การทำให้บริสุทธิ์ด้วยก๊าซเอมีนจากไฮโดรเจนซัลไฟด์: หลักการ ตัวเลือกที่มีประสิทธิภาพ และรูปแบบการติดตั้ง

วัตถุประสงค์ของการทำให้บริสุทธิ์ของเชื้อเพลิงฟอสซิล

แก๊สเป็นเชื้อเพลิงที่ได้รับความนิยมมากที่สุด ดึงดูดด้วยราคาที่เหมาะสมที่สุดและก่อให้เกิดความเสียหายต่อสิ่งแวดล้อมน้อยที่สุด ข้อดีที่ปฏิเสธไม่ได้ ได้แก่ ความง่ายในการควบคุมกระบวนการเผาไหม้ และความสามารถในการรักษาความปลอดภัยในกระบวนการผลิตเชื้อเพลิงในทุกขั้นตอนเพื่อให้ได้พลังงานความร้อน

อย่างไรก็ตาม ฟอสซิลก๊าซธรรมชาติไม่ได้ถูกขุดในรูปแบบที่บริสุทธิ์เพราะ สารประกอบอินทรีย์ที่เกี่ยวข้องจะถูกสูบออกไปพร้อมกับการสกัดก๊าซจากบ่อน้ำที่พบมากที่สุดคือไฮโดรเจนซัลไฟด์ซึ่งมีเนื้อหาแตกต่างกันไปตั้งแต่สิบถึงสิบเปอร์เซ็นต์หรือมากกว่านั้นขึ้นอยู่กับเงินฝาก

ไฮโดรเจนซัลไฟด์เป็นพิษ เป็นอันตรายต่อสิ่งแวดล้อม เป็นอันตรายต่อตัวเร่งปฏิกิริยาที่ใช้ในการแปรรูปก๊าซ ดังที่เราได้กล่าวไปแล้ว สารประกอบอินทรีย์นี้มีความก้าวร้าวอย่างมากต่อท่อเหล็กและวาล์วโลหะ

โดยธรรมชาติแล้ว การสึกกร่อนของระบบส่วนตัวและท่อส่งก๊าซหลักที่มีการกัดกร่อน ไฮโดรเจนซัลไฟด์ทำให้เกิดการรั่วไหลของเชื้อเพลิงสีน้ำเงินและสถานการณ์เชิงลบและเสี่ยงอย่างยิ่งที่เกี่ยวข้องกับข้อเท็จจริงนี้ เพื่อปกป้องผู้บริโภค สารประกอบที่เป็นอันตรายต่อสุขภาพจะถูกลบออกจากองค์ประกอบของเชื้อเพลิงก๊าซ แม้กระทั่งก่อนที่จะถูกส่งไปยังทางหลวง

ตามมาตรฐานของสารประกอบไฮโดรเจนซัลไฟด์ในก๊าซที่ขนส่งผ่านท่อจะต้องไม่เกิน 0.02 ก. / ลบ.ม. อย่างไรก็ตาม อันที่จริง ยังมีอีกมาก เพื่อให้บรรลุค่าที่ควบคุมโดย GOST 5542-2014 จำเป็นต้องทำความสะอาด

สี่ทางเลือกในการทำความสะอาดด้วยอัลโคโนลามีน

แอลโคโนลามีนหรืออะมิโนแอลกอฮอล์เป็นสารที่ไม่เพียงแต่มีหมู่เอมีนเท่านั้น แต่ยังรวมถึงหมู่ไฮดรอกซีด้วย

การออกแบบการติดตั้งและเทคโนโลยีสำหรับการทำให้ก๊าซธรรมชาติบริสุทธิ์ด้วยอัลคาโนลามีนนั้นแตกต่างกันไปตามวิธีการจ่ายสารดูดซับเป็นหลัก ส่วนใหญ่มักใช้วิธีการหลักสี่วิธีในการทำความสะอาดแก๊สโดยใช้เอมีนประเภทนี้

วิธีแรก. กำหนดการจัดหาโซลูชันที่ใช้งานอยู่ล่วงหน้าในสตรีมเดียวจากด้านบน ปริมาณดูดซับทั้งหมดจะถูกส่งไปยังแผ่นด้านบนของตัวเครื่อง กระบวนการทำความสะอาดเกิดขึ้นที่อุณหภูมิพื้นหลังไม่เกิน40ºС

วิธีการทำความสะอาดที่ง่ายที่สุดเกี่ยวข้องกับการจัดหาสารละลายที่ใช้งานอยู่ในสตรีมเดียวเทคนิคนี้ใช้ในกรณีที่มีสิ่งเจือปนในแก๊สเล็กน้อย

เทคนิคนี้มักใช้สำหรับการปนเปื้อนเล็กน้อยด้วยสารประกอบไฮโดรเจนซัลไฟด์และคาร์บอนไดออกไซด์ ในกรณีนี้ ผลกระทบทางความร้อนทั้งหมดสำหรับการได้รับก๊าซเชิงพาณิชย์นั้น ตามกฎแล้ว ต่ำ

วิธีที่สอง ตัวเลือกการทำให้บริสุทธิ์นี้ใช้เมื่อมีเนื้อหาของสารประกอบไฮโดรเจนซัลไฟด์ในเชื้อเพลิงก๊าซสูง

สารละลายปฏิกิริยาในกรณีนี้ถูกป้อนเป็นสองสตรีม ครั้งแรกที่มีปริมาตรประมาณ 65-75% ของมวลรวมจะถูกส่งไปยังตรงกลางของการติดตั้งส่วนที่สองจะถูกส่งจากด้านบน

