CC BY
26Таблица 1. Растворимость природного газа в водных растворах ДЭГ, об/об, при различных давлениях и температурах
Концентрация ДЭГ, % (масс.) Р, МПа Температура, °С
20 30 40 50 60
100 2,0 1,84 1,60 1,40 1,19 1,00
4,0 3,68 3,20 2,80 2,30 2,00
6,0 5,44 4,70 4,10 3,50 3,00
8,0 7,00 6,40 5,44 4,62 3,94
10,0 8,50 7,90 6,80 5,75 5,00
95 2,0 1,70 1,50 1,30 1,06 0,94
4,0 3,44 3,12 2,52 2,12 1,86
6,0 4,80 4,40 3,76 3,20 2,82
8,0 6,40 5,90 5,00 4,31 3,75
10,0 7,90 7,30 6,31 5,40 4,69
85 2,0 1,28 1,20 1,00 0,88 0,80
4,0 2,62 2,40 2,00 1,75 1,62
6,0 3,70 3,50 3,00 2,70 2,45
8,0 5,00 4,60 4,06 3,56 3,12
10,0 6,20 5,70 5,06 4,44 4,00
75 2,0 1,04 0,96 0,81 0,80 0,74
4,0 2,00 1,82 1,65 1,58 1,44
6,0 2,90 2,75 2,50 2,25 2,19
8,0 3,90 3,65 3,31 3,07 2,94
10,0 4,80 4,60 4,12 3,45 3,20
Исследования равновесия в системе гликоли сероводородсодержащие природные газы, проведенные во ВНИИ ГАЗ, позволили разработать и внедрить процесс очистки газа от Н2S водным раствором ДЭГ.
Большой практический интерес представляет технологическая схема, исключающая выброс в атмосферу кислых газов. Установка, работающая по такой схеме, спроектирована для газоконденсатного месторождения Саман Тепе. Основным отличием этой схемы от схем обычных установок осушки газа является наличие в ней двух дополнительных колонн: для очистки части газа от Н^ и для выделения Н2S из раствора ДЭГ при высоких давлениях [2].
Литература
1. Бородина И. И., Алиев А. Г., Нам Н. К. и др. Геология, разведка и разработка газовых и газоконденсатных месторождений Северного Кавказа. М., ВНИИЭгазпром, 1976. С. 110-114.
2. Теряева Н. Н., Халиф А. Л. Разработка газовых месторождений, транспорт газа, промысловая и заводская обработка газа. Тр. ВНИИГАЗа М., 1974. С. 198.
Изучение характеристики физических поглотителей для очистки газов Хужжиев М. Я.1, Хайдаров Г. А.2
'Хужжиев Маъмур Янгибаевич /Xujjiyev Ma 'mur Yangibayevich — преподаватель; 2Хайдаров Гафур Акбар угли /Haydarov Оа/иг АкЬаг ugli - студент, кафедра технологии нефтехимической промышленности, факультет химической технологии, Бухарский инженерно-технологический институт, г. Бухара, Республика Узбекистан
Аннотация: в статье изучаются характеристики физических поглотителей для очистки газов от кислых компонентов.
Ключевые слова: сернистый газ, Н2Б, С02, диэтиленгликоль, растворимость.
Для очистки газов от сернистых соединений и диоксида углерода применяют физические процессы, механизм действия которых основан на избирательной растворимости кислых компонентов в различных жидких поглотителях.
В интервале давлений и температур, при которых производят очистку газов, с повышением давления и снижением температуры, растворимость компонентов природных газов в физических поглотителях увеличивается. Поэтому очистку газов от кислых компонентов желательно вести при их высоких парциальных давлениях в газовой смеси. Этого можно достичь путем повышения давления газа перед входом в абсорбер, однако повышение давления газов приводит также к пропорциональному увеличению парциального давления углеводородов в смеси и способствует, таким образом, повышению их растворимости в физических поглотителях. Поэтому при низких концентрациях кислых компонентов в смеси увеличение давления газа хотя и способствует уменьшению удельного расхода поглотителя, но недостаточно для повышения эффективности процессов очистки газа, так как вследствие повышения растворимости углеводородов избирательность процесса остается на низком уровне. Кроме того, увеличивается выход газов низкого давления на установке [1 ].
