|
Процессы смешанной абсорбцииНесмотря на большое число патентов, предлагающих всевозможные подобные сочетания, в практике нашли применение лишь 3 процесса: Таунсенд - процесс Сульфинол - процесс Оптнзол - процесс В качестве физического растворителя в Таусенд-процессе применяют ди-или триэтиленгликоль, а хемосорбента - алканоламины, чаще всего МЭА. Этот процесс рекомендуется при невысоком объёмном содержании H2S, равном 0,5 -1,5 % В процессе Сульфинол, разработанном фирмой Shell Oil Co, в качестве абсорбента используется смесь сульфолана (тетрагидротиофендиоксида) и дии-зопропаноламина в водном растворе. Преимущества такого смешанного растворителя заключаются в высокой растворимости CO2 и H2S при малых парциальных давлениях в растворах аминов и больших - в сульфолане. К достоинствам процесса следует также отнести небольшое потребление пара, большую устойчивость против коррозии и способность подавлять ценообразование. Сульфинол способен удалять и другие сернистые соединения, включая COS и CS2. Недостатки процесса заключаются в повышенной растворимости тяжелых углеводородов, необходимости тщательной фильтрации раствора, высокой температуре замерзания и относительно высокой стоимости абсорбента. В последние годы процесс Сульфинол модифицирован: вместо вторичного амина ДИПА применяется третичный амин МДЭА, причем регенерация обоих растворителей осуществляется в одну общую стадию. Такой модифицированный процесс получил название Сульфинол — СКОТТ. В мире действует уже более 150 подобных установок. В процессе Оптизол, созданном американской фирмой C-Е Natco, обеспечивается полное извлече ние H2S, значительное удаление всех сернистых соединений и частичное извлечение СO2. Абсорбенты представляют собой смесь амина, физического растворителя и воды, а схема установки аналогична алканоламиновой установке. Абсорбционные процессы с окислительной конверсией Принято различать процессы, предназначенные для непосредственной очистки природных и попутных газов, и процессы, предназначенные для утилизации кислых газов, полученных на других установках очистки. Первая группа представлена прцессами, Джаммарко, Вегрокок, Стретфорд и Такахакс. Есть ещё метод Перрок и второй Таунсенд. Перрок основан на извлечении H2S из газа аммиачными или содовыми растворами, содержащими специальный органический катализатор, позволяющий в последующем окислить сероводород до элемениарной серы воздухом. Очистка идёт в одну ступень с хорошими расходными показателями и без применения ядовитых веществ. Второй Таусенд обладает исключительной селективностью по отношению к сероводороду, применим при любой его исходной концентрации и позволяет получить элементарную серу непосредственно в процессе очистки с одновременным высушиванием газа. В качестве химического поглотителя используется сернистый ангидрид, растворенный в ДЭГе или ТЭГе. Полученный раствор обладает низкой упругостью паров, термической стойкостью и большой гигроскопичностью. Поглощение H2S происходит по следующей реакции: 3H2S+S02=3S+2H2O Поскольку сера не растворяется в гликолях, ее суспензия в реакционной среде легко разделяется. Технологическая схема процесса приведена на рис. 64. Рис.64. Технологическая схема второго Тасенд- процесса Установка работает следующим образом:
_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Процессы Джаммарко, Вегрокок, Стретфорд и Такахакс обладают крайне высокой селективностью т.е. предназначены исключительно для очистки газа от Н2S, который при температуре не превышающей 30°С необратимо окисляется кислородом воздуха до элементарной серы и воды. Правда, для придания реакциям практически значимой скорости приходится применять особые гомогенные или гетерогенные катализаторы, что порождает немалые экологические проблемы, т.к. в первом процессе в качестве катализатора используются соединения мышьяка, а в остальных соединения ванадия. Кроме того, поглотительная способность абсорбентов в этих процессах мало зависит от парциального давления удаляемого H2S и определяется, в основном, растворимостью реагентов в воде, что делает ёмкость поглотительных растворов по отношению к H2S незначительной, а сами процессы не экономичными по сравнению с установками, основанными на хемосорбции, и даже, по сравнению с физическими растворителями. Но этим ещё не исчерпываются недостатки описываемых процессов. Их технологическое оформление намного сложнее, т.