5. Самостоятельная работа студентов под руководством преподавателей (срсп)

1. Очистка газа

Назначение - подготовка газов к дальнейшей переработке, уда­ление сероводорода, низших меркаптанов, двуокиси углерода.

Способы очистки. Для очистки газов от сернистых соединений применяют абсорбционные и адсорбционные методы. Из абсорбционных методов на НПЗ используются:

1) мышьяково-содовая очистка, при которой абсорбентом яв­ляется пентатиоарсенат натрия, образующий при взаимодействии с сероводородом гексатиоарсенат натрия

2NaAs₂S₅О₂ +Н₂S → Na₄As₂S₆O₂+Н₂О

При регенерации насыщенного абсорбента выделяется элементарная сера:

2Na₄As₂S₆О₂ + О₂ → 2Na₄As₂S₅O₂+2 S

2) очистка растворами этаноламинов, использующая обратимую реакцию

2RNH₂ + H₂S ↔ (RNH₃)₂S

3) очистка раствором трикалийфосфата

К₃РО4 + Н₂S↔ К₂НРО4 + KНS

4) щелочная очистка

2NaOH + H₂S → Na₂S+ 2Н₂О

При этом способе очистки из газов удаляются также низшие меркаптаны;

5) очистка поташом (карбонатом калия)

K₂CO₃ + H₂S ↔ K₂S + H₂CO₃

К числу адсорбционных методов относятся:

1) очистка гидроокисью железа (болотной рудой)

2Fe (ОН)з + 3H₂S ↔ Fe₂S₃ + 6Н₂О

2) очистка активным углем;

3) очистка синтетическими цеолитами.

Глубина очистки может быть охарактеризована степенью извлечения сероводорода, которая составляет, в % (масс), при мышьяково-содовом методе 90-98, при этаноламнновом -99, при трикалий-фосфатном – 85-90, при использовании активного угля - 98.

Обработка газа растворами этаноламинов, поташа, щелочи по­зволяет одновременно удалить двуокись углерода. Кроме того, для грубой очистки от СО₂ применяется водная промывка.

Установка очистки газа раствором моноэтаноламина

Газ подается в нижнюю часть абсорбера К-1, в котором контактирует с движущимся навстречу потоком 15%-ного раствора моноэтаноламина (МЭА). Очищенный газ удаляется с верха К-1. С низа К-1 уходит насыщенный сероводородом МЭА, который поступает в сепаратор С-1, где за счет снижения давления выделяются растворившиеся газообразные углеводороды, а также отделяется газовый конденсат. Из сепаратора С-1 раствор МЭА через теплообменник Т-1 и подогреватель Т-2 переходит в десорбер К-2, в котором отпариваются поглощенные сероводород и двуокись углерода. Регенерированный раствор МЭА, покинув колонну К-2, охлаждается в теплообменнике Т-1 и холодильнике Х-1 и направляется в емкость Е-1, из которой возвращается в абсорбер. Верхний продукт десорбера – сероводород с парами воды – через холодильник- конденсатор ХК-1 поступает в емкость Е-2. Сероводород выводится с установки, а паровой конденсат возвращается в качестве орошения в колонну К-2.

Т ехнологическая схема установки очистки газов раствором моноэтаноламина:

I – газ на очистку; II – очищенный газ; III – углеводородный конденсат; IV – сероводород; V – свежий раствор этаноламина; VI – пар; VII – вода.

Технологический режим:

Температура, ⁰С

В абсорбере 35-40

В десорбере 115-130