27). Мембранный метод очистки газов от кислых компонентов.

основан на их различ спос-ти проходить ч/з полупроницаемую перегородку, разделяющую массообменный апп на 2рабочие зоны.

Под p легкопроник комп-ты проходят ч/з мембрану, труднопр–выводятся из раздел-го ап.

Для селек выделения СО₂ и H₂S из природного газа, содерж, в основном, метан, исп полимерные мембраны. Применение таких мембран позволяет с эфф очистить газ от кислых компонентов.

Предварительно необходимо провести осушку, сепарацию и очистку газовой смеси от механических примесей.

- дорого; произ-ть; сложность регенерации мембран.

28). Очистка газов от меркаптанов.

3про­цесса – абсорб-е, адсорбц-е и каталитические.

1. Абсорбционные методы (хемосорбцион-е)

с помощью10-15%-х водн р-ров NaOH или КОН

обратима

+ Образ-ся меркаптидNa разлагается при t. Одновременно с меркаптанами извлекает СО₂ .

+ незав от нач кон­ц глубоко очищ от меркапт низкие энергоза­траты

- проблема утилизации отходов (отраб щелочи). – Неэффективен от серооксида углерода, сульфидов и дисульфидов.

2. Адсорбционные методы

+ глубокая очистка природ газа (или ШФЛУ) от меркаптанов, особенно если газ на­правляют далее на низкотемпер переработку.

Адс-ты: акт уголь или цеолит.

Адсорбция: р (до 5 МПа) и 30 - 35 °С,

десорбцию - при300 ^оС.

Десорбент азот или нагретый 300°С прир газ.

-чув-ть к способу перераб газа на предыдущих стадиях,  отраб газа, получ при регенерации адс-тов при их закоксовывании.

3) Кат методы очистки (гидрир-е, гидролиз, ок-е).

3.1Гидрирование (гидроочистка) – превращ-е серосодержащ соед-й в Н₂S

реакцион спос: серооксид углерода>мерк>тиофен

2-5МПа, 300-400°С в присутствии Co-Ni-Mo ка­т

3.2Гидролиз - взаимодей Sорганич соед с вод паром при высоких температурах:

3.4Окисление кат=сульфид никеля Ni₂S₂ на нос-ле 300-350°С обр диоксидS, выдел затем из газа

4). Демеркаптанизация сжиж газов (абсорбционно-каталитич.)

+ полное удаление меркап-в

вначале в абсорбере меркаптаны поглощаются щел-м р-ром, сод кат(орган соли Со). Затем насыщ-й меркаптанами р-р направ-т на ок-е О₂ воздуха (меркаптв инерт дисульфиды, кот легко отдел от р-ра :

+ кат методов очист-глубина удаления Sорг соед

29). Утилизация h2s. Производство s модифицир-м процессом Клауса.

Извлекаемая из природного газа смесь кислых газов наполовину по V состоит из Н₂S. Остальная часть СО₂ и небольшое к-во серооксида углерода и у/в (метан, этан). Эта смесь кислых газов утилизир-ся обычно на месте очистки природ газа с целью получения из нее элементной серы.

процесс Клауса основан на окис-и Н₂S  S

1)На термич стадии ведут пламенное окиc-е H₂S воздухом со стехиомет-м кол-вом О₂ при 900—1350°С.

2)На кат стадии (кат=боксит или активный триоксид алюминия) 220—250 °С.

Одновременно с таким 2стадийным образован серы протекает реакция прямого окисления:

побочные реакции:

метод Клауса реализует три ступени.

Содерж Н₂S опр-ет стабил горения кислого газа: > 45% (об.) горение ста­бильное, если < то требуется предпринять соответ­ствующие меры для стаб-ции горения (подогрев газа и воз­духа).

Содерж у/дов в кислом газе невелико 5% но расход воз­духа для горения, объем газов после горения и размеры оборудования.

CS₂ и COS уменьшают выход серы.

содержания CO₂ в кислом газе отрица­тельно влияет на процесс горения Н₂S

30). Доочистка отходящих газов процесса Клауса. 1) Процессы, основанные на продолжении р-ции Клауса + невыс стоимос, высокой степени извлечения серы(99,6%) и хорошей совм-ти с процКлауса. тв кат = оксид алюминия. «Салфрин» Р-ция Клауса проходит при150ºС. Образующаяся сера адсорбируется в жидком виде на кат-ре. После его дезактивации вследствие этого осаждения она удаляется обраб-ой горяч очищ-м газом, нагретым300ºС. 2) Проц-сы кат. гидрогенизации SO₂ и др серосодержащих соединений в сероводород исп при очистке газов, содерж значительное к-во соед, не способных вступать на установках Клауса в р-ии с образованием серы – COS, CS₂

«Бивон» нагретую газовую смесь пропускают через слой алюмокобальтмолибденового кат, где протекают реакции гидрирования. Затем газ поток с целью извлеч из него обр-ся Н₂S направляют на окисление до элементной серы.

«СКОТ» основан на гидрировании всех сернистых соединений до Н₂S на аналог кат-ре.

Отличие–образ-ся Н₂S изв-ся р-ром алканоламинов, а выдел при регенер аминов кислый газ возвращают на установку Клауса.

Одновременно протекают реакции гидролиза:

3) Проц-сы, основ-е на окислении всех Sсоед до SO₂

процесс “Уэллмэн Лорд” и АТС. Эти процессы основаны на дожиге всех сернистых соед до диоксида серы с последующим его извлечением и получением из него серы, серной кислоты или тиосульфата аммония. Процессы различаются способом переработки SO₂.

Дегазация серы

Сера, получаемая на устКлауса, содерж растворенный Н₂S в свобод виде и хим связанного полисульфида водорода, что приводит к его выделению во время хранения и транспортировки жидкой серы. Такое самопроизвольное выделение сероводорода из жидкой серы создает опасные ситуации в связи с токсичностью и взрывоопасностью сероводорода. Кроме того, недегазированная сера более коррозионно активна к аппаратуре и оборудованию.

Проблемы, возникающие при транспортировке и хранении жидкой серы, могут быть предотвращены в процессе ее дегазации.

Главными задачами при разработке новых технологий дегазации серы сегодня являются: полный отказ от применения аммиачного кат, отрицательно влияющего на качество серы, и сокращение времени дегазации при одноврем повышении качества серы и минимальных затратах на реконструкцию узла дегазации.