Технология переработки природного газа и конденсата - Афанасьев А.И.
ISBN 5-8365-0107-6
Скачать (прямая ссылка):
Одной из важных характеристик абсорбента для очистки природного газа от сероводорода и углекислоты является его селективность, характеризующаяся отношением растворимости H2S и CO2 при идентичных условиях (температура контакта, парциальное давление абсорбата).
На рис. 4.54 представлены зависимости растворимости сероводорода и двуокиси углерода для некоторых из исследованных эфиров полиэтиленгликолей при температуре контакта T = 293 К. ,.,
1 ,\t " ""*"",. ' ¦ . , <
Таблица 4.55 - •¦
Значение констант А и В для H2S и CO2 в уравнении (4.77)
Абсорбент А В
H2S CO2 H2S CO2
дэг 8,035 9,3651 2136,3 1944,06
ммэтэг 8,2372 6,4819 2538 1451,9
дмэдэг 7,8357 7,8964 2393,5 1825,6
ДМЭТетраЭГ 8,0076 8,0871 2605,5 2050,98
МЭЭТЭГ 8,8466 7,8267 2712,9 1840,7
ММЭТЭГ 9,1424 8,7673 2864,9 2152,2
ДЭЭТЭГ 8,7199 6,2592 2744,6 1514,3
Таблица 4.56
Растворимость H2S и CO2 в простых алкиловых эфирах этиленгликолей при температуре 20 °С
Абсорбент Константа Генри Кн, МПа/мол. доли Растворимость, м3/м3
H2S CO2 H2S CO2
ДЭГ 2,1536 15,388 11,16 1,56
ММЭТЭГ 0,6657 4,517 24,53 3,24
ДМЭДЭГ 0,71 5,179 25,58 3,16
ДМЭТетраЭГ 0,4323 2,813 30,57 3,86
МЭЭТЭГ 0,6614 4,633 22,45 2,85
ММЭТетраЭГ 0,5109 3,91 26,67 2,97
ДЭЭТЭГ 0,4931 2,855 25,78 3,79
MK 0,9088 5,686 23,19 3,45
ЭК ' 0,806 5,266 21,51 3,04
CH3(C2H4O)7ZC3H7O 0,2312 1,925 38,6 3,05
349
О 400 800 1200 1600 О 0,1 0,2 0,3 О 0,2 0,4 0,6
Парциальное давление, Па Парциальное давление, МПа Парциальное давление, МПа
Рис. 4.54. Графики растворимости C2H5SH, H2S и СО, в алкиловых эфирах этиленгликолей при T = 293 К:
/ - ТБФ, 2 - ДМЭТетраЭГ, 3 ~ лапрол, 4 - ММЭТЭГ, 5 - ЭТ-1, 6 - ДЭГ, 7 - ПК
Таблица 4.57
Коэффициенты селективности алкиловых эфиров этиленгликолей
Абсорбент Температура, °С
20 10 0 -10 -20
ДЭГ 7,182 7,93 7,1 8,159 -
ММЭТЭГ 6,785 8,722 8,831 10,511 12,848
ДМЭДЭГ 7,295 8,228 8,128 9,38 10,015
ДМЭТетраЭГ 6,508 8,622 8,356 9,036 9,302
мээтэг .*•,:,<•. 7,007 8,1 8,906 9,252 11,782
ММЭТЭГ Hh 7,652 9,086 8,928 10,284 11,64
ДЭЭТЭГ с. 5,789 6,788 7,074 9,404 -
MK , - 6,25 - - - -
ЭК 6,533 - - - -
Hj(C2H4O)7IC1H7O 8,327 - - - -
Коэффициент селективности (табл. 4.57) может быть определен как отношение констант Генри диоксида углерода и сероводорода:
C = Kn
'К,
I M2S
(4.78)
4.3.5. РАСТВОРИМОСТЬ УГЛЕВОДОРОДОВ В ПРОСТЫХ АЛКИЛОВЫХ ЭФИРАХ ЭТИЛЕНГЛИКОЛЕЙ
Высокая растворимость углеводородов в физических абсорбентах (табл. 4.58) является одним из существенных факторов, затрудняющих использование физических абсорбентов для очистки от H2S и CO2 "жирного" углеводородного газа.