สารละลายเอมีนไหลลงถาดและไปบรรจบกับกระแสก๊าซจากน้อยไปมากซึ่งถูกบังคับไปยังถาดด้านล่างของตัวดูดซับ ก่อนเสิร์ฟ สารละลายจะถูกให้ความร้อนไม่เกิน 40 องศาเซลเซียส แต่ระหว่างปฏิกิริยาของแก๊สกับเอมีน อุณหภูมิจะเพิ่มขึ้นอย่างมาก

เพื่อประสิทธิภาพในการทำความสะอาดจะไม่ลดลงเนื่องจากอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้น ความร้อนส่วนเกินจะถูกลบออกพร้อมกับของเสียที่อิ่มตัวด้วยไฮโดรเจนซัลไฟด์ และที่ด้านบนของการติดตั้ง การไหลจะถูกทำให้เย็นลงเพื่อแยกส่วนประกอบที่เป็นกรดที่เหลืออยู่พร้อมกับคอนเดนเสท

วิธีที่สองและสามที่อธิบายไว้ล่วงหน้ากำหนดการจ่ายสารละลายดูดซับในสองสตรีม ในกรณีแรก รีเอเจนต์จะถูกเสิร์ฟที่อุณหภูมิเดียวกัน ในกรณีที่สอง - ที่อุณหภูมิต่างกัน

นี่เป็นวิธีที่ประหยัดในการลดการใช้พลังงานและสารละลายที่ใช้งานอยู่ ไม่มีการให้ความร้อนเพิ่มเติมในทุกขั้นตอน ในทางเทคโนโลยี มันคือการทำให้บริสุทธิ์สองระดับ ซึ่งให้โอกาสในการเตรียมก๊าซที่จำหน่ายได้สำหรับการจ่ายไปยังท่อส่งก๊าซโดยที่ขาดทุนน้อยที่สุด

วิธีที่สาม. มันเกี่ยวข้องกับการจัดหาตัวดูดซับไปยังโรงงานทำความสะอาดในสองกระแสที่มีอุณหภูมิต่างกันเทคนิคนี้ถูกนำมาใช้หากนอกเหนือจากไฮโดรเจนซัลไฟด์และคาร์บอนไดออกไซด์แล้วยังมี CS ในก๊าซดิบ₂และ COS

ส่วนที่โดดเด่นของตัวดูดซับประมาณ 70-75% ถูกทำให้ร้อนถึง60-70ºСและส่วนที่เหลือจะสูงถึง40ºСเท่านั้น กระแสน้ำจะถูกป้อนเข้าไปในตัวดูดซับในลักษณะเดียวกับกรณีที่อธิบายไว้ข้างต้น: จากด้านบนและตรงกลาง

การก่อตัวของโซนที่มีอุณหภูมิสูงทำให้สามารถแยกสารปนเปื้อนอินทรีย์ออกจากมวลก๊าซที่ด้านล่างของคอลัมน์การทำให้บริสุทธิ์ได้อย่างรวดเร็วและมีประสิทธิภาพ และที่ด้านบนสุด คาร์บอนไดออกไซด์และไฮโดรเจนซัลไฟด์จะถูกตกตะกอนโดยเอมีนที่มีอุณหภูมิมาตรฐาน

วิธีที่สี่ เทคโนโลยีนี้กำหนดการจัดหาสารละลายเอมีนในน้ำในลำธารสองสายโดยมีระดับการสร้างใหม่ต่างกัน นั่นคือ หนึ่งถูกจัดหาให้ในรูปแบบที่ไม่บริสุทธิ์ โดยมีเนื้อหาของการรวมไฮโดรเจนซัลไฟด์ ครั้งที่สอง - ไม่มีพวกมัน

สตรีมแรกไม่สามารถเรียกว่ามีมลพิษอย่างสมบูรณ์ ประกอบด้วยส่วนประกอบที่เป็นกรดเพียงบางส่วนเท่านั้น เนื่องจากบางส่วนจะถูกลบออกในระหว่างการทำความเย็นถึง +50º/+60ºСในตัวแลกเปลี่ยนความร้อน กระแสการแก้ปัญหานี้นำมาจากหัวฉีดด้านล่างของตัวดูดซับ ระบายความร้อนและส่งไปยังส่วนตรงกลางของคอลัมน์

ด้วยปริมาณไฮโดรเจนซัลไฟด์และส่วนประกอบคาร์บอนไดออกไซด์ที่มีนัยสำคัญในเชื้อเพลิงก๊าซ การทำความสะอาดจะดำเนินการด้วยสารละลายสองสายที่มีระดับการงอกใหม่ต่างกัน

การทำความสะอาดอย่างล้ำลึกผ่านเฉพาะส่วนหนึ่งของโซลูชันซึ่งถูกฉีดเข้าไปในส่วนบนของการติดตั้ง อุณหภูมิของสตรีมนี้มักจะไม่เกิน50ºС ที่นี่ดำเนินการทำความสะอาดเชื้อเพลิงก๊าซอย่างละเอียด โครงการนี้ช่วยให้คุณลดต้นทุนได้อย่างน้อย 10% โดยลดการใช้ไอน้ำ

เป็นที่ชัดเจนว่าวิธีการทำความสะอาดนั้นถูกเลือกโดยพิจารณาจากการมีอยู่ของสารปนเปื้อนอินทรีย์และความเป็นไปได้ทางเศรษฐกิจไม่ว่าในกรณีใด เทคโนโลยีที่หลากหลายช่วยให้คุณเลือกตัวเลือกที่ดีที่สุดได้ ในโรงบำบัดก๊าซเอมีนแห่งเดียวกัน ระดับของการทำให้บริสุทธิ์สามารถเปลี่ยนแปลงได้ โดยได้เชื้อเพลิงสีน้ำเงินที่มีคุณสมบัติที่จำเป็นสำหรับการทำงานของหม้อต้มก๊าซ เตา และเครื่องทำความร้อน

