Лекция 8

Очистка сжиженных газов. Концентрация сернистых соеди­нений в сжиженных газах и широкой фракции легких углево­дородов (ШФЛУ), получаемых при переработке сероводородсодержащих газоконденсатных смесей, как правило, выше до­пустимого ГОСТ 20448—75 уровня.

Для получения сжиженного газа, отвечающего требованиям ГОСТ, производят его очистку от сернистых соединений 10%-ным водным раствором гидроксида натрия.

Очистка газов от тиолов адсорбцией

В тех случаях, когда необходима тонкая очистка газа от раз­личных примесей (тиолы, сероводород, вода и т. д.), особенно перед его подачей на низкотемпературную переработку, широ­кое применение находят адсорбционные процессы.

К адсорбентам, используемым в газовой промышленности, предъявляют следующие требования:

большие удельная поверхность и насыпная плотность, высо­кая избирательность и скорость массообмена, стабильность ад­сорбционных свойств в процессе длительной эксплуатации, низ­кое сопротивление потоку газа, высокая механическая проч­ность и т. д.

Основным показателем, характеризующим адсорбент, яв­ляется его активность по поглощенному компоненту. Полная поглотительная емкость адсорбента соответствует его равно­весной (статической) активности (емкости).

Поглотительная емкость адсорбента в условиях эксплуата­ции считается его рабочей, или динамической активностью. Динамическая активность всегда ниже статической и зависит от условий работы адсорбента.

Динамическая активность адсорбентов является основным показателем, определяющим размеры адсорберов и время цик­ла сорбции.

Для очистки газов от сернистых соединений применяют в ос­новном молекулярные сита — цеолиты, из которых наиболее широкое распространение получили синтетические цеолиты, по­лученные на основе щелочных или щелочно-земельных алюмо­силикатов со структурами X и А.

За счет катионного обмена обеспечивается получение ад­сорбента с однородными порами. Различный диаметр пор полу­чают за счет катионов натрия или кальция или регулируя со­держание силиката в кристаллической решетке. Однородность и малый размер пор во многих случаях позволяют проводить отделение примесей под действием так называемого «молеку­лярного просеивания». Лучше всего адсорбируются компоненты, обладающие наибольшим дипольным моментом.

Цеолиты отличаются от других адсорбентов глубокой сте­пенью извлечения воды и сернистых соединений, прочностью при наличии капельной влаги, высокой избирательной адсорб­ционной способностью.

Выделение тиолов из газовых конденсатов

В составе газовых конденсатов ряда сероводородсодержащих месторождений содержатся значительные количества различных тиолов. Выделение тиолов из конденсатов имеет практическое значение не только для получения на основе конденсатов мо­торных топлив, отвечающих требованиям соответствующих го­сударственных стандартов, но и для использования самих тио­лов в различных отраслях народного хозяйства.

Использование тиолов, находящихся в различных потоках только Оренбургского газохимического комплекса, позволило бы полностью обеспечить потребность страны в тиолах, ис­пользуемых в первую очередь для производства гербицидов.

В связи с этим большое значение придается таким процес­сам очистки конденсатов и нефтяных фракций от сернистых соединений, которые позволяют одновременно квалифицирован­но использовать выделенные из сырья компоненты.

В настоящее время для выделения сернистых соединений, в том числе тиолов, из углеводородных жидкостей применяют множество процессов, отличающихся как по механизму дейст­вия, так и по энергоемкости и капиталовложениям.

Наиболее широкое применение нашли процессы каталити­ческой гидроочистки и окисления, адсорбции и экстракции.

Процессы каталитической гидроочистки являются эффектив­ным методом очистки конденсатов от всех сернистых соедине­ний. Они протекают при 2,5-4 МПа и 350-400°С. В качестве катализаторов в них используют оксиды кобальта, молибдена, вольфрама, никеля, и т. д.

При этом сероорганические соединения гидрируются в се­роводород, который выделяется и используется для получе­ния серы.

Основным недостатком процессов гидроочистки является то,, что они требуют больших капиталовложений и эксплуатацион­ных расходов.

Для извлечения тиолов из углеводородного сырья применя­ют также окислительные методы, где тиолы в присутствии ка­тализаторов окисляют до дисульфидов и других менее актив­ных сернистых соединений с последующим их удалением из смеси.

Процессы каталитической гидрогенизации и окисления не обеспечивают квалифицированного использования отдельных сернистых соединений, выделенных из сырья.

Адсорбционные способы также обеспечивают очистку угле­водородов от различных тиолов. Газы регенерации, получаемые в этих процессах, содержат много углеводородов. Для выделе­ния из них тиолов требуется строительство установок со слож­ными технологическими схемами.

Для очистки конденсатов от тиолов с получением товарной продукции наиболее эффективными считаются процессы жид­костной экстракции. Применительно к конденсату Оренбургско­го газоконденсатного месторождения А. А. Анисоняном с со­трудниками были получены основные параметры процесса выделения тиолов с использованием в качестве экстрагента вод­ного раствора щелочи.