Таблица 4.58
Растворимость газов в эфирах ПЭГ (в нормальных объемах газа на объем растворителя)[44]
Диэфиры с простыми Средняя молекуляр- Растворимость
концевыми группами ная масса H2S CO2 C3H8 CH4
ДЭ150 (ДЭЭТЭГ) 206 24 2,7 - -
ДЭ280 (ДЭЭПЭГ) 336 25/14,5" 2,9 4,2 -
ДЭ400 (ДЭЭПЭГ) 456 25 2,6 4,2 0,2-0,25
ДП400 (дипропиловый 478 22 2,8 3,8 0,2-0,25
эфир ПЭГ)
МП500 (метилпропило- 514 23/14" 2,8 4,3 0,2-0,25
вый эфир ПЭГ)
* Данные для 40 °С
351
Таблица 4.59
Значение констант Генри углеводородов, МПа/мольные доли
Абсорбент Абсорбат Температура, 0C
20 10 0 -10
ДЭГ ммэтэг мээтэг I } CH4 C2H6 C3H8 і C4H10 п C4H10 CH4 C2H6 C1H8 г C4H10 п C4H10 CH4 C2H6 CjH8 г C4H10 п C4H10 139,81 27,95 10,26 5,156 3,897 66,04 11,03 3,49 1,31 0,867 38,87 8,86 3,46 1,817 1,184 131,67 25,54 8,58 4,072 3,288 55,72 9,21 2,27 1,116 0,581 36,24 7,92 3,01 1,454 0,935 120,34 21,55 6,55 3,255 2,411 49,92 7,24 1,7 0,458 0,336 34,13 6,92 2,34 1,088 0,682 108,9 18,92 5,25 2,495 1,878 45,62 6,69 1,11 0,375 0,283 30,88 6,22 2,01 0,884 0,534
Таблица 4.60 Значение констант а„, а„ а2, а3 в уравнении (4.79)
Абсорбент «о е. а, Коэффициент множественной корреляции
ДЭГ ММЭТЭГ МЭЭТЭГ 0,55567 -2,42914 0,08284 0,00104 0,00534 -0,00133 7,56541 11,68114 7,34642 -1,07552 -3,24165 -2,20393 0,999 0,999 0,99
Константы Генри углеводородов в диэтиленгликоле, монометиловом и моноэтиловом эфирах триэтиленгликоля приведены в табл. 4.59.
Зависимость константы Генри от температуры контакта и температуры кипения углеводорода имеет вид:
In = + O1T01 + а2(1 - Tb / T) + O3(I - Ты / T)2, (4.79)
где KHl - константа Генри, а0, аи а2, а3 - константы (табл. 4.60); T1n - нормальная температура кипения углеводорода; T - температура контакта
На рис. 4.55 видно, что уравнение (4.79) достаточно хорошо описывает экспериментальные значения растворимости углеводородов в исследованных абсорбентах и позво-
352
-I 61_I_I_1_I_I_I_1_I_I
'-0,2 -0,1 O 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6
1-Th/T
Рис. 4.55. Зависимость In Kn углеводородов от (1 - Ть/Т) для различных абсорбентов:
/ ~ ДЭГ; 2-ЭТ-иЗ- Лапрол 201-2-100; 4 - МЭЭТЭГ; 5 - ММЭТЭГ
ляет использовать его для расчета растворимости углеводородов C1-Q в широком диапазоне температур контакта.
23 - 2364
353
4.3.6. ВЛИЯНИЕ ПРИРОДЫ АЛКИЛЬНОГО РАДИКАЛА НА АБСОРБЦИОННЫЕ СВОЙСТВА ДИАЛКИЛОВЫХ ^ ЭФИРОВ ДИЭТИЛЕНГЛИКОЛЯ