การติดตั้งที่มีอยู่

ปัจจุบันผู้ผลิตกำมะถันหลัก ได้แก่ โรงงานแปรรูปก๊าซ (GPPs) โรงกลั่นน้ำมัน (ORs) และปิโตรเคมีเชิงซ้อน (OGCC) กำมะถันที่สถานประกอบการเหล่านี้ผลิตจากก๊าซกรดที่เกิดขึ้นระหว่างการบำบัดเอมีนของวัตถุดิบไฮโดรคาร์บอนที่มีกำมะถันสูง ก๊าซกำมะถันส่วนใหญ่ผลิตโดยวิธีซานตาคลอสที่รู้จักกันดี

โรงงานผลิตกำมะถัน โรงกลั่น Orsk

จากข้อมูลที่นำเสนอในตารางที่ 1–3 จะเห็นได้ว่าในปัจจุบันผู้ประกอบการรัสเซียที่ผลิตกำมะถันชนิดใดที่ผลิตกำมะถันในเชิงพาณิชย์

ตารางที่ 1 - โรงกลั่นของรัสเซียที่ผลิตกำมะถัน

ตารางที่ 2 - สารเคมีเชิงซ้อนสำหรับน้ำมันและก๊าซของรัสเซียที่ผลิตกำมะถัน

ตารางที่ 3 - โรงงานแปรรูปก๊าซของรัสเซียที่ผลิตกำมะถัน

หลักการทำงานของการติดตั้งทั่วไป

ความสามารถในการดูดซับสูงสุดเมื่อเทียบกับ H₂S มีลักษณะเฉพาะด้วยสารละลายของโมโนเอทาโนลามีน อย่างไรก็ตาม รีเอเจนต์นี้มีข้อเสียที่สำคัญสองสามประการ มีความโดดเด่นด้วยความดันค่อนข้างสูงและความสามารถในการสร้างสารประกอบคาร์บอนซัลไฟด์ที่ไม่สามารถย้อนกลับได้ระหว่างการทำงานของโรงบำบัดก๊าซเอมีน

การลบครั้งแรกจะถูกกำจัดโดยการล้างซึ่งเป็นผลมาจากการที่ไอเอมีนถูกดูดซับบางส่วน ส่วนที่สองนั้นไม่ค่อยพบในระหว่างการประมวลผลของก๊าซจากแหล่ง

ความเข้มข้นของสารละลายที่เป็นน้ำของโมโนเอทาโนลามีนถูกเลือกโดยสังเกตจากการศึกษาที่ดำเนินการ มันถูกนำไปทำให้บริสุทธิ์ก๊าซจากบางพื้นที่ ในการเลือกเปอร์เซ็นต์ของรีเอเจนต์ จะต้องคำนึงถึงความสามารถในการทนต่อผลกระทบที่รุนแรงของไฮโดรเจนซัลไฟด์ต่อส่วนประกอบโลหะของระบบด้วย

ปริมาณมาตรฐานของสารดูดซับมักจะอยู่ในช่วงตั้งแต่ 15 ถึง 20% อย่างไรก็ตาม มันมักจะเกิดขึ้นที่ความเข้มข้นเพิ่มขึ้นเป็น 30% หรือลดลงเป็น 10% ขึ้นอยู่กับระดับของการทำให้บริสุทธิ์ที่ควรจะเป็นในระดับสูง เหล่านั้น. ก๊าซจะถูกนำไปใช้เพื่อวัตถุประสงค์ใดในการให้ความร้อนหรือในการผลิตสารประกอบโพลีเมอร์

โปรดทราบว่าเมื่อความเข้มข้นของสารประกอบเอมีนเพิ่มขึ้น การกัดกร่อนของไฮโดรเจนซัลไฟด์จะลดลง แต่ต้องคำนึงว่าในกรณีนี้การบริโภครีเอเจนต์เพิ่มขึ้น ส่งผลให้ต้นทุนของก๊าซบริสุทธิ์เชิงพาณิชย์เพิ่มขึ้น

หน่วยหลักของโรงงานทำความสะอาดคือตัวดูดซับแบบแผ่นหรือแบบติดตั้ง นี่คืออุปกรณ์หลอดทดลองในแนวตั้งที่มีลักษณะคล้ายกับภายนอก โดยมีหัวฉีดหรือเพลตอยู่ภายใน ในส่วนล่างของมันมีทางเข้าสำหรับการจ่ายส่วนผสมของก๊าซที่ไม่ผ่านการบำบัด ที่ด้านบนมีช่องทางออกไปยังเครื่องฟอก

หากก๊าซที่จะทำให้บริสุทธิ์ในโรงงานอยู่ภายใต้แรงกดดันที่เพียงพอที่จะปล่อยให้สารทำปฏิกิริยาผ่านเข้าไปในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนและจากนั้นเข้าไปในคอลัมน์สำหรับการปอก กระบวนการนี้จะเกิดขึ้นโดยไม่ต้องใช้เครื่องสูบน้ำ หากแรงดันไม่เพียงพอสำหรับการไหลของกระบวนการ การไหลออกจะถูกกระตุ้นด้วยเทคโนโลยีการสูบน้ำ

กระแสก๊าซหลังจากผ่านตัวแยกทางเข้าจะถูกฉีดเข้าไปในส่วนล่างของตัวดูดซับ จากนั้นจะผ่านแผ่นหรือหัวฉีดที่อยู่ตรงกลางของตัวเครื่องซึ่งมีสารปนเปื้อนอยู่หัวฉีดที่ชุบด้วยสารละลายเอมีนอย่างสมบูรณ์จะถูกแยกออกจากกันโดยใช้ตะแกรงเพื่อกระจายตัวทำปฏิกิริยาอย่างสม่ำเสมอ

นอกจากนี้ เชื้อเพลิงสีน้ำเงินที่กรองจากมลภาวะจะถูกส่งไปยังเครื่องฟอก อุปกรณ์นี้สามารถเชื่อมต่อในวงจรการประมวลผลหลังจากตัวดูดซับหรืออยู่ในส่วนบน

