Главная -> Словарь

Регенерации адсорбента

Основными критериями при выборе абсорбентов, а следовательно, и процессов являются начальное и конечное содержание извлекаемых «нежелательных» компонентов в газе и заданное рабочее давление в системе или начальное и конечное парциальное давление их в условиях очистки. Начальное давление предопределяет кратность циркуляции абсорбента . Конечное парциальное давление зависит в первую очередь от степени регенерации абсорбента и от равновесного давления извлекаемого газа над раствором от температуры. Капитальные и эксплуатационные затраты определяются главным образом кратностью циркуляции и условиями регенерации растворителя. Следовательно, экономика процесса предопределяется в основном парциальными давлениями извлекаемых «нежелательных» компонентов в сыром и очищенном газе. На основе этих данных можно оценить, какой из растворителей — химический или физический — наиболее приемлем для заданных условий. После этого, учитывая специфику содержащихся в газе примесей и возможные варианты взаимодействия их с растворителями данной конкретной группы, можно выбрать процесс, который целесообразно будет использовать для проведения технико-экономического исследования.

Во ВНИИгаз были выполнены исследования по изучению схем и условий работы узлов десорбции, которые свидетельствуют о возможности улучшения качества регенерации абсорбента и повышения термодинамической эффективности процесса десорбции. Ниже изложены результаты этих исследований .

На отечественных ГПЗ используют два метода регенерации абсорбента: I метод — извлечение легких углеводородов из насыщенного абсорбента осуществляется за счет снижения давления в системе и ввода в нижнюю кубовую часть десорбера водяного пара, который снижает парциальное давление углеводородов и тем самым способствует переходу легких компонентов из жидкого состояния в газообразное без повышения температуры в нижней части колонны ; II метод — извлечение легких углеводородов из насыщенного абсорбента обеспечивается за счет снижения давления в системе и подвода тепла в нижнюю кубовую часть десорбера.

Первый метод обеспечивает высокую степень регенерации абсорбента. Однако он не получил широкого распространения, так как наличие в системе водяного пара приводит к необходимости осушки сжиженных газов, а также создает трудности в работе завода в зимнее время года. Технологический режим десорбции при вводе водяного пара: давление 0,2—0,3 МПа, температура сырьевого потока 125—140 °С, верха десорбера 90—115°С, низа десорбера 125—145 °С; расход водяного пара 2,4—2,8% масс, от общего количества абсорбента.

ВНИИгаз на ряде ГПЗ провел обследование работы узлов десорбции без ввода водяного пара, которое показало, что в этом случае эффективность процесса существенно зависит от конструкции нижней части десорбера. На рис. II 1.71 приведены варианты конструктивного оформления нижней части десорбера газоперерабатывающих заводов. Отличительная особенность схемы 3 состоит в том, что при наличии в нижней части десорбера глухой тарелки абсорбент, стекающий с нижней барботажной тарелки десорбера, не смешивается с абсорбентом, циркулирующим через печь. Это создает благоприятные условия для регенерации абсорбента. В нижней части десорбера вместо глухой тарелки можно устанавливать вертикальную перегородку, которая разделяет

Конечный продукт, содержащий серу Физичекая абсорбция Химическая абсорбция Растворы щелочей и карбонатов Низко-температурная абсорбция Способ регенерации абсорбента

хранение проектной номинальной производительности было достигнуто при селективной очистке МДЭА смешанного газа ОГКМ и КГКМ. При этом доля газа КГКМ в смешанном потоке была примерно на 25% больше, чем для ДЭА. Содержание СО2 в очищенном газе было на уровне 20% от исходного, при очистке от H2S не более 20 мг/м*. Вследствие этого увеличилось содержание H2S в кислых газах регенерации абсорбента на 5-10% по сравнению с ДЭА-очисткой, что привело к повышению степени конверсии Н2§ в серу на установках Клауса.

Активность антиполимеризатора значительно увеличивается в присутствии алифатических спиртов С,-СГ в количестве до 25%. Эффективность действия таких растворов антиполимеризатора оценивали по степени регенерации абсорбента после промывки этим раствором обработанного угля с последующей его обработкой водяным паром при 130...180°С в течение 2...6 ч. Адсорбционную активность угля определяли по ГОСТ 6217.

