Очистка газов водными растворами дигликольамина

Для очистки газов от сероводорода и диоксида углерода неко­торое применение получил также процесс Эконамин, разрабо­танный фирмой «Флюор», в котором в качестве поглотителя используются водные растворы дигликольамина (ДГА). Благодаря низкой вязкости и меньшей коррозионной спо­собности ДГА для очистки газов можно применять раствор бо­лее высокой концентрации. Согласно данным массовая доля ДГА в растворе на различных установках составляет 35—95%, но предпочтительным считается 50—60%.

Принципиальная технологическая схема очистки газа рас­твором ДГА аналогична схеме аминовых установок. При этом вследствие повышенной растворимости в ДГА углеводородов раствор подвергают дегазации. Полученный газ подается на повторную очистку, которая может осуществляться за счет их рециркуляции в основной поток газа с помощью компрессора или в отдельной колонне, как это показано на рис. ,2.13. При этом в абсорбер К-2 подают раствор с более высокой темпера­турой с тем, чтобы как можно меньше в газе растворялось углеводородов. С учетом этого выбирают также давление в де­газаторе.

Первые промышленные опыты по очистке газа раствором ДГА были проведены на установке производительностью 4700 м^э/ч .

Опыты в пилотной установке (диаметр 760 мм, 20 колпачковых тарелок) при давлении 6,1 МПа показали, что в очищен­ном газе содержание сероводорода составляло не более 5,7 мг/м³, а диоксида углерода — не более 0,1% (об.). В 1965г. моноэтаноламиновая промышленная установка была переведе­на на работу с ДГА. На очистку газ подавался из четырех раз­ных месторождений, общее содержание кислых компонентов составляло от 2 до 5% (мол.). Переход на ДГА позволил уменьшить удельный расход поглотителя почти на 40% и соответственно снизить расход водяного пара и электроэнергии. Потери от уноса паров по­глотителя очищенным газом были примерно в 4 раза меньше, чем этаноламина и составляли около 1,6 кг на 1 млн. м³ газа. Дигликольаминовая очистка газа обеспечивает также извле­чение других серосодержащих компонентов — COS, CS₂ и лег­ких тиолов— значительно большее, чем растворы МЭА и ДЭА.

При содержании в газе менее 1,5% кислых компонентов очень трудно поддерживать необходимую температуру контактора в верхней части колонны. В этом случае удельный расход абсорбента становится меньше и за счет сорбции кислых ком понентов происходит повышение температуры контакта в верхней части колонны. Ухудшается процесс поглощения кислых компонентов на нижних ее тарелках, что приводит к повышению их содержания в товарном газе. Кроме того увеличиваются потери ДГА с очищенным газом.

При содержании в газе кислых компонентов более 2% г повышается расход раствора ДГА. При этом количество тепла, выделенного при сорбции, становится недостаточным для повышения средней температуры контакта в верхней части абсорбера. Таким образом, создаются условия для лучшего поглощения кислых компонентов в колонне, что позволяет получить газ с содержанием сероводорода менее 5,7 мг/м³.

Насыщенный раствор ДГА рекомендуется регенерировать под вакуумом (13,3—18 кПа) при 160— 170°С. При этом удаляется также продукт разложения, количество которого в регенерированном растворе допускается не более 2—4% (масс.)

При содержании в газе кислых компонентов 2-8 % (мол.) применение ДГА может оказаться более эффективным, чем аминовой очистки.

Использование 60%-го раствора ДГА позволяет достигать более высокой степени очистки газа, чем при использовании: 20—25%-них растворов аминов. Кроме того, снижается удельный расход раствора ДГА. Это приводит к снижению нагрузки по жидкости как в контакторе, так и отпарной колонне, а также к значительному уменьшению металлоемкости отпарной колонны, контактора и коммуникаций, возможно использование насосов с меньшей подачей.

При использовании ДГА расход водяного пара на 20% ниже, чем при очистке МЭА. Одновременно сокращается количество циркулирующей воды, используемой для охлаждения регенерированного раствора после рекуперативного теплообменника продуктов с верха десорбера.

ДГА применяют также при двухступенчатой очистке газа в комбинации с физическими поглотителями при высоком парциальном давлении кислых компонентов в газе (не менее 0,7 МПа). Сравнение двухступенчатой очистки и обычного процесса показало, что в первом случае капитальные затраты на 15 больше, а удельная стоимость очистки газа на 60% меньше .

Основным недостатком ДГА по сравнению с аминовыми поглотителями является высокая растворимость в нем пропана и тяжелых углеводородов. Кроме того, при дигликольаминовом процессе имеет место сравнительно большая коррозия обору­дования.