Главная  Переработка нефти и газа 

Скачать эту книгу

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 [ 97 ] 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239 240 241 242 243 244 245 246 247 248 249 250 251 252 253 254 255 256 257 258 259 260 261 262 263 264 265 266 267 268 269 270 271 272 273 274 275 276 277 278 279 280 281 282 283 284

свою область применения, в принципе, более благоприятную или даже характерную.

Вообще известно, что для каждого конкретного случая можно использовать множество методов. Критерии оценки следующие.

2.4.5.1.1. Вид примесей,

которые необходимо извлечь

Обычно различают четыре следующих основных случая:

- извлечение СОг,

- извлечение HzS,

- извлечение НгЗ и СОг,

- избирательное извлечение НгЗ (в присутствии СОг).

На нижеприведенных рисунках даны показатели для первичного выбора метода.

Таблица на с. 317 дает представление о степени извлечения примесей различными методами.

Присутствие тяжелых и ароматических углеводородов имеет особое значение при производстве серы.

Сырой газ -

парциальное давление СОг (бар) 50

Физические растворители - "Селексол

у - челексол /

"Сульфинол" I "Сульфинол" "Бенфилд" i "Бенфилд" "Hi-pure" "Катакарб"

"С.Н.П.А.-Д.Э.А." "C.V."

1,0 10 100 1000

Извлечение СОг см • м" HjS в очищенном газе от СОг

Сырой газ -

парциальное давление HjS -i- СОг (бар) 50

10 100 1000 см • м- кислого газа

Извлечение НгЗ -i- СОг

Сырой газ -

парциальное давление НгЗ (бар) 50

......

Физические растворители. - "Сульфинол" - "Селексол" - "Сепазоль* и т.

у /т

Амины

1000

Извлечение НгЗ см • м" HjS в очищенном газе

Сырой газ =

парциальное давление НгЗ -i- СОг (бар)

У/ Физические растворители. --"Селексол"/ у у

-"Сепазоль" -"Пуризол" /-"Ректизол"

0,01

Избирательные амины -Д.И.П.А.

- М.Д.Э.А.

- "Алкацид"

Прямая конверсия "Стретфорд" и т. д,

1,0 10 100 1000

Избирательное смз НгЗ в очищенном обессеривание

Извлечение кислых компонентов.

Поглощение примесей перерабатываемого газа.

2.4.5.1.2. Избирательность

Только несколько методов экономически предпочтительнее при извлечении HzS по сравнению с СОг.

Назовем селективные амины (М.Д.Э.А.) при низком и среднем парциальном давлении, физические растворители ("Селексол") при более высоком парциальном давлении.

2.4.5.1.3. Расход газа, подлежащего переработке. Давление, температура

При больших расходах подлежащего переработке газа некоторые методы становятся экономически менее предпочтительны по сравнению с молекулярными ситами.

Физические растворители ("Ректизол", "Пуризол") не применяются при низких давлениях и высоких температурах.

2.4.5.1.4. Извлечение серы

Состав кислого газа, подлежащего переработке в случае производства серы (отношение НгЗ/СОг), является важным фактором при выборе установок по получению серы. При отношении ниже 15 - 20% может быть рассмотрена селективная обработка для обогащения содержания по HgS.

Физические растворители, абсорбирующие углеводороды, ухудшают качество серы, получаемой на установке Клауса.

2.4.5.1.5. Потребление энергии

Пар низкого давления (4 - 5 бар) используют для регенерации обогащенного раствора в большинстве процессов, особенно для аминового раствора.

Нужно:

- повысить температуру раствора в условиях низа абсорбера до температуры низа регенератора (используя возможный теплообмен),

- выделить кислый газ из раствора,

- произвести пар отпарки.

Количество используемого пара зависит от расхода циркулирующего раствора и степени очистки, которую необходимо достигнуть.

2.4.5.1.6. Соображения оперативные и экономические

Получение согласно требованиям содержания HgS в 7 мг • м-(н) или 4 см • м- требует повышенного внимания операторов. Достаточно малейших нарушений регулировки, чтобы получить отклонение от требований.

Одним из критериев выбора того или иного процесса может быть и степень сложности установок и управления ими.

Кроме того, будем принимать во внимание:

- склонность растворов к образованию пены, разложению и их токсичность,

- проблемы коррозии и ее контроля,

- расход и стоимость растворителей, а также легкость их поставки (число и местоположение поставщиков),

- стоимость лицензий.

Процессы обычно защищены патентами. В противном случае рекомендуется использовать услуги опытных инженерных компаний.

2.4.5.2. Представление процессов извлечения кислых компонентов

Процессы извлечения кислых компонентов из газа обычно распределяются по четырем категориям (см. таблицу ниже).

Приышлвнные процессы извлечения кислых компонентов.

2.4.5.2.1. Процессы, базирующиеся на химическом равновесии, зависящем от давления и температуры

Эти процессы используют водные растворы амина или концентрированный раствор кар(Зоната калия.

2.4.5.2.1.1. Аминовый процесс

Это базовый процесс, нашедший наибольшее применение для переработки больших количеств газа со слабым или средним содержанием кислых газов (от нескольких процентов до 40 - 45% объемных). H2S и СОг абсорбируются.

Обычно используемые материалы:

- первичные амины: моноэтаноламин (М.Э.А.), дигликольамин (Д.Г.А.),

- вторичные амины: диэтаноламин (Д.Э.А.), дии-зопропаноламин (Д.И.П.А.),

- третичные амины: метилдиэтаноламин (М.Д.Э.А.).

Используют водные растворы более или менее концентрированные, но схема всегда одна и та же: барботаж газа в контакторе, затем регенерация раствора в колонне с выпариванием и орошением после снижения давления и теплообмена.

2.4.5.2.1.2. Процессы с использованием карбоната калия

Эти процессы, базирующиеся на использовании 30 - 40%-ного (масс) водного раствора карбоната калия, применяются для промывки газа с большим содержанием СОг (от 5 до 40% объемных) и высоким давлением (больше 20 бар).

Для газов, находящихся при высокой температуре, его преимущество заключается в проведении абсорбции при высокой температуре, приблизительно 110°С, т.е. того же порядка, что и регенерации. Это влечет за собой экономию теплообменников в цепи растворителя, а также значительный выигрыш в количестве пара ребойлеров.

При значительных содержаниях HS и СОг, ДЛЯ достижения требований для газа, подаваемого в газовые сети, необходима окончательная обработка аминами.

Если газ, подлежащий обработке, содержит HzS и малое количество (или полное отсутствие) COj, нельзя использовать этот процесс для извлечения H2S, так как очень трудно регенерировать раствор в отсутствии СОг.

Процессы с использованием карбоната калия применяются только для газов, отношение hzS/COg которых небольшое (например, 1 объем на 12 объемов).

2.4.5.2.2. Процессы, базирующиеся на физической абсорбции

Газы абсорбируются в зависимости от их парциального давления в сыром газе без химической реакции. По этой причине будут абсорбироваться H2S, СОг, R.H.S., атакже не кислые примеси, такие как COS, CSz, НгО.

Наличие углеводородов, особенно ароматических, является главной помехой этих процессов (потери газа, производство серы).

Регенерация требует мало тепла или вообще не требует, давление является главным фактором.

Физическую абсорбцию применяют в следующих случаях:

- парциальное давление кислого газа выше 4 бар,

- значительное количество кислого газа.