Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Химия -> Афанасьев А.И. -> "Технология переработки природного газа и конденсата" -> 87

Технология переработки природного газа и конденсата - Афанасьев А.И.

Афанасьев А.И., Бекиров Т.М., Барсук С.Д. Технология переработки природного газа и конденсата: Справочник — М.: Недра, 2002. — 517 c.
ISBN 5-8365-0107-6
Скачать (прямая ссылка): pererabotkaprirgaza2002.pdf
Предыдущая << 1 .. 81 82 83 84 85 86 < 87 > 88 89 90 91 92 93 .. 157 >> Следующая

Пеногасители используют в виде 2-5%-ных растворов в амине или воде и подают в систему либо постоянно небольшими порциями, либо осуществляют кратковременную быструю подачу их в момент вспенивания раствора. Второй путь является более предпочтительным, так как иногда чрезмерное количество антивспенивателя может привести к обратному явлению - к стабилизации пены.
4.2.12. ПОТЕРИ АБСОРБЕНТОВ
Расход аминов - один из важных показателей работы установок очистки газов, поскольку стоимость абсорбентов высока и затраты на абсорбент составляют существенную часть эксплуатационных затрат.
Основные составляющие потерь аминов на установках: унос
304
с газом, термохимическая деструкция аминов, механические потери [99, 100].
Унос с газом. Общий унос амина с газом определяется уносом в паровой фазе и в капельном виде. Величина первого определяется давлением паров амина над водными растворами и зависит от температуры, типа и концентрации амина в растворе. Хотя давление паров аминов относительно невелико, потери их из-за испарения значительны, вследствие больших объемов очищаемого газа.
Потери амина за счет уноса в капельном состоянии зависят от нагрузок по газу и раствору, от эффективности работы сепарирующих устройств на газовых потоках, от вида применяемых контактных элементов в колонных аппаратах. Капельный унос резко возрастает при вспенивании поглотительного раствора. Эта величина потерь амина при нормальной работе заводских установок составляет 20-30 мг/м3 газа и возрастает до 100 мг/м3 при вспенивании раствора.
Термическое разложение аминов без углекислоты протекает в малой степени и усиливается с повышением температуры и степени насыщения аминов CO2 Потери ДЭА под действием CO2 незначительны при температуре 100 °С и давлении 1,2 МПа и достигают более 90 % при температуре 175 °С и давлении 4,1 МПа. Насыщенный CO2 водный 20%-ный раствор ДЭА в течение 8 ч при давлении 1,7 МПа и температуре 125 °С разлагается на 22 %. При нагревании раствора ДЭА без CO2 в атмосфере азота в течение 8 ч при давлении 4,1 МПа и температуре 205 °С не наблюдается значительных изменений концентрации ДЭА или образования продуктов деструкции амина [116, 39].
Механизм взаимодействия CO2 с аминами с образованием побочных нерегенерируемых или труднорегенерируемых соединений изучен не полностью. Считают [39], что на первой стадии карбонаты или карбаматы, образовавшиеся в результате взаимодействия CO2 с аминами, превращаются в оксазоли-дон-2, который затем образует оксиэтилимидазолидон-2. Замещенный имидазолидон гидролизуется до оксиэтилэтилендиа-мина. В растворах ДЭА оксазолидон при повышенных температурах может превратиться в другое термически стойкое соединение - оксиэтилпиперазин. Оксазолидон-2 может образовываться и при обычных температурах, если в газе имеется сероокись углерода. В растворах амина были обнаружены и другие содержащие азот и имеющие сложную структуру не идентифицированные продукты разложения.
Скорости побочных реакций обычно низки. Однако при
20 - 2364
305
длительной циркуляции поглотительного раствора происходит накопление труднорегенерируемых продуктов в системе. Это приводит к снижению концентрации активного амина, повышению вязкости раствора и в целом к уменьшению эффективности процесса абсорбции. Кроме того, наличие продуктов деградации аминов вызывает вспенивание и усиливает коррозионную агрессивность раствора.
Установлено [39], что продукты превращения ДЭА несколько тормозят реакции его разложения; сероводород тормозит деструкцию ДЭА под воздействием CO2.
Сложность происходящих в растворе процессов деструкции аминов и отсутствие в литературе представительных данных по кинетике и механизму побочных реакций CO2 с ДЭА и МДЭА затрудняют количественную оценку этой статьи потерь аминов.
В связи с этим в работе [53] было проведено экспериментальное исследование термохимической деструкции ДЭА и МДЭА под действием CO2 в автоклавах при температуре до 250 °С и парциальном давлении CO2 до 5 МПа.
Было установлено, что процесс деградации аминов подчиняется кинетическому уравнению первого порядка:
Зависимость константы К скорости деструкции аминов под действием CO2 от температуры приведена на рис. 4.41. Пред-
d [A]/dx = ~К[А].
(4.36)
3
МДЭА
J_L
Рис. 4.41. Зависимость константы скорости процесса термохимической деструкции алканоламинов от
100
150 200
Температура, °С
250 температуры при pCOj > > 0,1 МПа
306
ставленные данные свидетельствуют о значительно более высокой термохимической стабильности МДЭА по сравнению с ДЭА, причем это различие с ростом температуры проявляется все сильнее.
Экспериментальные данные по зависимости константы скорости процесса деструкции аминов (К, моль/(л-ч) от парциального давления CO2 (рСо2> МПа) и температуры (°С) описываются следующими критериальными уравнениями:
Для МДЭА при рСОг > 4 МПа:
К = -0,0846 + 0,169-lnpav
«:=185 °С; Ч! (4.37) К = ехр (-15,1335 + 0,0749•O1
100 °С < t < 165 0C; , (4.38) К = -0,8505 + 5,5-10"* - 3t,
1650C < t < 205 0C (4.39) Для МДЭА (при рСОз > 2 МПа):
Предыдущая << 1 .. 81 82 83 84 85 86 < 87 > 88 89 90 91 92 93 .. 157 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed