Технология переработки природного газа и конденсата - Афанасьев А.И.
ISBN 5-8365-0107-6
Скачать (прямая ссылка):
In Kn = й0 + atx + 1000/7Xa2 + а3х) + аЛх, (4.82)
где а0, аи а2, а3, A4 - коэффициенты уравнения (табл. 4.67); х -мольная доля моноалкилового эфира в абсорбенте; T — температура контакта.
Высокое значение коэффициента множественной корреляции свидетельствует о хорошем соответствии уравнения (4.82) экспериментальным значениям. Средняя погрешность между экспериментальными и расчетными значениями констант Генри по меркаптанам не превышает 15 %, по сероводороду и двуокиси углерода - 8 %.
Зависимость растворимости меркаптанов от их температуры кипения и состава абсорбента описывается уравнением (табл. 4.68):
357
Oy л 2 Xi ? 4
зо- - —------
20
S
"s
(Л
SC
І/о 5
"/00 /40 2/0
Молекулярная масса
Рис. 4.57. Зависимость растворимости H2S и C2H5SH от молекулярной массы моноалкиловых эфиров этилентликолей:
/ - метиловый эфир - C2H5SH, 2 - этиловый эфир - C2H5SH, 3 - метиловый эфир - H2S, 4 - этиловый эфир - H2S
Таблица 4 67
Значения коэффициентов а0, а„ а2, аъ, в4 в уравнении (4.82)*
Коэффици-
Компонент А ент множест-
венной корре-
ляции
C2H5SH 9,38121 0,40197 -3,02445 -0,6509 0,25555 0,996
10,1523 -1,627 -3,23707 -0,21583 0,72957 0,994
1-C1H7SH 10,78939 -1,47842 -3,52969 -0,2091 0,67118 0,99
10,54123 -1,60115 -3,43909 0,22665 0,63092 0,99
п C,H7SH 11,07226 -0,78215 -3,78874 -0,36701 0,50966 0,99
11,3724 -1,12624 -3,8627 -0,25513 0,28321 0,991
п s -C1H4SH 12,12723 -0,45785 -4,17499 -0,35042 -0,05404 0,994
11,59124 -2,52174 -4,00491 -0,04777 0,43953 0,994
H2S 8,40292 -0,53225 -2,23886 -0,29514 0,34682 0,997
9,13529 -1,1030 -2,42492 -0,08966 0,09514 0,992
CO2 9,21162 -2,49998 -1,89025 0,2752 0,4028 0,997
8,78485 -0,73334 -1,7614 -0,04927 -0,34639 0,993
* В верхней строке указаны данные для ММЭТЭГ, в нижней - для
МЭЭТЭГ
358
Таблица 4.68 ?
Значение коэффициентов в уравнении регрессии (4.83)
Коэффициент ММЭТЭГ МЭЭТЭГ
-3,48212 3,13756
ai -0,45291 -1,68239
а2 0,04287 0,02347
«з 3,105287 1,29283
-0,4298 -0,17473
аь -20,19405 -14,81658
«ь Коэффициент множест- 0,3469 0,53228
0,99 0,991
венной корреляции
1гЛСн = а0 + а.х + a2Tb + I а + ах + ±2±
T { ' 1000
(4.83)
Все эфиры полиоксиэтиленгликолей обладают высокой поглотительной способностью по отношению к сероводороду и меркаптанам, которая составляет для сероводорода 20-30 м3/м3 раствора, для этилмеркаптана 6-11 кг/м3 при указанных ранее условиях.
На рис. 4.54 приведены равновесные данные для сероводорода, углекислоты и этилмеркаптана в некоторых алкиловых
100 120 140 160 180 200 220 Молекулярная масса
Рис. 4.58. Зависимость растворимости H2S и C2H5SH от молекулярной массы моно- и диалкиловых эфиров этиленгликолей:
/ - монометиловый эфир - C2H5SH; 2 - моно- и днметиловый эфир - H2S; 3 - диметиловый эфир - C2H5SH
359
эфирах оксиэтиленгликолей и таких широко известных абсорбентах, как трибутилфосфат, пропиленкарбонат. Сопоставление приведенных данных показывает, что растворимость сернистых соединений в алкиловых эфирах этиленгликолей достаточно высока и соизмерима с растворимостью сернистых соединений в таких физических абсорбентах как "Селексол", ТБФ.
Растворимость компонентов в абсорбентах уменьшается с увеличением температуры контакта. Увеличение молекулярной массы меркаптана приводит к возрастанию его растворимости в абсорбентах.
Высокая поглотительная способность и селективность алкиловых эфиров оксиэтиленгликолей по отношению к H2S делает возможным применение данных абсорбентов для селективной очистки природных газов от сероводорода в присутствии углекислоты. Причем, уменьшение температуры абсорбции увеличивает селективность абсорбентов.
Физико-химические и абсорбционные свойства алкиловых эфиров оксиэтиленгиколей зависят от числа оксиэтиленовых групп в молекуле, степени замещения гидроксила и природы алкильного радикала.
На рис. 4.57 и рис. 4.58 приведены зависимости растворимости этилмеркаптана и сероводорода от молекулярной массы алкиловых эфиров этиленгликолей. Рост числа оксиэтиленовых групп в эфирах приводит к увеличению растворимости в них этилмеркаптана и сероводорода, а также к возрастанию вязкости и температуры застывания абсорбента.
Замещение водорода одной гидроксильной группы диэти-ленгликоля на метальный или этильный радикал увеличивает растворимость этилмеркаптана в эфире на 1,7 и 4 кг/м3, сероводорода на 12 и 10 м3/м3. Замещение второго гидроксила в молекуле монометилового эфира на метальный радикал приводит к дальнейшему возрастанию растворимости этилмеркаптана на 4 кг/м3, сероводорода на 2 м3/м3 раствора (рис. 4.59, 4.60).
Переход от гликоля к моно-, а затем к диалкиловому эфиру этиленгликолей снижает вязкость и температуру застывания.
Увеличение молекулярной массы алкильного радикала приводит к уменьшению растворимости H2S и CO2 в диэфире ди-этиленгликоля.
При этом наличие в молекуле двух изопропильных радикалов оказывает еще большее отрицательное влияние. Растворимость C2H5SH и углеводородов C4H10 и C5H12 увеличивается с ростом алкильного радикала. Наибольшее влияние длины алкильного радикала сказывается на растворимости тяжелых углеводородов.
