Технология переработки природного газа и конденсата - Афанасьев А.И.
ISBN 5-8365-0107-6
Скачать (прямая ссылка):
В качестве примера установки с закрытым циклом можно привести установку, разработанную компанией "Engineers and Fabricator". Производительность установки 2,8 млн. м3 газа в сутки. В схему включен дополнительный скруббер, орошаемый абсорбционным маслом. Стоимость установки, включая 53 т цеолитов, составляет 1 млн. дол. Расчетная стоимость аминовой установки аналогичной мощности оценивается на уровне 1,5 млн. дол. без учета стоимости осушающей установки, которая сопутствует мокрой очистке. Технико-экономические рас-
416
четы приведены применительно к газу, содержащему 60 % CO2 и 0,5-0,7 г/м3 сульфида водорода и меркаптанов.
Для адсорбционных установок небольшой мощности применяется полуоткрытый цикл регенерации. Этот вариант характеризуется тем, что в период регенерации часть газа с пиковыми концентрациями сернистых соединений сжигают на факеле, а остальной газ регенерации возвращают в поток очищаемого газа.
Потери газа в таких системах могут быть сведены до уровня 5 % от объема перерабатываемого газа. Используется также следующая последовательность операций на стадии регенерации. Регенерационный газ постоянно циркулирует через адсорбер до тех пор, пока слой адсорбента не нагреется до требуемой температуры. Затем осуществляется конечная продувка адсорбента газом для удаления основной массы серы и охлаждения.
Для того, чтобы в замкнутом контуре не накапливались водяные пары, предусматривается дополнительный блок осушки цеолитами. Потери газа в этом случае составляют менее 5 % от объема переработки. По такой технологии на Волжском автомобильном заводе эксплуатируется установка, состоящая из трех адсорберов: один находится на адсорбции, второй - на регенерации и охлаждении, третий - резервный. Циркуляция газа регенерации осуществляется путем эжектирования азотом.
Основные технологические параметры работы установки
Производительность, м3/ч ............................................ 2000
Давление газа на входе в установку, мм рт. ст................... 1700-1800
Температура газа, °С.................................................... 20-25
Количество цеолита, загруженного в один адсорбер, кг........ 1000
Расход технического азота на регенерацию, м3/ч .............. 25-30
Кратность циркуляции азота.......................................... 5-6
Продолжительность стадии, ч:
адсорбции ............................................................ 24
регенерации.......................................................... 12
охлаждения........................................................... 12
Диапазон рабочих условий, в котором могут эксплуатироваться адсорбционные установки сероочистки
Производительность, тыс. м3/сут .................................. 25-25000
Избыточное давление, атм............................................. 5-84
Температура, °С.......................................................... 20-50
Содержание сульфида водорода, мг/м3 ............................ 20-6650
Содержание меркаптанов, мг/м3..................................... 15-1000
Содержание диоксида углерода, % мол............................. 1-50
Отношение C02/H2S в газе........................................... До 1000
Технологические особенности адсорбционных установок очистки природного газа от сернистых соединений помимо
собственно адсорбционной системы проявляются также в спо-
27 - 2364 417
собе очистки газов регенерации цеолитов, который выбирается с учетом состава сернистых соединений (табл. 4.85).
Во всех случаях после очистки газов регенерации от сернистых соединений требуется его осушка. Чаще всего для этого применяется промывка гликолями.
Технико-экономические показатели процесса очистки газов регенерации цеолитов во многом зависят от условий производства, где эксплуатируется адсорбционная установка. Например, на нефтехимических и азотно-туковых заводах для извлечения из газов регенерации сероорганических соединений целесообразно применять способ их гидрирования с последующим удалением образовавшегося сульфида водорода жидкостным хемо-сорбционным способом [57]. Процесс гидрирования проводят на алюмокобальт-молибденовом катализаторе при t = 350+ +400 °С и объемной скорости газа 800-1000 чн.
Для повышения скорости реакции гидрирования необходим двойной - тройной избыток водорода по сравнению со стехио-метрическим количеством. После очистки газы регенерации направляются на конверсию для получения водорода, т.е. установка сероочистки органично вписывается в общий производственный цикл. Расход водорода в таком процессе определяется по реакциям гидрирования сероорганических соединений в зависимости от их концентрации и состава.
Таблица 4.85
Способы очистки газов регенерации цеолитов
Извлекаемые примеси Способ очистки, сорбенты, катализаторы
H2S, CO2 Абсорбция водными растворами хемосорбентов. алканоламинов, карбонатов и фосфатов щелочных металлов H др.
H2S, CO2 с примесями COS и RSH Абсорбция смешанными поглотителями, включающими алканоламин, физический растворитель и воду (например, процесс "Сульфинол")
