Технология переработки природного газа и конденсата - Афанасьев А.И.
ISBN 5-8365-0107-6
Скачать (прямая ссылка):
325
МДЭА относится к тому же классу абсорбентов, что и ДЭА, и имеет близкие к ДЭА физико-химические характеристики. Токсикологические свойства МДЭА такие же, как и у ДЭА. Из литературных данных и экспериментально (см. табл. 4.38) было установлено, что коррозионная агрессивность растворов МДЭА такая же или меньше, чем растворов ДЭА. Пенообра-зующие характеристики МДЭА идентичны ДЭА.
МДЭА имеет ряд важных преимуществ по сравнению с ДЭА. Он обладает меньшей реакционной способностью по отношению к CO2 и меньшей теплотой реакции с H2S и CO2, что позволяет за счет неполного извлечения CO2 повысить мощность установок сероочистки газа и/или снизить затраты тепла на регенерацию абсорбента. Кроме того, селективная очистка дает возможность увеличить содержание H2S в кислых газах, что облегчает последующую переработку их с получением серы.
До последнего времени в мировой практике МДЭА — процесс использовался исключительно для очистки малосернистых газов. На Оренбургском ГПЗ он впервые был испытан и реализован в промышленном масштабе для очистки высокосернистых газов типа ОГКМ и КГКМ.
Испытания МДЭА проводили на одной установке III оч. ОГПЗ. Сырьем установки служил газ КГКМ и смешанный газ ОГКМ+КГКМ. Предварительно проводился контрольный пробег установки на ДЭА.
Селективность характеризовали величиной у = (Свых / Свх ) х X 100, % - доля непоглощенного диоксида углерода (проскок CO2 в очищенном газе) при практически полном извлечении H2S из газа.
Показатели работы установки сероочистки приведены в табл. 4.40. Установлено [97, 98], что при использовании ДЭА для получения кондиционного по H2S очищенного газа нагрузка абсорбера по сырьевому газу КГКМ составляет не более 160-165 тыс. м3/ч или 50 % от номинальной производительности.
В случае использования МДЭА расход газа КГКМ на абсорбер достигал 250 тыс. м3/ч (80 % номинальной производительности). Сохранение проектной номинальной производительности было достигнуто при селективной очистке МДЭА смешанного газа ОГКМ и КГКМ. При этом доля газа КГКМ в смешанном потоке была примерно на 25 % больше, чем для ДЭА. Содержание CO2 в очищенном газе было на уровне 20 % от исходного при очистке от H2S не более 20 мг/м3. Вследствие этого увеличилось содержание H2S в кислых газах регене-
326
Таблица 4.40
Результаты промышленных испытаний процесса очистки природного газа растворами ДЭА и МДЭА
Расход очищаемого газа, MJ/4 Объем циркулирующего абсорбента, м3/ч Концентрация амина в растворе, % мае Содержание кис 1IbIx компонентов в газе, % мол Ce іек-тпвность очистки, % Степень насыщения амина, кислыми газами мочь/моль Состав кислых газов регенерации, % мол Расход пара на регенерацию, кг/м' кислотного газа
До очистки После очистки
H2S СО, CO2 H2S CO2 Общая H2S CO2
Диэтаноламин
150 460 28 3,9 5,1 0,02 0,4 0,22 0,30 0,52 40,2 51,8 3,2
160 460 28 3,8 5,0 0,03 0,6 0,23 0,31 0,54 39,6 3,3
270 460 28 2,0 1,3 0,03 2,3 0,30 0,22 0,52 55,7 36 0 3,7
370 460 26 2,1 1,6 0,03 1,3 0,31 0,24 0,55 53,2 39,4 3,5
360 460 30 2,3 2,0 0,03 1,5 0,28 0,26 0,54 49,5 42,3 3,4
Метилдиэтанололамин
220 440 36,4 4,0 5,2 1,08 20,8 0,27 0,33 0,60 45,2 47,0 2,5
240 440 40,4 4,0 5,1 1,05 20,6 0,26 0,3 0,56 45,7 45,8 2,4
260 460 41,8 3,7 4,2 0,88 20,9 0,26 0,28 0,54 47,3 45,2 2,3
360 460 31,0 2,1 1,6 0,33 20,6 0,30 0,20 0,50 57,8 34,8 3,2
360 460 32,0 2,3 1,9 0,40 21,0 0,30 0,22 0,52 55,3 37,3 3,1
375 460 36,0 2,2 3,0 0,41 20,5 0,27 0,21 0,48 53,4 41,9 3,0
370 460 40,0 2,4 2,3 0,47 20,4 0,26 0,21 0,47 56,7 43,3 2,9
Примечание Содержание H2S в очищенном газе - менее 20 мг/м1
рации абсорбента на 5-10 % по сравнению с ДЭА - очисткой, что привело к повышению степени конверсии H2S в серу на установках Клауса.
В результате промышленных испытаний получены данные о влиянии удельного орошения, концентрации МДЭА в растворе, степени насыщения амина кислыми газами и температуры абсорбции на селективность процесса очистки газа. Показано, что селективность снижается с увеличением удельного орошения и возрастает при уменьшении концентрации МДЭА в растворе и при увеличении насыщения амина кислыми газами. Наибольшее влияние на селективность МДЭА оказывает температура регенерированного раствора, подаваемого в абсорбер. Повышение температуры регенерированного амина на 10-15 °С приводит к снижению в 1,3-1,5 раза селективности МДЭА.
Новая технология селективной очистки газа от H2S водными растворами МДЭА внедрена на Оренбургском ГПЗ.
Возможно увеличить селективность МДЭА за счет ввода в раствор различных органических добавок. В качестве таких добавок рекомендованы, например, моно- или диэтиленгликоль [53]. Экспериментально было установлено, что использование таких абсорбентов позволяет в 1,2-1,4 раза снизить скорость поглощения CO2 по сравнению с водным раствором МДЭА, в результате чего в промышленных условиях содержание CO2 в очищенном газе (проскок CO2) может быть увеличено до 30 % от исходной величины.
4.2.17. ОЧИСТКА ГАЗА СМЕШАННЫМ АБСОРБЕНТОМ МДЭА+ДЭА
Применяемый в настоящее время на Оренбургском ГПЗ для очистки газа ДЭА не выпускается отечественной промышленностью и закупается по импорту. В то же время МДЭА производится на Дзержинском ПО "Синтез".
