Технология переработки природного газа и конденсата - Афанасьев А.И.
ISBN 5-8365-0107-6
Скачать (прямая ссылка):
Температура регенерации, °С 300-320 120
Число основных аппаратов (адсорберы, абсорберы) 4 3
Загрузка химреагента, т 166 350
Потерн химреагента, т/год 166 63
Расход топливного газа, млн м'/год 14,1 -
Установленная мощность электропрнемников, кВт 910 3000
Капиталовложения, млн руб 6,995 5,554
Себестоимость очищенного газа, руб/1000 м* 0,20 0,19
При сравнении учитывался вариант очистки газа, отвечающего требованиям на газ, подаваемый в магистральные газопроводы С учетом этих требований затраты оказались сопоставимы себестоимость очистки ТБФ составляет 0,19 руб , а цеолитом 0,2 руб Следует, однако, отметить, что в представленной работе сравнивались данные промышленной эксплуатации цеолитового процесса с ожидаемыми для ТБФ-процесса В связи с этим результаты сопоставления нельзя считать в полной мере объективными
Сравнительные показатели экономической эффективности цеолитового и ТБФ-процесса изменятся, если к качеству товарного газа предъявляются требования по глубокой осушке до точки росы -60 °С В этом случае после очистки газа ТБФ потребуется дополнительная ступень осушки газа цеолитами
Двухступенчатая обработка газа, естественно, потребует значительно больших затрат Например, только капитальные вложения на установку осушки природного газа от точки росы -10 °С до точки росы -60 °С при давлении 5,5 МПа производительностью 3 млрд м3/год составляет около 2 млн руб
В [7] проведено технико-экономическое сравнение адсорб-ционно-каталитического процесса очистки природного газа от сульфида водорода цеолитами с получением элементарной се-
421
Аминовый Адсорб-
ционно-
катали-
тический
5 5
5,5-6,0 5,5-6,0
20-25 20-25
25-30 25-30
170 300-320
0,05 0,05
18-20 Не более 5
Не осуш 40 - -45
14 3,3
0,8 0,25
0,096 -
5,5 2,1
4,83 4,93
2,82 3,61
20,67 12,32
7,3 3,9
41,5 23,1
ры с аминовым процессом. Рабочие параметры процесса следующие і
Процесс
Производительность по сырьевому газу, млрд м3/год Давление газа на входе в установку, МПа Температура, °С
на входе
на выходе
регенерации Содержание сульфида водорода
на входе, % об
на выходе, мг/м3 Точка росы очищенного газа, °С Удельный расход
топливного газа, м3/1000 м3
воды, м3/1000 м3
пара, т/1000 м'
электроэнергии, кВт ч/1000 м' Товарный газ, млрд м'/год Товарная сера, тыс т/год Капиталовложения, млн руб Годовые эксплуатационные расходы, млн руб Приведенные затраты на 1 руб товарной продукции, коп/руб
Резюмируя изложенное, можно сделать следующие выводы.
как правило, адсорбционные процессы очистки природного газа сульфида водорода требуют несколько более высоких капитальных вложений, чем жидкостные методы;
эксплуатационные затраты в адсорбционных процессах значительно ниже, чем в жидкостных, особенно это относится к энергозатратам,
в адсорбционных процессах с закрытым циклом основная доля эксплуатационных затрат приходится на очистку газов регенерации цеолитов и утилизацию сернистых соединений В связи с этим применение адсорбционного процесса очистки природного газа от сернистых соединений нецелесообразно в тех случаях, когда объем газов регенерации составляет более 20 % от объема обрабатываемого газа
Представленная информация показывает, что в силу своих специфических особенностей адсорбционные процессы способны обеспечить наибольшую глубину извлечения сернистых соединений из природного газа, нежели любой из жидкостных процессов Высокое сродство цеолитовых адсорбентов к полярным молекулам, таким как сульфид водорода, меркаптаны, позволяет избирательно извлекать их из смесей с диоксидом
422
углерода. Этот фактор имеет большое практическое значение при очистке малосернистого природного газа, когда соотношение мольных концентраций CO2/H2S>10.
Наряду с очисткой газов от сернистых соединений, процессы с применением цеолитов обеспечивают осушку газа до остаточного содержания паров воды по точке росы -60 °С и ниже. Столь глубокая осушка необходима при последующем низкотемпературном разделении природного газа для получения гелия, этана и др.
При промышленной реализации адсорбционных процессов сероочистки приходится решать вопрос утилизации газов регенерации, в которых концентрируются сернистые соединения. Выбор способа обработки газов регенерации зависит от состава сернистых соединений и их концентрации. Как правило, сернистые соединения извлекаются из газов регенерации жидкими поглотителями и затем направляются на установки Клауса для переработки. Необходимость дополнительной обработки газов регенерации является существенным недостатком адсорбционного метода сероочистки. Указанный фактор регулирует экономику процесса в целом. Поэтому адсорбционные методы сероочистки для установок большой производительности не применяют в тех случаях, когда количество газов регенерации превышает 20 % от объема очищаемого газа. Эта область для давлений на стадии адсорбции 4 МПа и выше при внешней теплоизоляции адсорберов ограничена концентрациями сульфида водорода и меркаптанов в природном газе 1,5-2,0 г/м3.
Важной составляющей технико-экономических показателей адсорбционного процесса является срок службы адсорбента. Основным фактором, вызывающим дезактивацию адсорбента в процессах сероочистки природного газа, является отложение углеродистых соединений ("кокса") на поверхности адсорбента. Образование "кокса" является результатом крекинга тяжелых углеводородов, меркаптанов и других соединений на стадии регенерации при повышенных температурах, причем цео-литовые адсорбенты катализируют этот процесс. Скорость за-коксовывания адсорбента возрастает с увеличением температуры и давления.
