ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Очистка газа от сероводорода и углекислоты из "Переработка и использование газа" Очистка природного или любого другого горючего газа от сероводорода и углекислоты вызывается, с одной стороны, санитарно-гигиеническими требованиями к газу и продуктам его сгорания и с другой — требованиями технологии переработки газа, если он используется как технологическое сырье. Например, при производстве из газа искусственного жидкого топлива содержание сероводорода в исходном сырье не должно превышать 2 мг/нм . Глубокой очистки газа от сероводорода требуют также различные каталитические процессы в химической промышленности. [c.105] Из известных природных газов наибольшее количество сероводорода содержат газы месторождения Лако во Франции, где количество его доходит до 17% 2А2 г/нм ). В некоторых природных и нонутных газах Советского Союза содержание сероводорода доходит до 5—50 г/нм , а содержание углекислоты до 2%. [c.105] Газы крупнейших газовых месторождений Советского Союза (Ставропольское, Угерское, Газлинское и другие) не содержат сероводорода, поэтому нет необходимости в их химической очистке. [c.105] В технике очистки газа в зависимости от агрегатного состояния поглотителя различают два способа очистки сухой и мокрый. При сухих способах применяются твердые поглотители гидрат окиси железа, имеющийся в болотной руде, активированный уголь, окись цинка, шлам алюминиевого производства, цеолиты. [c.105] Мокрые способы очистки наиболее многочисленны и их можно разделить на три группы. К первой группе следует отнести процессы, при которых сероводород поглощается раствором жидкости и затем выделяется из нее путем кипячения раствора нри этом сероводород улавливается и используется. К этой группе относятся способы очистки газа водными растворами этаноламина, фенолята натрия, трикалий фосфата, аммиака, солей аминокислот (алкацид-ный способ), а также способы вакуумкарбонатный с применением раствора соды или поташа и использованием нри регенерации раствора, кроме подогрева, еще и вакуума. [c.106] Ко второй группе относятся процессы, при которых одновременно с регенерацией поглотительного раствора выделяющийся сероводород окисляется в серу. Сюда относятся мышьяково-щелочной способ очистки (применяются водные растворы тиомышьяковых солей натрия или аммиака), железо-щелочной способ с применением суспензии гидрата окиси железа в водном растворе соды или аммиака. [c.106] К третьей группе относятся способы очистки, основанные на поглощении сероводорода двуокисью серы в виде водных растворов сульфит-бисульфита аммония. [c.106] При выборе способа очистки газа от сероводорода учитывается не только техническая возможность очистки, но и технико-экономическая эффективность того или иного способа для данных конкретных условий. Например, сухие способы очистки, в частности способ очистки болотной рудой, эффективно применяется для очистки при низких давлениях сравнительно небольших количеств газа (до 200 тыс. нм /сутки), содержащего до 0,5—0,6% сероводорода. При большем содержании сероводорода этот способ не рекомендуется из-за возможности спекания очистительной массы в результате выделяющегося тепла реакции. Для больших количеств газа, подлежащих очистке, при любом содержании сероводорода в них лучше пользоваться мокрыми способами очистки. [c.106] Большей частью для очистки природного газа применяют водные растворы моноэтанол амина (МЭА), имеющего химическую формулу HO H2 H2NH2, или диэтанол амина (ДЭЛ), имеющего формулу (HO H2 H2)2NH. Растворы триэтаноламина (ТЭЛ), имеющего формулу (HO H2 H2)зN, поглотительная способность которого к кислым газам меньше, чем моно-и диэтаноламина, применяются реже. Этаноламины обладают щелочными свойствами, хорошо поглощают сероводород и углекислоту, образуя сульфиды и бисульфиды, карбонаты и бикарбонаты. [c.106] В уравнениях R — радикал (СН СНаОН). [c.107] На каждый моль сероводорода требуется 2 моля (или 122 кг) МЭА или на 1 кг Нг необходимо 122 34 = 3,6 кг МЭА на 1 HjS потребуется 3,6 1,52 = 5,44 кг МЭА. В практических расчетах принимается, что только 60% раствора МЭА реагирует с кислыми газами (сероводород + углекислота). [c.107] Сероводород и углекислота поглов аются при температурах 20— 40° С, а выделяются из насыщенного раствора при нагревании до температуры 105—130° С. [c.107] Для очистки нефтезаводских газов применяют также растворы ДЭА. Для селективной очистки сероводорода в присутствии углекислоты может применяться раствор ТЭА или метил диэтанол амина (МДЭА). [c.107] Концентрации аминов в водных растворах, подготовляемых для очистки газов, различны. Растворы моноэтаноламина обычно имеют концентрацию 15—20% концентрация более 20% не рекомендуется в связи с увеличивающимися потерями реагента при высоких концентрациях и большой коррозией аппаратуры. ДЭА и ТЭА применяются более высокой концентрации (до 30%) нри этом потери их сравнительно невелики, так как давление их насыщенных паров ниже давления насыщенных паров МЭА. [c.107] Потоки I — вход газа II — выход газа III — кислые газы. [c.108] При очистке высокосернистого природного газа, содержащего НгЗ и СО2, применяется двухступенчатая схема очистки в первой ступени очистки используют полуотработанный раствор этаноламина, а во второй — свежий или хорошо регенерированный раствор. В первой ступени нередко газ промывается водой под давлением (при этом используется хорошая растворимость кислых газов в воде), после чего газ направляют на доочистку раствором этаноламина. [c.109] При эксплуатации установок обычно поддерживается заданный технологический режим работы каждого аппарата для обеспечения в конечном итоге требуемой степени очистки газа и экономного расходования реагентов. Однако имеются некоторые обстоятельства, влекущие за собой нарушение технологического режима, которые следует учитывать. Например, водные растворы этаноламина способны к пенообразованию, и если на это явление не обратить внимания, то будут происходить излишние потери реагента. Особенно часто явления иеиообразования наблюдаются в абсорбере при пуске и освоении новых установок, но бывают случаи пенообразования и в отгонной колонне (десорбере). Причиной пенообразования являются примеси в растворе некоторых веществ (сернистое железо и др.). [c.109] Если эти примеси удалить из раствора, нанример фильтрацией раствора через активированный уголь, то пенообразование прекратится. [c.109] Часто борьбу с ценообразованием ведут путем непрерывного ввода в раствор противопенных присадок, которыми являются некоторые спирты (октиловый и другие) и эфиры. Количество добавляемых противопенных присадок составляет 0,4—0,6% от циркулирующего раствора, а иногда даже меньше. Интересно отметить, что диэтилеигликоль и триэтиленгликоль являются хорошими про-тивопенными присадками, поэтому на установках, где применяются растворы этаноламинов с гликолями для одновременной очистки и осушки газа, пенообразование раствора не происходит. При пено-образовании раствора наблюдается значительный унос реагента вместе с газом. Однако это не единственный источник потерь реагента. Потери реагента могут быть в результате его испарения, уноса вместе с потоком газа даже при отсутствии пенообразования в случае высоких скоростей газа в абсорбере, разложения аминов, химического взаимодействия аминов с такими примесями в газе, как кислород, п образования нерегенерируемых соединений. [c.109] Основные аппараты применяемые на установках но очистке газа растворами этаноламина, характеризуются следующими конструктивными и технологическими данными. [c.109] Вернуться к основной статье