к. они должны не только хорошо очистить газ, но и обеспечить вывод элементарной серы требуемой кондиции. Кроме того во всех процессах кроме целевой реакции протекает масса побочных реакций, что приводит к повышенному расходу реагентов и ещё большему усложнению схемы установки за счет оборудования, предназначенного для вывода побочных продуктов. К достоинствам этих процессов можно отнести лишь отсутствие сложной проблемы утилизации отделённого от углеводородного газа сероводорода. Перечисленные окислительные процессы применяют лишь для очистки углеводородных газов с низким содержанием сероводорода. В последние годы появился так называемый Лоу-Кэт процесс, в котором в качестве катализатора используются безвредные хелатные комплексы металлов переменной валентности (в основном железа). Степень превращения Н2S в элементарную серу в этом случае достигает 99,99 % благодаря чему экологические проблемы снимаются сами собой; причём, исходный состав газа не играет никакой роли, а, значит, его можно применять и для утилизации кислых газов с установок аминовых очисток. Наилучшим катализатором служит реагент 3-го поколения с торговой маркой ARI, выпускаемый фирмой Humphreys (Лондон). Вторая группа процессов, предназначенных для утилизации кислых газов с различных установок очистки, представлена, в основном, следующими процессами: Клауса и Ричардса. Все они также основаны на катализаторах окисления кислородом воздуха H2S до элементарной серы и имеют один общий существенный недостаток: агрессивные отходящие газы, содержат остаточный H2S и SO2; На установке Клауса (при использовании самых современных катализаторов типа CRS-21; CRS-31; CRS-32, производимых фирмой Pro - Catalys, степень извлечения серы не превышает 97 %; а на установке Ричардса, изобретённой канадскими фирмами Alberta Energy Со Ltd и Hudson Bau Oil and Gas Co, 99 %, что явно уступает процессам первой группы. Поэтому, подобные установки приходится дополнять одним из 5 известных способов доочистки отходящих газов, например: ФИН — Клаусполь-1500-процесс; CRA - процесс, MCRC-процесс и т.д. Несколько особняком стоят процессы переработки кислых газов с получением сухого льда и серной кислоты, рассмотрение которых выходит за рамки нашей программы. Очистка газов от агрессивных примесей методом адсорбции Данный способ предназначен, в основном, для очистки углеводородных газов от меркаптанов (с одновременной глубокой осушкой) и лишь частично от H2S. Процесс состоит из двух стадий: собственно очистки (адсорбции) и регене- рации отработанного адсорбента путем нагрева в токе очищенного газа. Обеспечивая практически 100 % очистку от названных соединений процесс служит источником трудно утилизируемых газов регенерации. Процесс может быть охарактеризован следующими технологическими параметрами: Температура, °С адсорбции 20 - 40 регенерации 300-350 Давление адсорбции, атм. 30 - 60 Линейная скорость газа в адсорбере, м/с 1-3 Объемное содержание H2S в газе, % до 0,03 Содержание, г/м3 (н.у.): R-SH 0,3 - 0,6 влаги 0,6 - 1,3 В качестве адсорбентов используют цеолиты следующих марок: отечественные: NaA-ч-1236; NaX-ч-1232; АцС-1530; СаА А-17; СаА АБ-16; NaX - 362 и т.д.; импортные: (А - 4) фирма Tojo Soda (Япония); SP - 1335 фирма Tojo Soda (Япония); СаА фирма Union Carbide (США) и т.д. В процессе очистки происходит соадсорбция углеводородов C5+высш, которые при регенерации способны крекироваться и приводить к зауглероживанию поверхности адсорбента, поэтому совершенствование адсорбентов должно быть направлено на снижение температуры регенерации. Утилизация газов регенерации (их объем достигает 20 % от объёма очищенного газа) осуществляется одним из следующих способов: 1. Их гидрирование до H2S с дальнейшей очисткой любым известным способом. 2. Их реакция с элементарной серой с образованием ценных полисульфидов и H2S. 3. Их термокаталитическое разложение с образованием Н2S и углеводородных газов (в том числе непредельных) на катализаторах марок ЦВК и ЦВМ. Что делать, если нет взаимности? А теперь спустимся с небес на землю. Приземлились? Продолжаем разговор... ЧТО ПРОИСХОДИТ ВО ВЗРОСЛОЙ ЖИЗНИ? Если вы все еще «неправильно» связаны с матерью, вы избегаете отделения и независимого взрослого существования... Живите по правилу: МАЛО ЛИ ЧТО НА СВЕТЕ СУЩЕСТВУЕТ? Я неслучайно подчеркиваю, что место в голове ограничено, а информации вокруг много, и что ваше право... ЧТО ПРОИСХОДИТ, КОГДА МЫ ССОРИМСЯ Не понимая различий, существующих между мужчинами и женщинами, очень легко довести дело до ссоры... Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте:
|