Газды комбинирлеу

Пән: Химия
Жұмыс түрі: Реферат
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 12 бет
Таңдаулыға:

Жоспары

1) Кіріспе

2) Газды комбинирлі еріткіштермен тазалау

3) Тотықтыру процестері, қалпына келмейтін жұтылған күкіртсутекті күкіртке айнадыру

4) Газды адсорбциялық тазалау

5) ГИАП-10, ГИАП-10-2 жұтқыштары

Кіріспе

Жалпы газ дегеніміз - көмірсутектердің қоспасы екені белгілі. Атап айтқанда С1-С4 аралығындағы көмірсутектер мен олардың туындылыарының қоспасы. Газ құрамы тек көмірсутектерден ғана емес, басқа да қоспа газдардан тұрады: азот, күкіртті қосылыстар және т. б. Міне осы қосылыстар газды пайдалану кезінде көптеген қиындықтарға соқтырады. Қондырғының тозуы, қоршаған ортаның ластануы, адасм организміне тигізетін зиянды әсерлері шаш етектен. Өнеркәспте дайын өнім шығару барысында көптеген өқңдеу шаралары жүзеге асырылады. Міне, осындай өңдеу шараларының бірі газды әртүрлі, әртекті жұтқыштармен тазалау болып табылады. Солардың бірі газды комбинирленген еріткіштермен тазалау процесі. Бұл процес кейс барысында ашып көрсетілді және көптеген өндіріс, тазалау мысалдары келтірілді. Бұл процестердің барлығы дерлік газ құрамындағы зиянды күкірт қосылыстарынан тазалауға негізделген.

Газды комбинирлі еріткіштермен тазалау

«Сульфинол» процесі

«Сульфинол» процесі тәжірибелік түрде кең тараған . Процесс “Shell” фирмасында ойлап табылды. Бұл процесте жұтқыштың негізгі компоненті тетрагидротиофен қостотығы () - сульфолан (C ₄ H ₈ SO ₂ ) . Процестің технологиялық схемасы газды амнмен тазалағанға ұқсас.

Кең колданылытын екінші компонент диизопропаноламин (ДИПА) . Тазартылушы газ құрамына байланысты бұл газдардың қатынасы әртүрлі болуы мүмкін. Сульфолан газ компоненттері қатысында инертті және олармен реакцияға түспейді. Олфизикалық жұтқыш сияқты әрекет етеді. ДИПА химиялық активті компонент болып табылады және қышқыл компоненттермен реакцияға түседі.

Ерітінді қондыпғыда коррозия тудырмайды, көпіршіктенуге тұрақты. Сульфолан және ДИПА тазалу кезінде қаныққан булардың төмен қысымында болады . Сондықтан тазартылған газбен көп жоғалмайды.

Процестің басты кемшілігі - сульфинолдың газ құрамындағы көмірсутектерді жұтуға бейімдігі, әсіресе ароматты қатарды. Газды тазартуға бермес бұрын ондағы ауыр көмірсутектерден тазалап алу қажет.

«Экарсол» процесі

Соңғы жылдары өндіріс процестерінде абсорбент «Экарсол» кең қолданылуда. «Юнион карбайд» (США) фирмасымен ойлап табылды және метилдиэтаноламин, полиэтиленгликолдің алкил эфирлері және судың қоспасын құрайды. Абсорбенттің отандық аналогы - «Экосорб».

МЭА-әдісі

20-40 °С температура кезінде және и повышендік қысымда реакция тепе-теңдігі оңға бағытталады, ( газ жұтылуы жүреді), ал 105-130 °С температура кезінде және атмосфералыққа жақын қысымда жұтқыштың регенерациялануы және қышқыл газдардың бөлінуі жүреді. Әдетте 15-20%-дық моноэтаноламин еріткіші, сонымен қатар моно- и диэтаноламиннің қоспалары қолданылады.

Газдың қышқыл компоненттерімен қатынасы кезінде этаноламиндер жоғары температура мен төмен температуралда жеңіл бұзылатын химиялық қосылыстар түзеді.

Концентрацияның кең диапазонында МЭА жеңіл регенерацияланады, химиялық тұрақты және өзге аминждермен салыстырғанда ккөмірсутектерді аз жұтады.

МЭА тазалаудың ерекшеліктері:

Қышқыл газдарды жұтудың жоғары;
Реагенттердің бағасы төмен;
регенерацияға жеңіл түседі ;
көмірсутектердің жеңіл еріп кетуі.

