CC BY
9Вестник магистратуры. 2016. № 11-2(62).
ISSN 2223-4047
УДК 61
Р.Н. Бикчантаева, Э.Р. Бариева, Е.В. Серазеева
УСОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ПРОЦЕССА ОЧИСТКИ НЕФТЯНОГО ГАЗА ОТ СЕРОВОДОРОДА
В статье рассмотрена актуальная проблема очистки нефтяного газа от серосодержащих компонентов, которая является необходимым составляющим в процессе разделения и переработки газов.
Ключевые слова: нефтепереработка, очистка нефтяного газа, сероводород, нефть, газ.
При современных интенсивных темпах добычи нефти (особенно высокосернистой нефти) параллельно возрастает и количество попутно добываемого газа, который в свою очередь является важнейшим нефтехимическим сырьем [1]. Однако, содержащиеся в нем некоторые компоненты неуглеводородного характера, являются нежелательными. Например, сероводород, находящийся в газе приводит к сероводородной коррозии всего оборудования, с которым контактирует. Также он является ядом для каталитических процессов. Ежегодно из-за этого газоперерабатывающие заводы терпят колоссальные убытки, в основном на замену оборудования [2].
Промысловый газ, поступающий на переработку, в полном объеме загрязнен сероводородом, поэтому нефтяной газ на приеме проходит очистку. Технологический процесс очистки нефтяного газа от сероводорода и углекислого газа основан на хемосорбционном способе с применением в качестве поглотителя 10-20% водного раствора моноэтаноламина. Процесс очистки является круговым, непрерывным. Подача реагентов теплоносителя происходит по замкнутому циклу, не создавая отходов и выбросов.
Нефтяной газ с содержанием сероводорода температурой до 30°С и давлением 1,0-1,7 кгс/см2 (0,1-0,17Мпа) с промыслов поступает двумя параллельными потоками в сепараторы, где отделяется капельная влага и углеводородный конденсат. Затем газ из сепараторов поступает в нижнюю часть абсорберов. В верхнюю часть абсорберов насосами орошения из емкости подается 10-20% регенерированный водный раствор моноэтаноламина (МЭА) с температурой до 35оС. Очищенный от сероводорода газ с давлением 0,7-1,4 кгс/см2 (0,07-0,14Мпа) и температурой 20-35оС из абсорберов поступает в сепараторы для отделения увлекаемых газом капель раствора моноэтаноламина. Уловленная жидкость и раствор из сепараторов передавливается в емкости. Очищенный газ из сепараторов подается по трубопроводу на прием компрессоров, заводов [3]. Насыщенный раствор моноэтаноламина из низа абсорберов поступает в разделительные емкости. Насыщенный раствор моноэтаноламина из этих емкостей насосами прокачивается в трубную часть теплообменников, где нагревается до 50-90оС встречным потоком регенерированного раствора и подается в десорбционные колонны на регенерацию. Регенерированный раствор МЭА выводится из куба десорбционных колонн с давлением до 0,5 кгс/см2 (0,05Мпа) и температурой 105-115оС и поступает в межтрубное пространство теплообменников, где охлаждается встречным потоком насыщенного абсорбента до 60оС, затем в воздушных холодильниках до 35оС и поступает в емкости. Охлажденный регенерированный раствор МЭА из емкостей с помощью насосов подается на орошение абсорберов. Кислые газы из десорбера с температурой 98-107оС и давлением до 0,5 кгс/см2 (0,05Мпа) поступают на охлаждение в воздушные холодильники. Проходя через воздушные холодильники кислые газы охлаждаются до 15-45оС и поступают в емкости-сепараторы, где осуществляется сепарация газожидкостной смеси. Кислые газы из сепараторов через регулирующие клапана направляются на установку утилизации кислых газов. При ремонте установки кислые газы сжигаются на факеле. Перед подачей в факельный коллектор кислые газы проходят через сепаратор, где отделяется сконденсированная в трубопроводе жидкость. Сепаратор выполнен с парообогревом. При подогреве углеводороды и сероводород испаряются и уходят на факел для сжигания, а оставшаяся вода дренируется в амбар. Кислая вода из сепаратора с помощью насосов подается на орошение десорберов. По мере накопления в циркулирующем растворе продуктов полимеризации, разложения и окисления моноэтаноламина, предусмотрена подача раствора в количестве 3% от циркулирующего раствора на разгонку в перегонные кубы реакторов. Пары моноэтаноламина из перегонного куба реакторов поступают в нижнюю часть десорберов. Кубовой остаток удаляется промывкой паром и водой [4].
Предлагается усовершенствование процесса в виде замены водного раствора моноэтаноламина на диэтаноламин (ДЭА). Преимущества ДЭА - очистки по сравнению с очисткой МЭА следующие: обеспечивается тонкая очистка газов, выше химическая стабильность, насыщенный абсорбент легче регенери-
© Бикчантаева Р.Н., Бариева Э.Р., Серазеева Е.В., 2016.
ISSN 2223-4047
Вестник магистратуры. 2016. № 11-2(62)
руется, ДЭА имеет более низкое давление насыщенных паров, что обеспечивает меньшие потери с кислым газом в десорбере, процесс можно проводить на 10-15 °С выше, меньшая степень вспенивания раствора
На основании проведенного анализа можно сделать вывод, что мероприятие по замене поглотителя позволит сократить затраты на регенерацию абсорбента и увеличит поглощающую способность, а также приведет к уменьшению расхода поглотителя.
Библиографический список
1. Сафиуллова Э.Р., Серазеева Е.В., Бариева Э.Р. Использование и утилизация попутного нефтяного газа на нефтегазодобывающем предприятии. Вестник магистратуры №8(59). Т I, 2016. С. 19-20.
2. Андреев А.Ф., Дунаев В.Ф., Зубарева В.Д. Основы проектного анализа нефтяной и газовой промышленности - Москва, Акрил, 2005 - 125 с.
3. Касаткин А.Г. Основные процессы и аппараты химической технологии/А.Г Касаткин. - М.: Химия, 1971 -
784 с.
4. Дытнерский Ю.И. Процессы и аппараты химических технологий/ Ю.И. Дытнерский. - М.: Химия, 2002. -
368 с.
БИКЧАНТАЕВА РАМИЛЯ НАИЛЬЕВНА - магистрант, кафедра «Инженерная экология и рациональное природопользование», Казанский государственный энергетический университет, Россия.
БАРИЕВА ЭНЗА РАФАИЛОВНА - кандидат биологических наук, доцент кафедры «Инженерная экология и рациональное природопользование», Казанский государственный энергетический университет, Россия.
СЕРАЗЕЕВА ЕЛЕНА ВЛАДИМИРОВНА - старший преподаватель кафедры «Инженерная экология и рациональное природопользование», Казанский государственный энергетический университет, Россия.
