Технология переработки природного газа и конденсата - Афанасьев А.И.
ISBN 5-8365-0107-6
Скачать (прямая ссылка):
Химизм процесса аналогичен процессу с использованием водной взвеси гидроксида железа:
Fe2O3 + 3H2S -» Fe2S3 + 3H2O.
Сульфид железа может быть подвергнут окислению кислородом воздуха с получением серы, однако такая сера содержит значительное количество гидроксида железа и в дальнейшем не может быть использована. Полученный в результате реакции с сероводородом отход был проанализирован по методике Агенства по охране окружающей среды США на горючесть, коррозионность, реакционную способность и наличие тяжелых металлов. По результатам исследований было сделано заклю-
446
Рис. 4.101. Схема двухадсорберной установки сероочистки газа с использованием химических поглотителей:
/ - сепаратор, 2 - адсорбер
чение о безопасности реагента и продукта его взаимодействия с H2S для персонала и окружающей среды.
Для удаления небольших количеств сероводорода из газа применяют также абсорбцию водной суспензией солей цинка, в результате образуется сульфиц цинка, являющийся нерастворимым в воде соединением. В состав суспензии входят дис-пергаторы на основе фосфатов, ПАВ, полиакрилаты и их сополимеры, [28].
4.6.8. СРАВНИТЕЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ ПРОЦЕССОВ
Сравнительная характеристика процессов на основе жидкофазного окисления и свойств получаемой серы приведены в табл. 4.92, 4.93. Таблица 4.92
Сравнительная характеристика процессов жидкофазного окисления
Процесс Содержание Fe, % Размер частиц, мк S2O3 SO4
Ло-Кэт Ло-Кэт 2 Ло-Кэт' Салферокс Bio-SR Автоцнрк} xom 500-3000 ррм 500-2000 ррм 250-500 ррм 2 3 % Нет данных ляцноннын процесс 25-30 25-300 25-30 75-150 10-20 доочистки кислого <2 % <1 % <5 % <0,1 % 0 газа в смес <0,1 % <0,05 % <0,2 % <0,1 % 0 h с возду-
447
Таблица 4.93 ,-• -™ »-«<:•<. - •» - - . . - «
Показатели Амин/клаус Ло-Кэт Салферокс Bio-SR
Сера, % > 99,9 99,9" 99,5" 99,7
Растворимость H2S Да нет Нет Нет
Углерод, ррм До 500 До 100 До 1000 Нет
As, ррм До 30 До 200 До 50 До 2000
Fe, ррм Нет До 50 До 5 До 20
Хлориды, ррм До 10 нет Нет Нет
Цвет Светло-желтый Желтый Желтый -
При оптимальной системе фильтрации
Таблица 4.94
Технико-технологические показатели процессов жидкофазного окисления
Показатели Амин/Клаус Ло-Кэт Салферокс Bio-SR
Энергия, кВт
насос циркуляци- 8,2 60-80 102 63
онный
воздух, компремн- 10,1 50-80 20 26 ;
рованпе
Общие затраты 21,6 150-200 146 110
Пар, тыс ккал/ч 53 79,6 126 85
Топливный газ, тыс 155 756 713 520
ккал/ ч
Химикаты, дол/ч 0,21 11,1 15,93 2,31
Сравнение технологических показателей процессов проводилось для установки с расчетными параметрами по очистке 56000 м'/сут, извлечения серы до 80 кг/ч серы, давлении очищаемого газа - 70 атм. Сравнительные данные по затратам приведены в табл. 4.94.
4.7. ОЧИСТКА ГАЗА НЕТРАДИЦИОННЫМИ МЕТОДАМИ
4.7.1. НОВАЯ ТЕХНОЛОГИЯ ПЕРЕРАБОТКИ КИСЛОГО ГАЗА ЭЛЕКТРОДУГОВЫМ МЕТОДОМ С ПОЛУЧЕНИЕМ ВОДОРОДА И СЕРЫ
В значительной части месторождений природного газа и нефти содержится сероводород, переработка которого сопряжена со значительными трудностями. Вместе с тем, сероводород является одним из наиболее перспективных источников производства серы и водорода. Это обусловлено большими природными запасами сероводорода и тем, что термоди-
448
Сравнительные свойства получаемой серы для различных процессов жидкофазного окисления
намически водород в молекуле сероводорода сравнительно слабо связан:
H2S -» H2 + STB; AH^98= 0,25 кВт-ч/м3.
Традиционные процессы получения серы из сероводорода, в том числе наиболее распространенный процесс Клауса, представляют собой различные исполнения процесса неполного окисления, описываемого реакцией:
2H2S + O2 -> |S, + 2H2O.
Принципиальным недостатком этих методов является то, что в качестве целевого продукта получается только элементарная сера, а водород превращается в воду, где он связан гораздо сильнее. Так, на предприятиях газовой промышленности в 1991 г. из сероводорода было произведено около 3,3 млн. т серы, при этом 2,4 млрд. м3 водорода превратилось в воду.
Водород - это экологически чистое топливо и энергоноситель.
По данным 1991 г. мировое производство водорода превышало 40 млн. т в год. Из них 70 % использовалось в химической промышленности, около 25 % - в процессах нефтепереработки и нефтехимии, около 6 % - в металлургии, пищевой, электронной и других отраслях промышленности.
Оценка потребления водорода в бывшем СССР, по данным авторов [112], приведена в табл. 4.95. Данные приведены в миллионах тонн в пересчете на условное топливо (по низшей теплоте сгорания - 1 т H2 эквивалентна в пересчете на условное топливо - 4,1 т у.т.).
В настоящее время возрастает потребность в целевом производстве водорода как в связи с существенным углублением переработки нефти, так и в связи с расширением ее добычи. Потребность НПЗ в водороде удовлетворяется за счет произ-
Таблица 4.95
Оценка потребления водорода в бывшем СССР
Потребность, МЛН. T
1975 г.
1980 г.
Производство аммиака
Производство метанола
В том числе для газовой промышленности
Прочие химические производства
