ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Очистка газа от кислых компонентов из "Основные процессы физичеческой и физико-химической переработки газа" Абсорбционные процессы очистки газа от кислых компонентов подразделяются на три группы в зависимости от природы взаимодействия кислых компонентов газа с активной частью абсорбента. [c.13] Процессы химической абсорбции основаны на химическом взаимодействии сероводорода и диоксида углерода с активной частью абсорбента. [c.13] Процессы химической абсорбции характеризуются высокой избирательностью по отношению к кислым компонентам и позволяют достигать высокой степени очистки газа от НгЗ и СО2. Сераорганические соединения при использовании растворов аминов извлекаются в небольших количествах только за счет растворения их в жидкой фазе, а в случае, например, использования растворов щелочей, достигается тонкая очистка от сераорганических соединений. [c.13] В отличие от хемосорбционных способов методом физической абсорбции можно наряду с сероводородом и диоксидом углерода извлекать серооксид углерода, сероуглерод, меркаптаны, а иногда и сочетать процесс очистки с осушкой газа. Поэтому в некоторых случаях (особенно при высоких парциальных давлениях кислых компонентов и когда не требуется тонкая очистка газа) экономичнее использовать физические абсорбенты, которые по сравнению с химическими отличаются существенно более низкими затратами на регенерацию. Ограниченное применение этих абсорбентов обусловлено повышенной растворимостью углеводородов в них, что снижает качество получаемого кислого газа, направляемого обычно на установки получения серы. [c.14] Адсорбционные методы очистки газа основаны на селективном извлечении примесей твердыми поглотителями адсорбентами. При этом извлекаемый компонент может вступать в химическое взаимодействие с адсорбентом (химическая адсорбция) или удерживаться физическими силами взаимодействия (физическая адсорбция). Химическая адсорбция не нашла широкого промышленного применения в газопереработке из-за сложностей, возникающих на стадии регенерации отработанного адсорбента. Физическая адсорбция отличается легкостью регенерации адсорбента и широко используется в промышленных процессах для тонкой очистки газов от сероводорода, диоксида углерода, сераорганических соединений и влаги. В качестве адсорбентов наибольшее распространение нашли активированные угли и синтетические цеолиты. [c.15] Преимуществами адсорбционных методов очистки перед абсорбционными являются высокая поглотительная способность адсорбентов даже при низких парциальных давлениях извлекаемых компонентов и возможность сочетать тонкую очистку газа от сероводорода, диоксида углерода и сераорганических соединений с глубокой осушкой газа (например, до точки росы газа по влаге минус 70 С при очистке и осушке газа на цеолитах). [c.15] Недостатками процессов адсорбционной очистки газа являются относительно высокие эксплуатационные затраты и по-лупериодичность процесса, в связи с чем эти процессы чаще используют для тонкой очистки газа от остаточных количеств кислых компонентов после предварительной очистки методом абсорбции, например, процессу очистки газа на цеолитах предшествует очистка растворами аминов. [c.15] Каталитические методы очистки газа от кислых компонентов применяют в тех случаях, когда в газе присутствуют соединения, недостаточно полно удаляемые с помощью жидких поглотителей или адсорбентов (например, сероуглерод, серооксид углерода, сульфиды, дисульфиды, тиофен). [c.15] Хемосорбционные способы, среди которых аминовые являются важнейшими, нашли широкое применение для очистки углеводородных газов от кислых компонентов сероводорода и диоксида углерода. Каждый из них характеризуется как достоинствами, так и известными недостатками. Названия каждого из этих способов связаны с использованием поглотительного раствора соответствующего амина МЭА-способ, ДЭЛ-способ и др. В промышленности для выбора метода значительную роль играет коммерческая и техническая доступность амина, при этом физико-химические характеристики поглотительного раствора также имеют большое значение [И]. [c.16] Константы диссоциации МЭА, НзЗ и Н2СО3 в воде равны соответственно 3,2 10 6,1 10 4,5 10 . Из этих данных следует обратимость реакций, т.е. прохождение их не до конца, что лимитируется степенью диссоциации. [c.17] Растворы МЭА обеспечивают тонкую очистку газа от НгЗ и СО2 в широком диапазоне концентраций. МЭА легко регенерируется, химически стабилен и по сравнению с другими аминами мало поглощает углеводороды. [c.17] МЭА сравнительно легко окисляется сначала с образованием а-аминоальдегида, затем глицина, гликолиевой, щавелевой и, наконец, муравьиной кислот [//]. Эти кислоты также приводят к коррозии с образованием нерастворимых солей железа. [c.19] Амиды карбоновых кислот практически не подвергаются регенерации и выпадают из растворов насыщенного и регенерированного аминов в зонах охлаждения, т.е. образуют твердые осадки на внутренних поверхностях теплообменников. Кроме того, растворы амидов также являются одной из причин вспенивания в абсорбере. В отношении превращений (18), (19) растворы МЭА более реакционноспособны, чем растворы других аминов. Это является одним из недостатков МЭА как абсорбентов НгЗ и СО2. [c.19] Температурные условия регенерации растворов МЭА ограничены, с одной стороны, достаточно высоким давлением насыщенных паров (большой унос), ускорением побочных реакций и, с другой, - трудной регенерируемостью из-за низкой константы диссоциации сульфида МЭА и других соединений при относительно низких температурах. Этим, в свою очередь, обусловлена относительно высокая остаточная концентрация НзЗ и СО2 в регенерированном растворе МЭА. [c.19] кроме того, продукты реакции ДЭА с OS и Sj практически полностью гидролизуются до HjS и Oj. Поэтому растворы ДЭА в отличие от МЭА обеспечивают тонкую очистку газа в присутствии OS и S2. ДЭА химически стабилен в условиях очистки газа, сравнительно легко регенерируется и имеет низкое давление насыщенных паров. Раствор ДЭА вспенивается в меньшей степени, чем раствор МЭА, так как и абсорбция, и десорбция проводятся при относительно более высокой (на 10-20 °С) температуре, чем при работе с раствором МЭА. [c.20] Недостатками ДЭА-способа по сравнению с МЭА-способом являются более низкая поглотительная способность раствора и высокий удельный расход абсорбента. [c.20] Продукты разложения ДЭА и негидролизуемые соединения, образующиеся в результате протекания побочных реакций, так же как и в МЭА-способе, выводятся из системы путем фильтрации части (около 10 % по массе) рециркулирующего раствора через слой активированного угля или асбеста. [c.20] Французская фирма NSPA существенно усовершенствовала ДЭА-способ, что позволило увеличить массовую долю ДЭА в поглотительном растворе до 40 % и степень насыщения амина кислыми газами до 1,1 моль/моль. Поэтому усовершенствованный NSPA ДЭА-способ широко применяется в настоящее время при очистке высокосернистых газов. [c.20] Кроме того, использование в смеси абсорбентов до 50-70 % значительно менее коррозионно-активного МДЭА также благоприятствует экономике процесса в целом. В настоящее время МДЭА/ДЭА-способ успешно применяется на Оренбургском ГПЗ и более подробно описан ниже. [c.21] Вернуться к основной статье