Большой обзор по процессам сероочистки газа

Основные характеристики различных аминов

Показатели

Название амина

МЭА

ДГА

ДЭА

ДИПА

ТЭА

МДЭА

Температура   кипения °С, при давлении:

1,01 МПа

6,66 кПа

1,33 кПа

171

100

69

221

268 187 150

248,7 167

133

360 244 208

231

Температура замерзания, °С

10,5

-9,5

   28

   42

21,2

   -2,1

Давление     насыщенных   паров при 20°С, Па

   48

1,3

1,3

{amp}gt;1,3

{amp}gt;1,3

   1,3

Теплота     парообразования   при 0,102 МПа, КДж/кг

1488

918

1207

773

964

   —

Теплота реакции:

с H2S КДж/кг

с СО2 КДж/кг

1510 1920

1570 1980

1190 1520

       1220 1630

930 1470

1050 1340

Удельная теплоемкость раствора при 80°С, КДж/(кг*К)

   4

(15%)

3,4 (60%)

3,9 (30%)

   3,7 (40%)

   —

     —

Предпочтительное     содержание аминов в растворе, % (масс)

10-20

50-65

20-40

20-40

   —

     —

Поглотительная емкость амина,

мЗЗ

7,5-30

15-52

22-75

15-60

   —

Коэффициент   теплопередачи в рекуперативном теплообменнике, Вт/(м2*К)

     793

460

595

567

   —

     —

Растворимость в воде

при 20С, %

полн.

полн.

96,4

87

полн.

полн.

Из алканоламинов наибольшее практическое применение получили: МЭА, ДЭА, МДЭА. Использование ДЭА особенно целесообразно в тех слу­чаях, когда в исходном газе наряду с H2S и СО2 содержатся COS и CS2, которые вступают в необратимую реакцию с МЭА, вызывая его значительные потери. Для селективного извлечения H2S в присутствии СО2 используют МДЭА. [19]

МДЭА выпускается по ТУ 301-02-66-90, ДЭА выпускается АО «СИНТЕЗ» или приобретается по импорту.

https://www.youtube.com/watch?v=ytpressru

HO-CH2-CH2-N-CH2-CH2-OH;   HO-CH2-CH2-N-CH2-CH2-OH

                       Н                                                 СН3

ДЭА                                                               МДЭА

1.2.2. Схемы процесса очистки газа водными растворами аминов

На рис.1 показана основная однопоточная схема абсорбционной очистки газа растворами алканоламинов. Поступающий на очистку газ проходит восходя­щим потоком через абсорбер навстречу потоку раствора. Насыщенный кис­лыми газами раствор, выходящий с низа абсорбера, подогревается в теплообменнике регенерированным раствором из десорбера и подается на верх его. После частичного охлаждения в теплообменнике регенерированный раствор дополнительно охлаждается водой или воздухом и подается на верх абсорбера.

Тепло, необходимое для регенерации насыщенного раствора, сообщается раствору в рибойлерах, обогреваемых глухим паром низкого давления. Кислый газ из десорбера охлаждается для конденсации большей части содержащихся в нем водных паров. Этот конденсат-флегма непрерывно возвращается обратно в систему, чтобы предотвратить увеличение концентра­ции раствора амина. Обычно эту флегму подают на верх десорбера несколько выше входа насыщенного раствора для конденсации паров амина из потока кислого газа.

В схеме предусмотрен экспанзер (выветриватель), где за счет снижения давления насыщенного раствора выделяются физически растворенные в абсорбенте углеводороды и частично сероводород, и диоксид углерода.

Читать далее:  Поделки из пластиковых труб: что можно сделать своими руками из труб пвх

Большой обзор по процессам сероочистки газа

Экспанзерный газ после очистки используется в качестве топливного газа или компримируется и подается в поток исходного газа.

Широкое распространение в промышленности получила схема с раздельными потоками подачи в абсорбер регенерированного раствора одинаковой степени регенерации (рис.2). 70—80% раствора подается в середину абсорбера, а остальное количество на верх. Это позволяет снизить затраты энергии на перекачку раствора, а также повысить степень извлечения COS (в случае его наличия в газе), за счет подачи среднего потока раствора с более высокой температурой и осуществления реакции гидролиза COS. Для уменьшения металлоемкости абсорбера иногда верхнюю часть аппарата выпол­няют меньшего диаметра (рис. 3).

В схеме аминовой очистки газа с высоким содержанием кислых компонентов (рис.4) подача раствора в абсорбер осуществляется двумя пото­ками, но разной степени регенерации. Частично регенерированный раствор из десорбера подается в среднюю секцию абсорбера. Глубокой регенерации подвергается только часть раствора, которая подается на верх абсорбера для обеспечения тонкой очистки газа. Такая схема позволяет по сравнению с обычной схемой до 10-15% снизить расход пара на регенерации раствора.

При очистки газа с высоким содержанием кислых компонентов целесообразно осуществить двойное расширение (выветривание) насыщенного амина при разном давлении. На первой ступени при давлении 1,5-2 МПа из раствора выделяется основное количество растворенных углеводородов, что обеспечивает в дальнейшем низкое ({amp}lt;

На второй ступени при давлении, близком к атмосферному, без тепловой регенерации выделяется из раствора поток кислого газа, который, после вы­деления из него воды и охлаждения, может быть непосредственно направлен на установку получения серы. За счет этого сокращается до 10% расход пара на регенерацию насыщенных растворов амина.

В схеме дополнительно устанавливается насос для подачи насыщенного раствора из второго выветривателя в десорбер, который работает в не­благоприятных условиях (высокая степень насыщения амина кислыми газами и относительно высокая температура раствора) — это недостаток схемы.

