16). Очистка газов от н2s и др. S-содержащих примесей.

Абсорбционные методы

Хемосорб процессы основаны на хим взаим-и H₂S с активным компонентом абсорбента, в качестве кот применяют амины (моно- ,ди-триэтаноламины, диизопропаноламин) щелочи.

Физическая абсорбция основана на физ растворении Н₂S в абсорбенте, в качестве абсорбента используют N-метилпирролидон, гликоли (ди- и триэтиленгликоли), трибутилфосфат, сульфолан, метанол

В комбинированных процессах исп смешанны поглотители (хемосорбенты, абсорбенты). Распростр процесс «Сульфинол»: поглотители приме­няют сульфолан и диизопропаноламин.

Адсорбционные процессы основаны на селективном физическом поглощении H₂S в порах твердых поглотителей, которыми являются активные угли или синтетические цеолиты.

Методы каталитического окисления основаны на превращении Н₂S в элементную S в присутствии кат (комплексных соед-й хлорида железа с динатриевой солью этилендиамин-тетрауксусной кислоты (Трилон Б) или горячего р-ра мышьяковых солей щелочных металлов).

Очень важное значение в любом методе им пра­вильный выбор поглотителей, кот должен:

• им давление насыщ. па­ра при температурах сорбции, чтобы потери его с очищаемым газом были минимальны;

• обладать  способ­ностью поглощать кислые соединения из газа в широком интер­вале их парциальных давлений;

• им  вязкость, обеспечивающую хороший межфазный контакт с газом,  растворяющую способность в отношении у/в;

• корроз. активность+стойкость к окисл-юмногоразовое использ-е

• недорогой

Конечно идеальных поглотителей, максимально удовлетво­ряющих всем этим требованиям, не существует, а используемые на практике поглотители в чем-то максимально удовлетворяют этим требованиям, а в чем-то - явно недостаточно.

17). Очистка газов от н2s аминами.

18). Основные методы очистки газов от h2s и co2.

экон выгодны+ степ очистки 99,9% + эфф-н

Процессы очистки аминами

15-20% МЭА, ДЭА извлекают СО₂ и Н₂S

ТЭА – только Н₂S.

Макс абсорб. спос-тью к СО₂ обладает МЭА:

Абсорбция: 40—45°С и 1,5-3,0МПа.

Десорбция: 105-130⁰С и Р_АТМ карбонаты и бикарбонаты разлагаются с выделением СО₂

Получаемый СО₂(99%-ый) использ-ся для пр-ва соды, карбамида. Содержание в очищ. газе0,01—0,1%

+ эконом и эколог — один из лучших.

скорость поглощения кислых газов,  стоимость реагентов, легкость регенерации и  растворимость у/в.

- МЭА-процесса:

• необратимо образ-е хим. соед-й МЭА с COS, CS₂ и O₂

• потери от испарения(летуч); расход Q на регенерацию

• низкая эффективность по меркаптанам;

• неселективность к Н₂S в присутствии СО₂;

• вспенив-сть в присутствии жидких у/в, инги­б-в корозии и мех-х примесей.

 нарушение режима работы установки, ухудшение качества  производ-ти установок по газу. потери аминов в результате уноса с газом.

Вспенивание возникает в абсорберах. Признаки вспен: Vпены на контакт тарелках, перепада p в ап, появление значительного уровня жидкости в сепараторах очищенного (абсорбер) и кислого (десорбер) газов.

причина вспенивания–примеси, попадающие в абсорбент(жид. у/в, пластовая вода, мех примеси, ингибиторы коррозии). Они накапливаются, при опред-й их концентрации начинается вспен-е р-ра.

Предотвращение: поглотитель перед входом в абсорбер, сепарация от мех примесей, фильтрование.

1. минимум примесей.

3. Период промывка и очистка апп-та от шлама.

4.вывод примесей из системы непрерывной фильтрации раствора амина.

5.антивспениватель(пеногаситель). силиконовые композиции, высококип. спирты при массовой доле их в растворе 0,001-0,01%.