สารละลายที่ใช้แล้วไหลลงมาตามผนังของตัวดูดซับและถูกส่งไปยังเสาปอก - เครื่องดูดความชื้นพร้อมหม้อไอน้ำ ที่นั่น สารละลายจะทำความสะอาดสารปนเปื้อนที่ดูดซับด้วยไอระเหยที่ปล่อยออกมาเมื่อน้ำเดือดเพื่อกลับสู่การติดตั้ง

สร้างใหม่ กล่าวคือ การกำจัดสารประกอบไฮโดรเจนซัลไฟด์ สารละลายจะไหลเข้าสู่ตัวแลกเปลี่ยนความร้อน ในนั้นของเหลวจะถูกทำให้เย็นลงในกระบวนการถ่ายเทความร้อนไปยังส่วนถัดไปของสารละลายที่ปนเปื้อนหลังจากนั้นจะถูกปั๊มเข้าไปในตู้เย็นโดยปั๊มเพื่อทำให้เย็นลงเต็มที่และควบแน่นด้วยไอน้ำ

สารละลายดูดซับที่ระบายความร้อนด้วยความเย็นจะถูกป้อนกลับเข้าไปในตัวดูดซับ นี่คือวิธีที่รีเอเจนต์ไหลเวียนไปทั่วโรงงาน ไอระเหยของมันยังเย็นลงและทำความสะอาดสิ่งสกปรกที่เป็นกรดหลังจากนั้นจะเติมแหล่งจ่ายของรีเอเจนต์

ส่วนใหญ่มักใช้แผนงานที่มี monoethanolamine และ diethanolamine ในการทำให้บริสุทธิ์ด้วยแก๊ส รีเอเจนต์เหล่านี้ทำให้สามารถสกัดจากองค์ประกอบของเชื้อเพลิงสีน้ำเงินได้ ไม่เพียงแต่ไฮโดรเจนซัลไฟด์เท่านั้น แต่ยังรวมถึงคาร์บอนไดออกไซด์ด้วย

หากจำเป็นต้องกำจัด CO ออกจากก๊าซที่ผ่านการบำบัดพร้อม ๆ กัน₂ และ H₂S ดำเนินการทำความสะอาดสองขั้นตอน ประกอบด้วยการใช้สารละลายสองชนิดที่มีความเข้มข้นต่างกัน ตัวเลือกนี้ประหยัดกว่าการทำความสะอาดแบบขั้นตอนเดียว

ขั้นแรกให้ทำความสะอาดเชื้อเพลิงก๊าซด้วยองค์ประกอบที่เข้มข้นซึ่งมีปริมาณรีเอเจนต์ 25-35% จากนั้นก๊าซจะได้รับการบำบัดด้วยสารละลายน้ำที่อ่อนแอซึ่งสารออกฤทธิ์เพียง 5-12%ผลลัพธ์ที่ได้คือการทำความสะอาดทั้งแบบหยาบและแบบละเอียดโดยใช้สารละลายน้อยที่สุดและใช้ความร้อนที่สร้างขึ้นอย่างเหมาะสม

ระบบเทคโนโลยี

แผนผังแสดงอุปกรณ์ในกระบวนการทั่วไปสำหรับการบำบัดก๊าซกรดด้วยตัวดูดซับที่สร้างใหม่

ตัวดูดซับ

ก๊าซกรดที่จ่ายเพื่อทำความสะอาดจะเข้าสู่ส่วนล่างของตัวดูดซับ อุปกรณ์นี้โดยทั่วไปจะมีถาด 20 ถึง 24 ถาด แต่สำหรับการติดตั้งที่มีขนาดเล็กลง อาจเป็นคอลัมน์ที่อัดแน่น สารละลายเอมีนที่เป็นน้ำจะเข้าสู่ส่วนบนของตัวดูดซับ เมื่อสารละลายไหลลงถาด น้ำยาจะสัมผัสกับแก๊สกรดเมื่อแก๊สเคลื่อนขึ้นผ่านชั้นของเหลวในแต่ละถาด เมื่อก๊าซถึงด้านบนของถัง H . เกือบทั้งหมด₂S และ CO . ทั้งหมดขึ้นอยู่กับสารดูดซับที่ใช้₂ ออกจากกระแสก๊าซ ก๊าซบริสุทธิ์มีคุณสมบัติตรงตามข้อกำหนดสำหรับปริมาณ H₂S, CO₂,กำมะถันทั่วไป.

การแยกและให้ความร้อนของเอมีนอิ่มตัว

สารละลายเอมีนอิ่มตัวออกจากตัวดูดซับที่ด้านล่างและไหลผ่านวาล์วระบายแรงดัน ทำให้แรงดันตกประมาณ 4 กก./ซม.2 หลังจากการตกตะกอน สารละลายที่ได้รับการเสริมสมรรถนะจะเข้าสู่เครื่องแยก โดยที่ก๊าซไฮโดรคาร์บอนที่ละลายแล้วส่วนใหญ่และก๊าซกรดบางชนิดจะถูกปล่อยออกมา จากนั้นสารละลายจะไหลผ่านตัวแลกเปลี่ยนความร้อน ความร้อนจากกระแสเอมีนที่สร้างใหม่ด้วยความร้อน

