ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Очистка газа от сероводорода и сероорганических соединений из "Переработка природного газа и конденсата" В природном и попутном газах отдельных месторождений содержатся сероводород и сероорганические соединения от нескольких миллиграммов на литр до 25%, Кроме сероводорода в газе содержится диоксид углерода, по своим физико-химическим свойствам близкий к сероводороду. Суммарное содержание сероводорода и диоксида углерода обычно называется кислым газом. Технические условия на товарный газ лимитируют содержание сероводорода до 0,02 г/м газа. Содержание диоксида углерода ГОСТом не лимитируется, однако его присутствие в товарном газе нежелательно, так как он является балластом и при транспортировке газа увеличивает затраты на транспорт. При использовании газа в низкотемпературных процессах диоксид углерода замерзает и откладывается на поверхности теплообменной аппаратуры, что снижает теплопроводность через стенки и может полностью перекрыть движение газа. Поэтому диоксид углерода рационально извлекать из газа вместе с сероводородом. [c.192] Очистка газа твердыми поглотителями, в частности окисью цинка, получила широкое применение для полного удаления сероводорода из газа при производстве метанола и аммиака из природного газа. [c.193] Очистка газа от сероводорода и меркаптанов при их незначительном содержании производится цеолитами, при этом происходит глубокая осушка газа от влаги до точки росы -60°С и ниже. [c.193] При содержании сероводорода и диоксида углерода в пределах 1...50% и выше применяются жидкостные процессы очистки водными растворами аминов и физическими поглотителями. [c.193] Незначительные количества малосернистого газа в некоторых случаях очищают от сероводорода гидроокисью железа, раствором щелочи в воде, растворами соды и извести, комплексными соединениями металлов. Эти способы получили название окислительных, так как при регенерации этих поглотителей получается сера. [c.193] Большинство поглотителей при окислительной очистке газа от сероводорода не поглощают диоксид углерода, поэтому они неприемлемы для очистки газа, содержащего более 1% СО2. Однако они незаменимы при очистке диоксида углерода от сероводорода в случае получения СО2 как товарного продукта. [c.193] К поглотителям, применяемым для окислительных процессов очистки газа, предъявляются определенные требования. Они должны легко окислять сероводород, а в восстановленной форме - 1) легко окисляться кислородом до полной регенерации 2) обладать высокой емкостью по окисляемому сероводороду 3) быть термически устойчивыми 4) быть нейтральными по отношению к углеводородным компонентам 5) дешевыми и недефицитными 6) коррозионно неактивными 7) нетоксичными. [c.193] Эти реакции при обычных условиях протекают быстро. При повышенном содержании сероводорода в газе протекает побочная реакция превращения серы в тиосульфат. Степень извлечения серы - до 99%. [c.194] Процесс Стретфорд служит для глубокой очистки газа от сероводорода с получением серы. Поглотительный раствор состоит из натриевых солей 2,6- и 2,7-антрахи-нондисульфоновых кислот (АДК). [c.194] Затем АДК окисляется кислородом воздуха, и процесс повторяется. Полученная сера посредством фильтрации выделяется из раствора. В газе, поступающем на очистку, присутствуют различного рода механические примеси, смолы, ингибиторы, переходящие затем в серу, концентрация которой в этой смеси составляет 5...60%. Поэтому для получения товарной серы необходима ее переплавка в автоклавах. [c.194] Полученная суспензия фильтруется. На фильтре выделяется сера, раствор поступает в абсорбер, в котором снова происходят вышеприведенные реакции. [c.194] Недостаток этого метода в том, что полученная сера содержит различные механические примеси и влагу. Для получения чистой серы необходима ее переплавка в автоклавах. Поэтому этот метод имеет ограниченное применение. [c.195] Цеолиты, или молекулярные сита, имеют поры, размеры которых соизмеримы с размерами молекул. Существуют природные и синтетические цеолиты. Широкое применений получили синтетические цеолиты, так как их производят с заданными качествами, обеспечивающими их эффективное использование в зависимости от технологических условий процесса, для которого их применяют. [c.195] Процесс адсорбции, проходящий при контакте цеолитов с газом или жидкостью, протекает за счет сил притяжения между молекулами адсорбента и поглощаемого вещества, называемого адсорбативом, а после перехода его в адсорбированное состояние - адсорбатом. [c.195] Процесс адсорбции основан на различной адсорбционной способности отдельных компонентов газа или жидкости. При прохождении адсорбатива через слой адсорбента на его поверхности и в порах поглощаются все компоненты, затем более активные молекулы определенных веществ будут вытеснять менее активные вещества. Так будет продолжаться до тех пор, пока наиболее активное вещество полностью не займет поверхность адсорбента. Адсорбент будет насыщен активным веществом и после этого начинается проскок компонента через адсорбент. Время до появления проскока называется временем защитного действия слоя адсорбента. Количество вещества, поглощаемое единицей массы адсорбента до проскока, определяет динамическую емкость адсорбента. Динамическая активность цеолитов составляет 60... 120 мг/см по парам воды при осушке до точки росы -70°С. [c.195] По степени активности пары воды занимают самое высокое место, т.е. при пропускании влажного газа через слой цеолитов со временем цеолит будет насыщен только парами воды. [c.196] Основные характеристики цеолитов приведены в главе IV. [c.196] Для очистки газа от сероводорода необходимо как минимум 2 аппарата, заполненных цеолитами. Как показал опыт, наиболее эффективным адсорбентом является цеолит СаА. Два адсорбера необходимы для обеспечения непрерывного процесса очистки - в одном адсорбере идет очистка газа, другой находится на регенерации. На действующих установках фактически устанавливают число адсорберов, кратное 3. В установку кроме адсорберов входят сепараторы, печи для нагрева газа регенерации, теплообменники и холодильники. [c.196] поступающий на установку, проходит сепаратор для отделения воды, капель жидких углеводородов, механических примесей. Из сепаратора газ направляется в один из трех адсорберов, обычно сверху вниз для исключения уноса цеолита потоком газа. При прохождении слоя цеолитов из газа адсорбируются влага, сероводород, углеводороды Са - диоксид углерода. Обычно объем цеолита и его производительность рассчитаны на работу адсорбера в течение 8 ч до начала проскока. Это упрощает обслуживание устаног вок, так как продолжительность смены обслуживающего персонала также составляет 8 ч. Продолжительность работы адсорбера до проскока зависит от содержания влаги и тяжелых углеводородов, температуры поступающего на установку газа и качества цеолита, загруженного в адсорбер. [c.196] Вернуться к основной статье