Аминовая очистка не позволяет очистить газ до содер­жания сероводорода меньше 0,5% после неё обычно проводится горячая щелочная очистка при 50—80°С и до 2 МПа:

удал из очищаемых газов не только сероводород, но и др сернистые соединения:

NaOH + CO₂  NaHCO₃

+ непрерывность при высокой степени очистки (остаточное сод серы в очищенном газе составляет не более 0,5 мг/м^.3).

- проц необратим–щелочь связ Sсод примеси в нерегенер-ые соедрасход щелочи, образ-ю шлама в виде Na₂S и по­тере сероводорода для дальнейшей переработкинеэконом.

- плохая очистка от дисульфидов и тиофенов.

Селективные абс-т для Н₂S: диэтаноламин (ДЭА), метилдиэтаноламин (МДЭА), дигликольамин (ДГА) и диизопропаноламин (ДИПА). Первые 3 абс-та устойчивы к COS, CS₂ и CO₂, + унос.

- хим активность и поглощающая способность.

ДЭА лишен недостатков, присущих МЭА. Исп для очистки от COS и CS₂, тк образует с ними соед, кот гидролиз-ся приТ с выдел H₂S и СО₂.

- высокую стоимость ДЭА;

-  поглот способность, чем МЭА (тк мол масса ДЭА  в 1,7 чем у МЭА);

- для одинак с МЭА степени очистки треб более  скорости циркуляции растворителя.

+ тонк очис в присут-и СОS, СS₂ и тяж у/дов,

+ легкая регенерация абсорбента

+ вспениваемость

ДГА + исп 60-75%рры дигликольамина НОСН₂СН₂ОСН₂СН₂NН₂ кол-во циркул погл-ля   энергозатраты и габариты оборудов-я.

+ глубокую очистку от H₂S и СО₂, COS, CS₂ и меркаптанов. растворяет у/ды.

-стоимость;потери при эксплуат;поглот спос

МДЭА+ДЭА(30-50%) + в 2раза  расход чем приДЭАулучшает тех-эконом показатели.

+  корроз-агрессне теряем оборуд-е

ДИПА 40%р-р - стоимость

+ тонк очист газа от Н₂S и СО₂ при  раст-ти в нем у/дов.

+извлек до 50% COS и RSR.

+легко регенерируется, потери его при регенерации вдвое, чем у МЭА, расход пара, не корродирует аппаратуру.

Процесс очистки растворами солей щелочных Ме

Эти процессы основаны на хемосорбционной активности вод­ных растворов карбонатов натрия и калия по отношению к основным серосодержащим соединениям газа (кроме меркапта­нов). Процесс совершенствуют путем добавок к поглотите­лю различных активирующих добавок, повышающих его поглотительную способность и снижающих его коррозионную актив­ность и пенообразование.

При контакте этих растворов с сернистыми соединениями газа образуются соединения, легко разлагающиеся при регенерации:

Nа₂СО₃ + H₂S → NaHCO₃ + NaHS;

Na₂CО₃ + Н₂О → 2NaHCО₃;

К₂СО₃ + H₂S → КНСО₃ + KHS;

К₂СО₃ + СО₂ + Н₂О → 2КНСО₃;

COS + Н₂О → СО₂ + Н₂S.

Принципиальная технологическая схема этих процессов ана­логична схеме очистки аминами, но несколько отличается режимными показателями (выше температура сорбции - 90-120 °С).

Наиболее распространен поташ-процесс, где в качестве погло­тителя используют 25 - 35%-й раствор К₂СО₃, очищающий газ от H₂S, CO₂, COS и CS₂. Сорбция проводится при температуре 110 - 115°С и давлении 2-8 МПа. Регенерацию насыщенного раствора осуществляют практически при тех же температурах (115 - 120°С), но при пониженном давлении, близком к атмосферному (или даже под вакуумом).

Процесс очистки горячим поташом применяют для газов с высоким содержанием СО₂ и общей концентрацией кислых газов выше 5-8%.

К недостаткам процесса можно отнести: трудность удаления меркаптанов, коррозию оборудования и необходимость иметь низкое соотношение количеств сероводорода и диоксида угле­рода в исходном газе.