ตัวดูดซับ

ตัวดูดซับที่อิ่มตัวจะเข้าสู่อุปกรณ์ โดยที่ตัวดูดซับจะถูกสร้างขึ้นใหม่ที่ความดันประมาณ 0.8-1 kgf/cm2 และจุดเดือดของสารละลาย ความร้อนมาจากแหล่งภายนอก เช่น หม้อต้มซ้ำแก๊สเปรี้ยวที่ลอกออกและก๊าซไฮโดรคาร์บอนใดๆ ที่ไม่ได้ทำให้เป็นไอในตัวแยกจะออกที่ด้านบนของตัวปอกพร้อมกับสารดูดซับจำนวนเล็กน้อยและไอน้ำปริมาณมาก กระแสไอนี้ไหลผ่านคอนเดนเซอร์ ซึ่งมักจะเป็นเครื่องทำความเย็นด้วยอากาศ เพื่อควบแน่นตัวดูดซับและไอน้ำ

ส่วนผสมของของเหลวและก๊าซจะเข้าสู่ตัวคั่น ซึ่งโดยทั่วไปจะเรียกว่าถังรีฟลักซ์ (ตัวสะสมกรดไหลย้อน) โดยที่แก๊สกรดจะถูกแยกออกจากของเหลวที่ควบแน่น เฟสของเหลวของตัวแยกจะถูกป้อนกลับไปที่ด้านบนของตัวดูดซับเป็นกรดไหลย้อน กระแสก๊าซที่ประกอบด้วย H . เป็นส่วนใหญ่₂S และ CO₂มักจะถูกส่งไปยังหน่วยกู้กำมะถัน สารละลายที่สร้างใหม่จะไหลจากหม้อต้มซ้ำผ่านตัวแลกเปลี่ยนความร้อนของสารละลายเอมีนอิ่มตัว/ที่สร้างใหม่ไปยังเครื่องทำความเย็นด้วยอากาศแล้วจึงไปยังถังขยาย จากนั้นกระแสน้ำจะถูกสูบกลับไปที่ด้านบนของตัวดูดซับด้วยปั๊มแรงดันสูงเพื่อขัดแก๊สกรดต่อไป

ระบบการกรอง

ระบบดูดซับส่วนใหญ่มีวิธีการกรองสารละลาย ซึ่งทำได้โดยการส่งผ่านสารละลายเอมีนอิ่มตัวจากตัวแยกผ่านตัวกรองอนุภาคและบางครั้งผ่านตัวกรองคาร์บอน จุดมุ่งหมายคือการรักษาความบริสุทธิ์ในระดับสูงของสารละลายเพื่อหลีกเลี่ยงการเกิดฟองของสารละลาย ระบบดูดซับบางระบบยังมีวิธีการกำจัดผลิตภัณฑ์ที่เกิดจากการสลายตัว ซึ่งรวมถึงการบำรุงรักษาหม้อต้มน้ำใหม่เพิ่มเติมเพื่อจุดประสงค์นี้เมื่อเชื่อมต่ออุปกรณ์สร้างใหม่

วิธีการกรองก๊าซด้วยเมมเบรน

ปัจจุบันหนึ่งในวิธีการกำจัดก๊าซซัลเฟอร์ไดออกไซด์ที่มีเทคโนโลยีขั้นสูงที่สุดคือเมมเบรนวิธีการทำความสะอาดนี้ไม่เพียงแต่ช่วยกำจัดสิ่งสกปรกที่เป็นกรดเท่านั้น แต่ยังทำให้แห้งพร้อมๆ กัน ดึงแก๊สฟีดและขจัดส่วนประกอบเฉื่อยออกจากมัน การกำจัดก๊าซซัลเฟอร์จากเมมเบรนจะใช้เมื่อไม่สามารถกำจัดการปล่อยกำมะถันโดยใช้วิธีการแบบเดิม ๆ

เทคโนโลยีการแยกก๊าซซัลเฟตจากเมมเบรนไม่ต้องการเงินลงทุนจำนวนมาก รวมทั้งค่าใช้จ่ายในการติดตั้งที่น่าประทับใจ อุปกรณ์เหล่านี้มีราคาถูกกว่าทั้งในการใช้งานและบำรุงรักษา ข้อดีหลักของการแยกก๊าซซัลเฟตจากเมมเบรน ได้แก่:

• ไม่มีชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหว ด้วยคุณสมบัตินี้ การติดตั้งจึงทำงานจากระยะไกลและโดยอัตโนมัติ โดยไม่ต้องอาศัยการแทรกแซงจากมนุษย์
• เลย์เอาต์ที่มีประสิทธิภาพช่วยลดน้ำหนักและพื้นที่ให้น้อยที่สุด ซึ่งทำให้อุปกรณ์เหล่านี้เป็นที่นิยมอย่างมากบนแพลตฟอร์มนอกชายฝั่ง
• การออกแบบที่คำนึงถึงรายละเอียดที่เล็กที่สุดช่วยให้ดำเนินการ desulfurization และปล่อยไฮโดรคาร์บอนในระดับสูงสุด
• การแยกก๊าซซัลเฟตของเมมเบรนให้พารามิเตอร์ควบคุมของผลิตภัณฑ์เชิงพาณิชย์
• ความสะดวกในการติดตั้งงาน คอมเพล็กซ์ทั้งหมดได้รับการติดตั้งในเฟรมเดียว ซึ่งช่วยให้รวมอยู่ในโครงร่างเทคโนโลยีได้ในเวลาเพียงไม่กี่ชั่วโมง

การทำความสะอาดก๊าซเคมีดูดซับ

ข้อได้เปรียบหลักของกระบวนการดูดซับเคมีคือการทำให้ก๊าซบริสุทธิ์ในระดับสูงและเชื่อถือได้จากส่วนประกอบที่เป็นกรด โดยมีการดูดซึมส่วนประกอบไฮโดรคาร์บอนของก๊าซอาหารสัตว์ต่ำ

โซเดียมโซดาไฟและโพแทสเซียม คาร์บอเนตของโลหะอัลคาไล และอัลคาโนลามีนที่แพร่หลายที่สุดถูกใช้เป็นสารดูดซับเคมี