Таблица 1. Избирательность физических поглотителей при атмосферном давлении и температуре 25 °С
Поглотитель Растворимость, М3/М3 Избирательность, %
С02 Н2Э Сз Н8 Е СО2 Е Н28
Глютаронитрил 2,65 11,5 1,16 2,29 9,91
Диметилдормамид 4,86 38,1 3,89 1,25 9,79
Диметиловый эфир ДЭГа 4,63 — 4,68 0,99 —
Метанол 3,50 — 5,80 0,60
Метилдиметоксиацетат 3,41 — 2,34 1,46
Метилцианоацетат 3,22 10,7 1,34 2,40 8,2
К-Метилпирролидон 4,56 — 3,78 1,21 —
Пропиленкарбонат 3,20 11 1,84 1,74 5,98
Сульфолан 2,82 — 1,22 2,31 —
Триацетин 3,54 — 3,03 1,17 —
Три тиленцианогидрин 3,30 15,4 1,98 1,67 7,78
Смесь Этиленкарбоната(70 % масс.) и пропиленкарбоната (30 % ) 3,07 0,94 3,27 —
Смесь этиленкарбоната(70 % масс.) и пропиленкарбоната(30 % ) 3,25 — 1,14 2,85 —
Газы, получаемые на различных ступенях сепарации, содержат определенное количество сернистых соединений. Утилизация этих потоков является серьезной проблемой, так как связана с дополнительной очисткой, а в ряде случаев компримированием и подачей в поток сырьевого газа. Поэтому применение физических поглотителей для очистки газов предпочтительно при большой концентрации извлекаемых из смеси компонентов. Основными характеристиками эффективности физических поглотителей являются их избирательность и поглотительная емкость. Чем выше значение коэффициента избирательности, тем шире область использования физического поглотителя, т. е. возможность его применения для очистки газов с низкой концентрацией кислых компонентов. От поглотительной емкости абсорбента зависит его удельный расход, она определяет размеры оборудования, в первую очередь блока регенерации (холодильников, рекуперативного теплообменника, испарителя, десорбера, насосов и т. д.), а также расход тепла на подогрев и охлаждение поглотителя. На технико-экономические показатели установок переработки кислых газов оказывают влияние такие свойства поглотителя, как давление насыщенных паров, вязкость, температуры кипения и застывания, удельная теплоемкость и др. Основные требования к физическим поглотителям в целом такие же, как и к химическим. В ряде случаев для улучшения показателей абсорбентов (повышение избирательности, снижение температуры застывания или вязкости, облегчение режима регенерации и т. д.) к ним добавляют различные вещества. Для этой цели могут быть использованы вода, амины, гликоли, метанол, эфиры различных гликолей и т. д. Основные требования ко вторым компонентам физических поглотителей такие же, как и к первым [2].
35
В табл. 1 избирательность показывает отношение растворимости и Н2S в поглотителе к растворимости в нем пропана. Влияние температуры и удельного расхода поглотителя на степень извлечения кислых компонентов из газа аналогично влиянию этих факторов на характер извлечения углеводородов из газовых смесей углеводородными абсорбентами.
Литература
1. Смидович Е. В. Технология переработки нефти и газа. 3-е изд. М., Химия, 1980.
2. Гуревич И. Л. Технология переработки нефти и газа. М., Химия, 1972. Ч. 1. С. 347.
Очистка газов водными растворами метилдиэтаноламина Хужжиев М. Я.1, Нуралиев С. С.2
'Хужжиев Маъмур Янгибаевич /Xujjiyev Ma 'mur Yangibayevich — преподаватель;
2Нуралиев Сарваржон Содикжон угли /Nuraliyev Sarvarjon Sodikjon ugli - студент, кафедра технологии нефтехимической промышленности, факультет химической технологии, Бухарский инженерно-технологический институт, г. Бухара, РеспубликаУзбекистан
Аннотация: в статье рассматриваются процессы очистки газов водными растворами метилдиэтаноламина.
Ключевые слова: сернистый газ, H2S, С02, метилдиэтаноламин, абсорбер.
При использовании в качестве поглотителя сероводорода водных растворов моно- и диэтаноламинов происходит также глубокое извлечение из газов диоксида углерода. Отсутствие в составе товарного газа СО2 снижает расходы на дожатие и транспортирование газа, так как этот компонент является балластом. Однако в ряде случаев нет необходимости в тонкой очистке газа от Ш2, например, при подаче очищенного газа в топливную сеть, находящуюся вблизи ГПЗ, при закачке газа в пласт, при необходимости подачи на действующую установку дополнительного количества газа с большим содержанием сероводорода, нежели это предусмотрено по проекту и т. д. Поэтому большое практическое значение имеет разработка процессов избирательного извлечения из газа сероводорода в присутствии диоксида углерода [1].
Одним из таких процессов является очистка газа водными растворами метилдиэтаноламина (МДЭА). МДЭА относится к третичным аминам. Он имеет низкое давление насыщенных паров, высокую устойчивость к разложению и минимальную коррозионную активность. Относительная высокая селективность МДЭА к Н^ в присутствии объясняется меньшей способностью
третичных аминов образовывать с диоксидом углерода карбаматы. Необходимым условием обеспечения селективной сорбции Н^ является точный выбор числа тарелок абсорбера и времени контакта газ — МДЭА.
При малой продолжительности контакта не достигается тонкая очистка газа от НД при большой -за счет увеличения количества поглощенного диоксида углерода снижается селективность процесса. В Газлинском СОУ осуществлен перевод установки диэтаноламиновой очистки газа на МДЭА. Первоначально установка была спроектирована на переработку 1,3 млн. м3/сут газа, содержащего 2,65 % СO2 и 0,1 % Н^. В связи с подключением в систему ряда скважин концентрация в газе повысилась до 3,5 %. В этих условиях получение кондиционного газа обусловило снижение производительности установки до 991 тыс. м3/сут при степени насыщения 0,48 моль кислых газов на 1 моль раствора ДЭА Возможность сохранения производительности установки прорабатывалась в трех вариантах: а) увеличение мощности установки на 340 тыс. м3/сут путем дополнительных капиталовложений; б) повышение степени насыщенности раствора до 0,65 молъ/моль; в) замена раствора ДЭА на МДЭА [2].
