Технология переработки природного газа и конденсата - Афанасьев А.И.
ISBN 5-8365-0107-6
Скачать (прямая ссылка):
поддержание повышенного давления в теплообменниках с целью предотвращения выделения из раствора кислых газов при снижении давления и повышении температуры насыщенного раствора;
применение ингибиторов коррозии, особенно при высокой степени насыщения амина кислыми газами (>0,5 моль /моль). На стадии проектирования и изготовления:
301
правильный- выбор рабочего раствора и конструкции оборудования;
правильный выбор металла для изготовления оборудования и трубопроводов;
термообработка сварных соединений.
Главным требованием для ослабления коррозии является хорошее качество поглотительного раствора (снижение содержания в растворе продуктов побочных реакций - не более 0,2 %, а также солей жесткости и механических примесей) -это достигается путем непрерывного вывода примесей из раствора на фильтрацию.
4.2.11. ВСПЕНИВАНИЕ РАСТВОРОВ АЛКАНОЛАМИНОВ
Вспенивание растворов аминов - одна из серьезных проблем при эксплуатации установок очистки газа. Вспенивание приводит к нарушению режима работы установок, ухудшению качества очищенного газа и, как следствие этого, к необходимости снижения производительности установок по газу. При вспенивании возрастают потери дорогостоящих аминов в результате уноса с газом [40, 45].
Вспенивание возникает, как правило, в абсорберах. Но бывают случаи, когда начавшееся вспенивание раствора переносится в десорбер. Вспенивание чаще возникает в аппаратах с высокими нагрузками по газу и раствору. Признаком вспенивания является увеличение объема пены на контактных тарелках, резкое увеличение перепада давления в аппарате, появление значительного уровня жидкости в сепараторах очищенного (абсорбер) и кислого (десорбер) газов.
Основная причина вспенивания - это примеси, поступающие вместе с сырым газом и попадающие в абсорбент (жидкие углеводороды, пластовая вода, механические примеси, ингибиторы коррозии, различные ПАВ, смолистые вещества и др.). Пенообразователями являются также сульфид железа, смазочные масла, продукты коррозии и деградации амина. Указанные продукты накапливаются в растворе до определенной концентрации, при которой начинается его вспенивание.
На рис. 4.40 приведены результаты испытаний по вспениванию 25%-ного мае. ДЭА при 20 0C в присутствии различных примесей [6]. Эти данные показывают, что практически все вещества, присутствующие в поступающем с промысла газе, способны вызывать вспенивание аминовых растворов. Наибольшее пенообразование вызывают углеводороды, имею-
302
0,1 0,5 1,0
Массовая доля добавок в растворе ДЭА, %
Рис. 4.40. График влияния различных добавок на пенообразующую способность 25%-ного раствора ДЭА:
/ - парафины; II - нафтены; III - фракции конденсата; IV - спирты; / -пентаны; 2 - октан; 3 ~ нонан; 4 - ундекан; 5 - циклогексан; 6 - циклопентан; 7 - конденсат, фракция 150 °С; S - конденсат ОГКМ НК-КК; 9 - метанол (технический); 10 - остаток (10 %) от перегонки технического метанола; / / - чистый раствор ДЭА
щие начало кипения выше 100 °С (конденсат, нефть), ПАВ, некоторые ингибиторы коррозии.
Для предотвращения вспенивания необходима реализация следующих основных мероприятий:
1. Сведение к допустимому минимуму содержания в поступающем на очистку газе примесей, вызывающих или способствующих вспениванию. Это достигается эффективной работой входных сепараторов и промывкой газа каким-либо абсорбентом, например, водой или углеводородной фракцией стабильного конденсата.
2. Подача регенерированного амина на 2-5 °С выше температуры уходящего из абсорбера газа для предупреждения конденсации углеводородов.
3. Периодическая промывка и очистка аппаратов от шлама.
4. Наиболее эффективное средство - вывод примесей из системы путем непрерывной фильтрации раствора амина. На фильтрацию направляют небольшую часть циркулирующего
303
раствора (от 5 до 20 %). Как правило, фильтрации подвергается регенерированный раствор амина.
Вначале раствор прокачивается через листовой фильтр для вывода из раствора механических и взвешенных частиц. На листовой фильтр предварительно наносится фильтрующая смесь. На отечественных установках сероочистки в качестве фильтрующей смеси используется порошок "Перлит", древесный осветляющий уголь и фильтр-волокно.
Отфильтрированный от механических примесей раствор подается в адсорбер с активированным углем для улавливания углеводородов, продуктов деградации амина и других примесей. После угольного фильтра устанавливается патронный фильтр для улавливания частиц угля, уносимых раствором из адсорбера. Рекомендуется на угольный фильтр подавать 5-20 % раствора, а на механический - максимальное количество, вплоть до 100 %.
При фильтрации рекомендуется поддерживать скорость раствора около 10 л/(мин-м2), хотя в ряде случаев может достигать величины 20-60 л/(мин-м2). Высота фильтрующего слоя в одном адсорбере составляет 3-4 м.
По практическим данным для нормального ведения технологического процесса содержание примесей в растворе не должно превышать 2 г/л.
5. Эффективное средство против вспенивания - применение антивспенивателей (пеногасителей). В качестве антипенных добавок используются различные силиконовые вещества и высококипящие спирты при концентрации их в растворе 0,001-0,01 % мае. [40, 99].