การทำความสะอาดแก๊สด้วยสารละลายอัลคาโนลามีน

กระบวนการเอมีนถูกนำมาใช้ในอุตสาหกรรมตั้งแต่ปี พ.ศ. 2473 เมื่อโครงการโรงงานเอมีนที่มีฟีนิลไฮดราซีนเป็นสารดูดซับได้รับการพัฒนาและจดสิทธิบัตรในสหรัฐอเมริกาเป็นครั้งแรก

กระบวนการนี้ได้รับการปรับปรุงโดยใช้สารละลายที่เป็นน้ำของอัลคาโนลามีนเป็นตัวเก็บขยะ แอลคาโนลามีนเป็นเบสอ่อน ทำปฏิกิริยากับก๊าซกรด H₂S และ CO₂เนื่องจากก๊าซถูกทำให้บริสุทธิ์ เกลือที่ได้จะย่อยสลายได้ง่ายเมื่อสารละลายอิ่มตัวถูกให้ความร้อน

เอธานอลลามีนที่รู้จักกันดีที่สุดซึ่งใช้ในกระบวนการทำให้บริสุทธิ์ด้วยก๊าซจาก H₂S และ CO₂ ได้แก่ monoethanolamine (MEA), diethanolamine (DEA), triethanolamine (TEA), diglycolamine (DGA), diisopropanolamine (DIPA), methyldiethanolamine (MDEA)

จนถึงปัจจุบัน ในอุตสาหกรรมในโรงบำบัดก๊าซกรด โมโนเอทาโนลามีน (MEA) และไดเอทาโนลามีน (DEA) ถูกใช้เป็นสารดูดซับเป็นหลัก อย่างไรก็ตาม ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา มีแนวโน้มที่จะแทนที่ MEA ด้วยตัวดูดซับที่มีประสิทธิภาพมากขึ้น นั่นคือ methyldiethanolamine (MDEA)

รูปแสดงรูปแบบการไหลเดี่ยวหลักของการทำความสะอาดก๊าซดูดซับด้วยสารละลายเอธานอลลามีน ก๊าซที่จ่ายสำหรับการทำให้บริสุทธิ์ไหลผ่านตัวดูดซับไปยังการไหลของสารละลาย สารละลายที่อิ่มตัวด้วยก๊าซกรดจากด้านล่างของตัวดูดซับจะถูกทำให้ร้อนในตัวแลกเปลี่ยนความร้อนโดยสารละลายที่สร้างใหม่จากตัวดูดซับและป้อนไปที่ด้านบนของตัวดูดซับ

หลังจากการระบายความร้อนบางส่วนในตัวแลกเปลี่ยนความร้อน สารละลายที่สร้างใหม่จะถูกทำให้เย็นเพิ่มเติมด้วยน้ำหรืออากาศ และป้อนไปที่ด้านบนของตัวดูดซับ

ก๊าซที่เป็นกรดจากเครื่องปอกอาหารจะถูกทำให้เย็นลงเพื่อควบแน่นไอน้ำ คอนเดนเสทที่ไหลย้อนจะถูกส่งกลับไปยังระบบอย่างต่อเนื่องเพื่อรักษาความเข้มข้นที่ต้องการของสารละลายเอมีน

วิธีการทำให้บริสุทธิ์ด้วยก๊าซอัลคาไลน์ (คาร์บอเนต)

การใช้สารละลายเอมีนในการทำความสะอาดก๊าซที่มีปริมาณ H . ต่ำ₂S (น้อยกว่า 0.5% vol.) และ CO . สูง₂ ถึง H₂S ถือว่าไม่มีเหตุผล เนื่องจากเนื้อหาของH₂S ในก๊าซสร้างใหม่คือ 3-5% vol. แทบจะเป็นไปไม่ได้เลยที่จะได้กำมะถันจากก๊าซดังกล่าวในพืชทั่วไป และพวกมันจะต้องถูกเผาซึ่งนำไปสู่มลภาวะในชั้นบรรยากาศ

สำหรับการทำให้บริสุทธิ์ของก๊าซที่มี H . ในปริมาณเล็กน้อย₂S และ CO₂, วิธีการทำความสะอาดอัลคาไลน์ (คาร์บอเนต) ที่ใช้ในอุตสาหกรรม การใช้สารละลายอัลคาไล (คาร์บอเนต) เป็นตัวดูดซับจะเพิ่มความเข้มข้นของ H₂S ในการฟื้นฟูก๊าซและทำให้เค้าโครงของพืชกำมะถันหรือกรดซัลฟิวริกง่ายขึ้น

กระบวนการทางอุตสาหกรรมของการทำให้บริสุทธิ์ด้วยด่างของก๊าซธรรมชาติมีข้อดีดังต่อไปนี้:

• การทำให้บริสุทธิ์ของก๊าซจากสารประกอบหลักที่มีกำมะถัน
• หัวกะทิสูงต่อไฮโดรเจนซัลไฟด์ต่อหน้าคาร์บอนไดออกไซด์
• ปฏิกิริยาสูงและทนต่อสารเคมีของตัวดูดซับ
• ความพร้อมใช้งานและต้นทุนต่ำของตัวดูดซับ
• ต้นทุนการดำเนินงานต่ำ

แนะนำให้ใช้วิธีการทำความสะอาดก๊าซอัลคาไลน์ในสภาพสนามเพื่อทำความสะอาดก๊าซป้อนในปริมาณเล็กน้อยและมี H ในก๊าซในปริมาณเล็กน้อย₂เอส

วัตถุประสงค์

หน่วยผลิตกำมะถันแปลง H₂S ที่มีอยู่ในกระแสก๊าซกรดจากโรงเก็บเอมีนและโรงบำบัดน้ำทิ้งที่เป็นกรด-ด่างให้กลายเป็นกำมะถันเหลว โดยปกติกระบวนการของซานตาคลอสสองหรือสามขั้นตอนจะกู้คืนมากกว่า 92% H₂S เป็นธาตุกำมะถัน