Читать далее:  Как заделать шов между плитами на потолке

При очистке газа, содержащего COS наряду с H2S и СО2, в абсорбере может быть предусмотрена зона поглощения и гидролиза COS, состоящая из пяти-восьми тарелок, куда подается регенерированный раствор амина с повышенной температурой 70-800С.

https://www.youtube.com/watch?v=https:accounts.google.comServiceLogin

В отличие от стандартной в указанной схеме охлаждение и конденсация парогазовой смеси, выделяющейся в десорбере, проводятся в верхней части колонны путем непосредственного контакта с флегмой, циркулирующей в замкнутом цикле. Такая схема позволяет снизить коррозию технологического оборудования и сократить количество аппаратов (конденсатор-холодильник, сепаратор и др.).

I — газ на очистку; II — очищенный газ; III — экспанзерный газ; IV — кислый газ; V — водяной пар; 1 — абсорбер; 2,9 — насосы, 3,7 — холодильники; 4 — экспанзер, 5 — теплообменник, 6 — десорбер; 8 — сепаратор; 10 — кипятильник; 11 — емкость регенерированного амина.

Рис.2. Схема аминовой очистки газа с раздельными потоками подачи регене­рированного амина с обычным абсорбером: I — газ на очистку; II — очищенный газ; III — насыщенный раствор; IV — регенерированный раствор; 1 — абсорбер; 2 – холодильники.

Рис.3. Схема аминовой очистки газа с раздельными потоками подачи регенери­рованного амина с абсорбером переменного сечения: I — газ на очистку; II — очищенный газ; III — насыщенный раствор; IV — регенерированный раствор; 1 — абсорбер; 2 — холодильники

Рис.4. Схема аминовой очистки газа с разветвленными потоками раствора разной степени регенерации: I — газ на очистку; II — очищенный газ; III — кислый газ; IV — тонко регенерированный амин; V — грубо регенерированный амин; VI — насыщенный амин; VII, VIII — экспанзерные газы; IX — водяной пар; 1 — абсорбер, 2,5, 13 — холодильники;

Большой обзор по процессам сероочистки газа

В производственных схемах аминовой очистки газа предусматривается также система фильтрации раствора и ввода антивспенивателя в систему.

По такой схеме работает большая часть установок очистки газа от кислых компонентов в Канаде, Франции, США. Аналогичная схема применена для очистки газа водным раствором ДЭА на Астраханском ГПЗ. [31]

1.2.3. Растворимость меркаптанов в водных растворах

этаноламинов

Растворимость метил-, этил- и изопропилмеркаптана в растворах аминов при содержании их в исходном газе в пределах от 0,5 до 15 г/м3 (в пересчете на меркаптановую серу) подчиняется закону Генри; причем указанные меркаптаны расположены в следующем порядке: CH3SH {amp}gt; C2H5SH {amp}gt;изо-С3Н7SН, а алканоламины — МЭА {amp}gt; ДЭА {amp}gt; ТЭА. Такой порядок обусловлен кислотно-основным механизмом взаимодействия меркаптанов с органическими щелочами — аминами.

Растворимость меркаптанов растет с увеличением концентрации амина в растворе.

Читать далее:  Как подготовить потолок к натяжному потолку

https://www.youtube.com/watch?v=ytcreatorsru

На растворимость меркаптанов в алканоламинах значительное влияние оказывает наличие СO2 в растворе. Равновесная растворимость C2H5SH в аминах при наличии СO2 в растворе в количестве 2г/л (глубокая регенерация)

снижается в 2,5-4 раза. С увеличением содержания CO2 в растворе раствори­мость C2H5SH приближается к растворимости его в воде. При этом характер изменения растворимости соответствует изменению рН раствора.

Таким образом, на промышленных установках аминовой очистки газа от H2S и СO2 не представляется возможным одновременно полностью очистить газ от меркаптанов. Анализ работы установок сероочистки газа на Оренбургском ГПЗ показывает, что при очистке газа 25% ДЭА степень из­влечения меркаптанов при удельном орошении 1-1,5 л абсорбента на 1 м3 газа не превышает 10% при содержании их в исходном газе примерно 500 мг/м3.

1.2.4. Вспенивание растворов алканоламинов.

Вспенивание растворов аминов одна из серьёзных проблем при эксплуатации установок очистки газа. Вспенивание приводит к нарушению режима работы установок, ухудшению качества очищенного газа и, как следствие этого, к необходимости снижения производительности установок по газу. При вспенивании возрастают потери аминов в результате уноса с газом.

Большой обзор по процессам сероочистки газа

Вспенивание возникает, как правило, в абсорберах. Но бывают случаи, когда начавшееся вспенивание раствора переносится в десорбер. Вспенивание чаще возникает в аппаратах с высокими нагрузками по газу и раствору. Признаками вспенивания являются увеличение объёма пены на контактных тарелках, резкое увеличение перепада давления в аппарате, появление значительного уровня жидкости в сепараторах очищенного (абсорбер) и ки­слого (десорбер) газов.

https://www.youtube.com/watch?v=ytadvertiseru

Основная причина вспенивания — это примеси, поступающие вместе с сырым газом и попадающие в абсорбент (жидкие углеводороды, пластовая вода, механические примеси, ингибиторы коррозии, различные ПАВ, смолистые вещества и др.). Пенообразователями являются также смазочные масла, продукты коррозии и деградации амина. Указанные продукты накап-

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
ManRem
Adblock
detector