большим содержанием СО2 (равным или выше, чем содержание H2S) на первой ступени в этом случае удаляется H2S, а на второй - СО2. [c.299] Регенерация поглощенных раствором N-МП примесей производится при пониженном (близком к атмосферному) давлении и температуре от 100 до 120 °С. [c.299] Поскольку в режиме абсорбции (при высоком давлении) в растворе N-МП, кроме вредных примесей, растворяется определенное количество углеводородов, то абсорбент до регенерации проходит ступень выветривания (отдува) из него углеводородов, а отдувочный газ возвращается в поток сырого газа перед абсорбером. [c.299] Селексол для абсорбции используют в концентрированном виде [содержание воды от О до 5%(мас.)]. [c.300] В этом ряду СО2 стоит почти в конце ряда и за углеводородами. Поэтому когда требуется глубокая очистка газа от серосодержащих соединений и не требуется отделение основной массы СО2, процесс Селексол позволяет вьщелить из углеводородного газа кислый газ, богатый сероводородом, что значительно улучшает показатели последующего процесса получения серы из этого газа. По этой же причине процесс Селексол часто используют для очистки от H2S газа, предназначенного для закачки в пласт, когда не требуется удалять инертные компоненты газа. [c.300] Принципиальная схема процесса приведена на рис. 6.12 (установка на месторождении газа в Дюсте, ФРГ). [c.300] Насыщенный абсорбент из абсорбера проходит дегазацию (отдувочный газ возвращается дожимным компрессором в поток свежего) и только после этого поступает в десорбер 3 кислого газа IV. [c.300] Наличие паров воды в кислом газе [4,47%(об.)1 связано с тем, что раствор селексола содержит воду, которая при десорбции кислого газа испаряется и выполняет отчасти роль отпарного агента в процессе десорбции. [c.301] Процесс Сульфинол разработан в начале 1960-х гг. фирмой Шелл Ойл Компани и нащел щирокое применение также благодаря своим преимуществам (к концу 1980-х гг. в мире действовало более 150 установок). [c.302] В процессе используют комплексный поглотитель, состоящий из 60 - 65% сульфолана, являющегося физическим абсорбентом кислых компонентов газа, 28 - 32% диизопропанолами-на (ДИПА, хемосорбент) и около 6% воды, добавляемой в качестве депрессатора, снижающего на 10 - 12 °С температуру застывания смеси. [c.302] Наличие в составе поглотителя физически растворяющего вредные примеси компонента (сульфолан) и хемосорбента ДИПА) позволяет придать процессу универсальность по составу исходного газа, т. е. глубина очистки при использовании такого поглотителя мало зависит от начальной концентрации примесей. При высоком содержании сероводорода значительную часть его (за счет высокого парциального давления) растворяет сульфолан, а остаточные небольшие его количества (при малых парциальных давлениях) хемосорбирует ДИПА. [c.302] Вернуться к основной статье