Барлық ерекшеліктерімен қатар МЭА келемі кемшіліктерге де ие:

МЭА COS, CS2и О2химиялық қосылыстарында қайтымсыз, булануда көп жоғалады ;
Меркаптандар бойынша тиімділігі төмен низкая эффективность по меркаптанам;
СO2кезінде H2S-ті сұрыптамайды;
Жоғары коррозиялық активтілік;
Сұйық көмірсутектер, коррозия ингибиторлары мен механикалық қоспалар қатысында көпіршіктенуге бейім.

ДЭА-әдісі

ДЭА көбінесе массалық үлесі 25-30%-дық су ерітіндісі түріндегі хемосорбент ретінде қолданылады. ДЭА-ның реакция жылдамдығы, МЭА-ға қарағанда төмен, сонымен қатар, ДЭАпроцесінің өнімдері COS, CS ₂ -мен толығымен гидролизденеді H ₂ S және СО ₂ -ге дейін. Сондықтан ДЭА ерітінділері МЭА-ға қарағанда COS және CS ₂ . қосылысты газды толығымен тазалауға мүмкіндік береді. Раствор ДЭА ерітіндісі МЭА ерітіндісіне қарағанда әлдеқайда аз көпіршіктенеді. ДЭА газды тазалау кезінде химимялық тұрақты, салыстырмалы түрде аз регенерацияланады

ДЭА-процестің 2 түрі кездеседі - кәдімгі ДЭА-процесс (ДЭА-ның ерітіндідегі концентрациясы 20-25%, жұтқыштық қабілеті 0, 6-0, 8 моль/моль) және ДЭА-SNPA-процесі (ДЭА-ның ерітіндідегі концентрациясы 25-35%, жұтқыштық қабілеті 1, 0-1, 3 моль/моль) . Алғашқы қарапайымы қышқыл газдың парциалды қысымында көмірсутек шикізатты газда 0, 2 МПа және одан жоғары қатарда, екіншісі -парциальды қысым 0, 4 МПа-дан жоғары болған жағдайда қолданылады.

ДЭА-процесінің кемшіліктері :

ДЭА-ның бағасы жоғары;
Жұтқыштығы төмен, МЭА-ға қарағанда (ДЭА-ның молдік массасы 1, 7 есе улкен, МЭА-ға қарағанда) ;
Еріткіштің циркуляциясына өте жоғары жылдамдық қажет болады.

МЭА-мен салыстырғанда ДЭА- ның маңызды артықшылығы:

COS, CS2және ауыр көмірсутектер кезінде гащздың толық тазалануы;
абсорбенттің жеңіл регенерациясы;
көпіршіктенуі төмен;
қышқыл газбен булану кезінде десорберде жоғалу мөлшері төмен.

Газды тазалаудың ең бір улкен қондырғысы ДЭА-SNPA-процеске газ бойынша қуаттылығы 2, 7 млрд. м ³ /жыл, 19% H ₂ S құрайтын (тазалаудан кейін газдағы H ₂ S құрамы 5, 7 мг/м ³ тең), Вайтни-Каньон (АҚШ) кен орнында салынған.

«ДИПА»әдісі

Бұл әдісте хемосорбент ретінде диизопропаноламин құрамы 40%-дық сулы ерітіндіде қоланылады . Ол газды H ₂ S және СО ₂ -дан толық тазалайды. Бұл кезде 50%--ға дейін COS және RSR тазаланады.

ДИПА кезінде шығын МЭА-ға қарағанда 2 есе аз болады. ДИПА -ны еріткіштерде хемосорбент ретінде қолдану кезінде аппатартарда коррозия болмайды. ДИПАреакциясының СО ₂ мен H ₂ S-мен жылулық эффекті төмен, сондықтан регенерация кезінде бу шығыны да аз болады.

«Эконамин»әдісі

Бұл әдісте хемосорбент ретінде дигликольамин (ДГА) қолданылады, ол газды тазалау кезінде H ₂ S мен СО ₂ -дан толық тазалауға мүмкіндік береді және меркаптандардан арылтуға қасиеті жетеді. ДГА -ның кемшілігі оның бағасының жоғарылығы және эксплуатация кезінде көп шығын әкелуі, соған қарамастан бұл әдіс шет елдерде кеңінен қолданылады.

ТЭА-әдісі

Триэтаноламин (ТЭА), біріншілік және екіншілік аминдермен салыстырғанда СО ₂ -ті физикалық абсорбциялайды, бұл СО ₂ -тің парциалдық қысымын төмендетеді. Бұл ерітінділер көмірсутектер қатынасында төмен абсорбциялық қабілетке ие . В этом состоит главное достоинство растворов Бұл ТЭА-ның газ құрамында Н ₂ S аз болғандағы негізгі қасиеті .