โรงกลั่นส่วนใหญ่ต้องการการกู้คืนกำมะถันมากกว่า 98.5% ดังนั้นขั้นตอนที่สามของซานตาคลอสจึงทำงานต่ำกว่าจุดน้ำค้างกำมะถัน ระยะที่สามอาจมีตัวเร่งปฏิกิริยาออกซิเดชันแบบเลือกเฟ้น มิฉะนั้น หน่วยผลิตกำมะถันต้องมีเครื่องเผาไหม้ภายหลังก๊าซที่ส่วนท้าย กำลังเป็นที่นิยมมากขึ้นในการกำจัดกำมะถันที่หลอมเหลวที่เกิดขึ้น บริษัทขนาดใหญ่เสนอกระบวนการที่เป็นกรรมสิทธิ์ซึ่งลดแก๊สซัลเฟอร์ที่หลอมเหลวให้เหลือ 10-20 โดยน้ำหนัก ppm H₂เอส

ข้อดีและข้อเสีย

ข้อดี

1. ความเรียบง่ายของการออกแบบเทคโนโลยีของการติดตั้ง
2. การกำจัด H2S จากก๊าซเผาไหม้ซึ่งช่วยให้ปฏิบัติตามมาตรฐานด้านสิ่งแวดล้อมขององค์กร

การกัดกร่อนของท่อที่โรงงานนำกำมะถันกลับมาใช้ใหม่

ข้อบกพร่อง

1. การควบแน่นและการสะสมของกำมะถันโดยไม่ได้ตั้งใจอาจทำให้เกิดปัญหา เช่น การอุดตันของการไหลของก๊าซในกระบวนการ การอุดด้วยกำมะถันที่เป็นของแข็ง ไฟไหม้ และอุปกรณ์เสียหาย
2. อุปทานกำมะถันในตลาดเกินความต้องการ
3. การกัดกร่อนและการปนเปื้อนของอุปกรณ์เนื่องจากการมีอยู่ของแอมโมเนีย, H2S, CO2 การก่อตัวของกรดซัลฟิวริกที่เป็นไปได้

ทางเลือกของสารดูดซับสำหรับกระบวนการทำความสะอาด

คุณสมบัติที่ต้องการของตัวดูดซับคือ:

• จำเป็นต้องกำจัดไฮโดรเจนซัลไฟด์H₂S และสารประกอบกำมะถันอื่นๆ
• การดูดซึมของไฮโดรคาร์บอนควรจะต่ำ
• ความดันไอของตัวดูดซับต้องต่ำเพื่อลดการสูญเสียการดูดซับ
• ปฏิกิริยาระหว่างตัวทำละลายกับก๊าซกรดต้องย้อนกลับได้เพื่อป้องกันการเสื่อมสภาพของตัวดูดซับ
• ตัวดูดซับต้องมีความเสถียรทางความร้อน
• การกำจัดผลิตภัณฑ์ที่ย่อยสลายควรเป็นเรื่องง่าย
• การดูดซึมก๊าซกรดต่อหน่วยของตัวดูดซับหมุนเวียนควรสูง
• ความต้องการความร้อนสำหรับการสร้างใหม่หรือการกำจัดตัวดูดซับควรต่ำ
• ตัวดูดซับต้องไม่รุนแรง
• ตัวดูดซับต้องไม่เกิดฟองในตัวดูดซับหรือตัวดูดซับ
• การกำจัดก๊าซกรดแบบคัดเลือกเป็นสิ่งที่พึงปรารถนา
• สารดูดซับต้องมีราคาถูกและหาได้ง่าย

น่าเสียดายที่ไม่มีสารดูดซับตัวเดียวที่มีคุณสมบัติตามที่ต้องการทั้งหมด สิ่งนี้ทำให้จำเป็นต้องเลือกสารดูดซับที่เหมาะสมที่สุดในการรักษาส่วนผสมของก๊าซที่เป็นกรดจากสารดูดซับต่างๆ ที่มีอยู่ ส่วนผสมของก๊าซธรรมชาติที่มีรสเปรี้ยวแตกต่างกันไปใน:

• เนื้อหาและอัตราส่วนของH₂S และ CO₂
• เนื้อหาของสารประกอบหนักหรืออะโรมาติก
• เนื้อหา COS, CS₂ และพ่อค้าแม่ค้า

แม้ว่าก๊าซเปรี้ยวจะได้รับการบำบัดด้วยสารดูดซับเป็นหลัก แต่สำหรับก๊าซที่เป็นกรดอ่อนๆ การใช้สารดูดซับหรือสารที่เป็นของแข็งอาจประหยัดกว่า ในกระบวนการดังกล่าว สารประกอบจะทำปฏิกิริยากับ H₂S และสิ้นเปลืองในระหว่างกระบวนการทำความสะอาด โดยต้องเปลี่ยนส่วนประกอบทำความสะอาดเป็นระยะ

เคมีกระบวนการ

ปฏิกิริยาพื้นฐาน

กระบวนการประกอบด้วยตัวเร่งปฏิกิริยาออกซิเดชันแบบหลายขั้นตอนของไฮโดรเจนซัลไฟด์ตามปฏิกิริยาทั่วไปต่อไปนี้:

2H₂เอส+โอ₂ → 2S+2H₂อู๋

กระบวนการของซานตาคลอสเกี่ยวข้องกับการเผาไหม้หนึ่งในสามของ H2S ด้วยอากาศในเตาปฏิกรณ์เพื่อสร้างซัลเฟอร์ไดออกไซด์ (SO2) ตามปฏิกิริยาต่อไปนี้:

