ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Методы очистки газа от сероводорода и углекислоты из "Физические методы переработки и использования газа" Месторождения природного газа наряду с углеводородными компонентами во многих случаях содержат так называемые кислые газы — двуокись углерода, сероводород и другие сераорганические соединения. Двуокись углерода содержится в газе практически всех месторождений. Содержание ее колеблется от десятых долей до нескольких процентов. В некоторых случаях содержание СО2 достигает нескольких десятков процентов. Такие месторождения обычно рассматриваются как источник получения двуокиси углерода. [c.27] В газе большинства месторождений СО2 содержится в небольших количествах и при разработке этих месторождений не предусматривается очистка газа от СО2. Это объясняется тем, что наличие ее в газе при транспортировании не вызывает особых проблем, кроме той, что она снижает теплоту сгорания газа. [c.27] В случае же наличия в газе Нг5 даже в малых количествах его необходимо извлекать, так как такой газ нельзя использовать ни в химическом производстве, ни в быту. Согласно требованиям ОСТа, содержание Н23 в природном газе перед подачей его в магистральный газопровод не должно превышать 2 г/100 м газа. [c.27] В настоящее время существует большое количество различных методов очистки газа от НгЗ и СО2 или селективно только от Н23. Условно их подразделяют на основные группы очистка газа жидкими поглотителями (абсорбционные способы) и очистка твердыми поглотителями (адсорбционные способы). [c.27] Для физической абсорбции обычно применяют воду, органические растворители — неэлектролиты (н-метил-пирролидон,- сульфолан, пропиленкарбонат, метанол и др.). [c.28] По способам технологической организации абсорбционные методы можно разделить на разомкнутые и циркуляционные процессы. В первом случае абсорбент не подвергается регенерации, т. е. стадия десорбции отсутствует. Во втором случае абсорбент циркулирует в цикле абсорбции-десорбции. [c.28] Очистка природного газа растворами этаноламинов — это процесс хемосорбции, широко распространенный в настоящее время в промышленности. [c.28] Наибольший интерес для промышленного применения представляют моноэтаноламин (МЭА) и диэтаноламин (ДЭА). [c.28] Этаноламины представляют собой бесцветные вязкие гигроскопичные жидкости, смешивающиеся с водой и низшими спиртами во всех соотношениях. Этаноламины почти нерастворимы в неполярных растворителях и в значительной степени ассоциированы за счет образования водородных связей. Относительная молекулярная масса МЭА равна 61,084, а ДЭА—105,136. Температура кипения МЭА при 0,101 МПа — 171° С. Температура плавления МЭА составляет 10,54° С, ДЭА —28° С. [c.28] Процесс ведет к образованию химических соединений, которые имеют при нормальных условиях заметное давление насыщенных паров, так что состав равновесного раствора меняется в зависимости от парциального давления кислых газов. При повыщении температуры давление паров этих соединений быстро растет, нагревом раствора можно десорбировать из него кислые газы. [c.29] Концентрация раствора амина может изменяться в широких пределах. На установках очистки моноэтаноламином концентрация раствора составляет 15—20%, но иногда применяют также растворы более разбавленные— до 10% и более концентрированные — до 307о-Общепризнано, что уменьшение концентрации аминов ослабляет коррозию стальной аппаратуры, вследствие снижения концентрации соединений амина с кислым газом в растворе. [c.29] Важнейшее требование к поглотительным растворам для регенеративных процессов очистки от СО2 и НгЗ— легкость диссоциации соединений, образуемых кислыми газами с раствором. Это исключает применение сильных щелочей для очистки газа. Но многие соли таких щелочей и слабых кислот являются хорошими поглотителями, поэтому разработан ряд процессов очистки газа с применением подобных солей. Обычно используют водный раствор соли, содержащей натрий или калий в качестве Jiaтиoнa анион же подбирают так, чтобы pH раствора лежал в пределах примерно 9—11. Такой раствор, обладая щелочной реакцией, абсорбирует Н28 и СО2 (и другие кислые газы) и вследствие буферного действия присутствующей в исходном растворе слабой кислоты pH раствора не будет резко меняться по мере абсорбции кислых газов. Для подобных процессов очистки газа предложены карбонат, фосфат, борат и фенолят натрия или калия, а также соли слабых органических кислот. [c.29] Для абсорбции СО2 и НгЗ из газовых потоков применяли в основном растворы карбонатов натрия и калия вследствие их низкой стоимости и недефицитности. [c.30] Первоначально растворы карбонатов щелочных металлов использовали для извлечения СО2 из дымовых газов. Дальнейшие исследования показали, что при содержании в газе СО2 и НгЗ использование для их извлечения растворов карбонатов приводит к некоторому избирательному поглощению Н23. [c.30] Отработанные растворы регенерируют подогревом. [c.30] Для обеспечения селективного извлечения сероводорода предложен вакуум-карбонатный процесс. Регенерацию отработанных растворов ведут под вакуумом при абсолютном давлении 14—17 кПа. Температуру регенерации поддерживают на уровне 60—70° С. При этом реакция десорбции не протекает полностью, значительная часть соды остается в виде бикарбоната и извлекается лишь небольшая доля всей содержащейся в растворе двуокиси углерода (7—10%). Однако при использовании вакуум-карбонатного процесса для обеспечения тонкой очистки газа от НгЗ необходимо проводить многоступенчатую промывку газа поглотительным раствором, что приводит в конечном итоге -к увеличению энергозатрат на процесс очистки. [c.30] Очистка гидратом окиси железа — это один из старейших процессов удаления вредных сернистых соединений из промышленных газов. На первых установках для очистки использовали сухую гидратированную окись железа. Основными недостатками этого способа являются сложность регенерации отработанного поглотителя и трудность получения серы как товарного продукта. [c.31] Сера в виде пены удаляется из аппарата регенерации. [c.31] За последнее время этот способ был значительно усовершенствован, что позволило сделать его технологичным и получать серу как товарный продукт. [c.31] Вернуться к основной статье