Барботируя через слой абсорбента, кислый газ очищается от сероводорода, который окисляется до элементной серы трехвалентным железом, при этом железо переходит в двухвалентное состояние. Для регенерации абсорбента в абсорбер компрессором 2 подается воздух III. Кислород воздуха окисляет железо вновь до трехвалентного состояния. Остатки кислого газа и отработанный воздух II направляются на свечу рассеивания или термическое обезвреживание. Элементная сера укрупняется, оседает на дно установки и периодически вместе с частью абсорбента выводится из абсорбера на фильтр 3, где сера IV отделяется и направляется на дальнейшую переработку. При переплавке острым паром можно получить жидкую серу. Отфильтрованный абсорбент поступает в емкость 4, которая служит для приготовления и хранения абсорбента. Необходимое количество абсорбента насосом 5 возвращается в абсорбер.

Испытания технологии проведены на опытно-промышленной установке, смонтированной на Бавлинской блочной установке сероочистки , использующей в качестве абсорбента раствор моноэтаноламина. В результате регенерации абсорбента образуются кислые газы в количестве 60 мэ/ч со средней объемной концентрацией сероводорода 40%. Диаметр абсорбера на установке утилизации кислых газов равен 1,2 м. В абсорбер коаксиально вставлена труба диаметром 0,7 м, разделяющая зоны абсорбции и регенерации. Воздух в количестве 240...300 мэ/ч подавался компрессором через распределители в пространство между центральной трубой и корпусом. За счет разности плотностей газожидкостной смеси между зонами осуществлялась циркуляция абсорбента, причем в зоне абсорбции он двигался в противоположном направлении относительно кислых газов.

7) важна тщательная осушка газа в целях эффективности регенерации абсорбента.

Изучение процесса адсорбционной осушки газа на установке со стационарным слоем адсорбента показало, что при регенерации адсорбента зависимости, характеризующие интенсивность тепло- и массообмена в некоторые фиксированные моменты времени, изменяются синхронно и имеют несколько аномальных участков . При этом был выделен период образования температурного фронта, период переме-

Имеется ряд схем адсорбционной осушки газа. На рис. III. 15, а, б, в, г показаны принципиальные технологические схемы установок осушки с открытым и закрытым циклами регенерации адсорбента. При наличии открытого цикла газ регенерации проходит через адсорберы, находящиеся на стадии десорбции влаги и охлаждения адсорбента, после чего газ удаляется из системы регенерации . При наличии закрытого цикла газ регенерации циркулирует в системе по замкнутому контуру .

Установки с открытыми циклами регенерации адсорбента. Первый вариант — десорбция влаги и охлаждение производятся сырым газом, который поступает вначале на стадию охлаждения адсорбента, а затем на стадию десорбции влаги. Преимущества схемы: тепло газа регенерации, выходящего из

Принципиальные схемы адсорбционного процесса при различных методах регенерации адсорбента.

Установки с закрытым циклом регенерации адсорбента . Десорбция влаги из адсорбционного слоя осуществляется

предотвращения гидратообразо-вания 281 расширения 305 регенерации адсорбента 277 температуры кипения 293 теплообменников 290 ел.

Основные секции установки следующие: адсорбции и десорбции; отпаривания растворителя из пульпы засмоленного адсорбента; регенерации адсорбента; регенерации растворителя из растворов рафинатов I и II. Технологическая схема установки представлена на рис. Х-1.

регенерации адсорбента .........

5.1.5. Расчет цикла регенерации адсорбента....... 293

5.1.5. Расчет цикла регенерации адсорбента

Цикл регенерации адсорбента можно разделить на четыре периода: А, В, С и D . Продолжительность каждого периода зависит от температуры регенерационного газа после печи Г и расхода газа Gr. Общая продолжительность цикла регенерации и охлаждения должна быть меньше или равна продолжительности цикла адсорбции. Рассмотрим особенности каждого периода регенерации.