2H₂S+3O₂ → 2SO₂+2H₂อู๋

สองในสามของไฮโดรเจนซัลไฟด์ที่ยังไม่เผาไหม้จะผ่านปฏิกิริยาของคลอส (ปฏิกิริยากับ SO2) เพื่อสร้างธาตุกำมะถันดังนี้:

2H₂S+SO₂ ←→ 3S + 2H₂อู๋

อาการไม่พึงประสงค์

การสร้างก๊าซไฮโดรเจน:

2H₂ส→ส₂ + 2H2

CH₄ + 2H₂O→CO₂ + 4H₂

การก่อตัวของคาร์บอนิลซัลไฟด์:

ชม₂S+CO₂ → S=C=O + H₂อู๋

การก่อตัวของคาร์บอนไดซัลไฟด์:

CH₄ + 2S₂ → S=C=S + 2H₂ส

ข้อดีหลักของเมมเบรนจาก NPK "Grasys" และขอบเขตของการใช้งาน

วิธีการกำจัดก๊าซซัลเฟอร์ไดออกไซด์ของ Grasys ช่วยหลีกเลี่ยงต้นทุนทางการเงินที่ไม่จำเป็น ผลิตภัณฑ์ที่เป็นนวัตกรรมแตกต่างจากแอนะล็อก:

• การกำหนดค่าเส้นใยกลวง
• ลำดับใหม่ขององค์ประกอบความเร็วของการแทรกซึมของส่วนประกอบของส่วนผสมก๊าซ
• เพิ่มความทนทานต่อสารเคมีต่อส่วนประกอบส่วนใหญ่ของกระแสไฮโดรคาร์บอน
• หัวกะทิที่ดีเยี่ยม

ในกระบวนการทางเทคโนโลยีของการเตรียมก๊าซปิโตรเลียมธรรมชาติและก๊าซที่เกี่ยวข้อง สิ่งเจือปนทั้งหมดที่จะกำจัดออกจะเข้มข้นในกระแสคุณภาพต่ำ ในขณะที่ก๊าซบริสุทธิ์ที่ตรงตามมาตรฐานควบคุมจะออกด้วยแรงดันเกือบเท่ากันกับที่ทางเข้า

วัตถุประสงค์หลักของเมมเบรนไฮโดรคาร์บอนที่พัฒนาโดยบริษัทของเราคือการกำจัดก๊าซซัลเฟอร์ไดเซชัน แต่สิ่งเหล่านี้ยังห่างไกลจากการใช้งานทั้งหมดของผลิตภัณฑ์ที่เป็นนวัตกรรมของเรา ด้วยคุณสามารถ:

• แก้ปัญหาสิ่งแวดล้อมมากมายด้วยการกำจัดก๊าซวูบวาบ นั่นคือ ลดการปล่อยมลพิษที่เป็นอันตรายให้เหลือเป็นศูนย์
• เตรียม ทำให้แห้ง และใช้ก๊าซโดยตรงที่โรงงานผลิต
• รับรองความเป็นอิสระอย่างสมบูรณ์ของอุปกรณ์จากแผนการขนส่ง สิ่งอำนวยความสะดวกด้านโครงสร้างพื้นฐาน ตลอดจนจากผู้ให้บริการด้านพลังงาน ก๊าซที่ได้สามารถใช้เป็นเชื้อเพลิงในโรงไฟฟ้ากังหันก๊าซ โรงต้มน้ำ และโรงเปลี่ยนระบบทำความร้อน ไม่จำเป็นต้องใช้ถ่านหินนำเข้าเพื่อทำน้ำร้อนและให้ความร้อนในอวกาศหากมีก๊าซ
• กำจัดกำมะถัน ตากให้แห้ง และเตรียมก๊าซสำหรับจ่ายไปยังท่อส่งก๊าซหลัก (มาตรฐาน STO Gazprom 089-2010)
• ประหยัดทรัพยากรวัสดุอันเป็นผลมาจากการเพิ่มประสิทธิภาพกระบวนการทางเทคโนโลยี

NPK Grasys สามารถเสนอโซลูชันทางวิศวกรรมที่เหมาะสมที่สุดให้กับลูกค้าแต่ละรายสำหรับงาน โดยคำนึงถึงพารามิเตอร์ของการไหลของก๊าซป้อนเข้า ข้อกำหนดสำหรับระดับของการกำจัดซัลเฟต จุดน้ำค้างของน้ำและไฮโดรคาร์บอน ปริมาณของผลิตภัณฑ์เชิงพาณิชย์และ ส่วนประกอบ

บทสรุปและวิดีโอที่เป็นประโยชน์ในหัวข้อ

วิดีโอต่อไปนี้จะแนะนำคุณเกี่ยวกับลักษณะเฉพาะของการสกัดไฮโดรเจนซัลไฟด์จากก๊าซที่เกี่ยวข้องซึ่งผลิตขึ้นพร้อมกับน้ำมันโดยบ่อน้ำมัน:

วิดีโอนำเสนอการติดตั้งเพื่อทำให้เชื้อเพลิงสีน้ำเงินบริสุทธิ์จากไฮโดรเจนซัลไฟด์ด้วยการผลิตธาตุกำมะถันสำหรับการประมวลผลต่อไป:

ผู้เขียนวิดีโอนี้จะบอกวิธีกำจัดก๊าซชีวภาพจากไฮโดรเจนซัลไฟด์ที่บ้าน:

การเลือกวิธีการทำให้บริสุทธิ์ด้วยแก๊สมุ่งเน้นไปที่การแก้ปัญหาเฉพาะอย่างเป็นหลัก นักแสดงมีสองเส้นทาง: ทำตามรูปแบบที่พิสูจน์แล้วหรือชอบสิ่งใหม่ อย่างไรก็ตาม แนวปฏิบัติหลักยังคงควรมีความเป็นไปได้ทางเศรษฐกิจในขณะที่ยังคงรักษาคุณภาพและได้ระดับการประมวลผลที่ต้องการ