Технология переработки природного газа и конденсата - Афанасьев А.И.
ISBN 5-8365-0107-6
Скачать (прямая ссылка):
360
Переход от диметилового к дибутиловому эфиру ДЭГа приводит к двухкратному увеличению растворимости пентана в эфире при прочих равных условиях. Растворимость воды в эфирах и соответственно эфиров в воде падает с увеличением молекулярной массы алкильного радикала.
С точки зрения технологичности использования абсорбента, особенно при пониженных температурах контакта, предпочтительными являются диалкиловые эфиры этиленгликолей. Од-
361
0-1
701-1-1-1-1-10
100 80 60 40 20 0
МЭЭТЭГ
0 20 40 60 80 100
Состав поглотителя, мас. доли дэг
Рис. 4.60. Влияние состава поглотителя на растворимость компонентов при T = 293 К, pH;S, рсо2 = 0,1013 МПа, Pc H SH = *'33 кПа:
/ - H2S, г - со2, з - C2H5SH
нако высокая поглотительная способность моноалкиловых эфиров по отношению к сернистым соединениям, высокая селективность по отношению к H2S и возможность одновременно с очисткой осуществлять осушку обрабатываемого газа делают их эффективными абсорбентами для процессов удаления сернистых соединений из природного газа.
Наиболее предпочтительными абсорбентами являются метил- и этиловые эфиры три- и тетраэтиленгликолей. Данные эфиры имеют достаточно низкие температуру замерзания и вязкость, что позволяет использовать их для обработки газа при пониженных температурах контакта (-10-0 °С).
362
4.3.8. ОЧИСТКА ГАЗА ОТ СЕРНИСТЫХ СОЕДИНЕНИЙ АБСОРБЕНТОМ НА ОСНОВЕ МОНОМЕТИЛОВЫХ ЭФИРОВ ЭТИЛEHГЛИКОЛЕЙ Л-201-2-100
Институтом ВНИИСС совместно с ВНИИГАЗом разработан абсорбент на основе монометиловых эфиров поли-этиленгликолей. Синтез данного абсорбента протекает по следующей схеме: і
CH1OH + KOH <=> CH1OH +H2O;
CH3OK + H(OCH2CH2) -» CH3(OCH2CH2X1OK; :
CH1(OCH2CH2X1OK + CH1(OCH2CH2X11OK <^>
CH1(OCH2CH2X1OH + CH1(OCH2CH2X11OK; ':
СН1(ОСН2СН2)„ОК + (H2O) + H1PO4 -»
-» СН3(ОСН2СН2)„ОН + (H2O) + KH2PO4. "'
После очистки получается абсорбент со следующим физико-химическим составом:
Плотность, при 293 К, кг/м'................. 1066+ 1070
Вязкость, при 293 К, м2/с 10 "............... 13-=-56
Температура замерзання, К ................. 233
Температура кипения, К ...................... >513
Показатель преломления при 293 К ........ 1,4450
Молекулярная масса ........................... 190 210
Абсорбент Л-201-2-100 представляет собой прозрачную жидкость, слегка желтоватого цвета, растворим в воде в любых соотношениях; хорошо растворяет алкиламины, что позволяет использовать его в качестве компонента для смешанного физико-химического абсорбента для обработки природного газа.
Наличие в молекуле эфиров незамещенной гидроксильной группы обусловливает высокую гигроскопичность данного абсорбента. Это позволяет одновременно с очисткой газа от сернистых соединений осушать газ.
Абсорбент стабилен при условиях регенерации. Низкая температура замерзания абсорбента позволяет использовать данный абсорбент при пониженных температурах контакта.
На рис. 4.61 приведено влияние концентрации абсорбента
363
I_I_I_I_I_I_I_I_I_I_L-
' O 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 Содержание H2O, % мол.
Рис. 4.61. Влияние воды на вязкость раствора Л-201-2-100
на температуру кипения при нормальном давлении и вязкость при различных температурах.
Температура кипения абсорбента Л-201-2-100 при давлении 0,1 МПа ' '
Температура кипения, К ..... 513 397-398 398+390 383-384 380
Концентрация воды в абсорбенте,
% мае............................... О 6,0 10,0 15,0 20,0
4.3.9. РАСТВОРИМОСТЬ КОМПОНЕНТОВ ПРИРОДНОГО ГАЗА В АБСОРБЕНТЕ Л-201-2-100
Растворимость меркаптанов, сероводорода, углекислоты в абсорбенте Л-201-2-100 определялась хроматографичес-ким методом.
Константы Генри абсорбатов в Л-201-2-100 в интервале температур контакта от 253 до 293 К приведены в табл. 4.69.
364
Таблица 4.69
Константы Генри RSH, H2S и CO2 в абсорбенте Л-20І-2-І00 ( МПа / мольные доли)
Абсорбат Температура, К
293 283 273 263 253
C2H5SH 0,0719 0,0486 0,0315 0,0165 0,0098
Z-C3H7SH 0,053 0,0349 0,0223 0,0111 0,0071
«-C3H7SH 0,0279 0,0177 0,0108 0,0053 0,0032
п. s.-C4H9SH 0,0196 0,0123 0,0076 0,0036 0,0021
H2S 0,5600 0,3962 0,2843 0,1984 0,1265
CO2 4,3712 3,4947 2,7185 2,0364 1,5572
Растворимость COS и CS2 в абсорбенте Л-201-2-100 (МПа/мольные доли) определена при температурах контакта 283-313 К:
Температура, К ............... 313 293 283
Абсорбат:
COS.......................... 2,2325 1,1775 1,5530
CS2 ............................ 0,1879 0,1023 0,0744
Зависимость растворимости компонента природного газа от температуры описывается уравнением вида:
In Kn= А- В/Т. (4.84)
Значение констант А. В, а также теплоты абсорбции приведены в табл. 4.70.
Зависимость растворимости меркаптанов от их температур кипения и температур контакта для абсорбента Л-202-100 описывается уравнением:
In Кн, = 13,178 - 0,02588 Ты -ЩЬЛ + " > *
+ 8,05783 - 3,83385^j2, (4.85)
где Кн, - константа Генри меркаптана, МПа/мол. доли; Tbl -