ДЭТА және ЭДА әдісі

Бұл әдістерде H ₂ S и СО ₂ -ның хемосорбциясы үшін полиаминдер қолданылады, әдіс мұнайды қайта өңдеуден шыққан газдарды тазалауда қолданылады. Мысалы, кокс газын тазалауда.

Бұл ерітінді СО ₂ хемосорбциясында мономаиндермен салыстырғанда едәуір үлкен жылдамдыққа ие. Поглотительная способность ЭДА -ның жұтқыштық қабілеті күкіртсутекке қатысты МЭА-ға қарағанда шамамен екі есе жоғары.

Процестің кемшілігі шектен тыс коррозиялық активтілік, бұл арнайы қондырғы қолдануды талап етеді.

«Амизол» әдісі

Бұл әдіс ерітіндіде МЭА-да немесе ДЭА-да хемосорбент ретінде метанолды қолдануға негізделген, мұндай абсорбент H ₂ S, СО _2, меркаптандар, көмірсутектер мен суды жұтады. АМиндердің побочный реакциялары СО ₂ және COS-мен он есеге дейін жай жүреді МЭА-нің сулы ерітіндісімен салыстырғанда, және ДЭА-ның сулы ерітіндісімен салыстырғанда жүз есе жай жүреді. Қондырғыға коррозия түсірмейді. Процестің басты кемшілігі метанол буларының ұшып кетуі немесе жоғалуы . Алайда газды абсорберден кейін сумен тазалау метанолды толығымен ұстап алуға мүмкіндік береді.

«Катакарб»әдісі

Құрамында елеусіз мөлшерде СО ₂ и H ₂ S болатын газдарды тазалауда өндірісте калий карбонатының сулы ерітіндісін (поташ) қолданады .

Карбонатты тазалау процесінің схемасы:

1 - контактор, 2 - ерітіндіні регенерациялау колоннасы, 3 - су буының сепараторы, 4 -конденсатор-тоңазытқыш, 5 - рефлюкс аккумуляторы, 6 - насос орошения верха колонны регенерации, 7 - компрессор, 8 -бу конденсаты үшін ресивер, 9 - ребойлер, 10 - насос орошения сепаратора водяного пара, 11 - насос орошения верха колонны, I -тазаланатын газ, II - тазаланған газ, III - регенерирленген жұтқыш ерітіндісі, IV - жұтқыштың қаныққан ерітіндісі, V - су буы, VI -факелге арналған қышқыл газдар.

Поташ ерітіндісінің ерекшелігі немесе артықшылығы амин ерітінділерімен салыстырғанда жоғары химиялық тұрақтылығы, көмірқышышқыл газы қатысында күкіртсутекке таңдамалығы. Процестің кемшілігі де бар . Процестің жоғары температурасы процесса (110-115 °С) және ілтілік орта қондырғыда коррозия тудырады. Поташтың концентрациялы ерітінділерін қолдану калий бикарбонаты кристалдарының түзілуіне әкеп соғады. Олар жұмысшы дөңгелектерде ісінулер пайда болады.

Газды физикалық жұтқыштармен тазалау

Газдан қышқыл заттарды алып тастаудың физикалық процестерінде абсорберде қолданылатын физикалық ерітулерге байланысты. Компоненттердің парциалды қысымы артқан сайын, олардың ерігіштігі де жоғарылайды. Физикалық жұтқыш компоненттері ретінде моно- және полиэтиленгликоль эфирлері қолданылады. Мысалы, этиленгликолдің диэтил эфирі, триэтиленгликолдің диэтил эфирі және т. б. Бұл эфирлер қондырғыда кеоррозия тудырмайды, сумен толығымен араласады және гидролизденбейді.

«Селексол» процесі

Физикалық абсорбцияның типтік мысалы бола алады. Бұл процесте абсорбер - полиэтиленгликолдің диметил эфирі (Селексол), таза күйінде де, масс. 5% су қосындычсы ретінде де қолданыла береді.

Селексол ерітіндісінің негізгі артықшылығы, жұтқыш ерітінді ретінде қолданылатын, СО ₂ -мен салыстырғанда күкіртсутекке таңдамалылығы, химиялық және термиялық тұрақтылығы, жоғары абсорбциялық қасиеті, коррозиялық әсерінің жоқтығы, уытты емес, қату температурасы төмен (от −22 дан −29 °С дейін) .

«Селексол» процесінің кемшілігі, өзге де физикалық абсорбция процестері сияқты, көмірсутектердің коабсорбциясы, этаннан бастап.

Диметил эфирі мен полиэтиленгликольдің өндірістік өндірудің болмауы және құнының жоғары тұруына байланысты «Селексол» отандық өндіріс орындарында қолданылмайды

«Флюор» процесі

Процесс Fluor фирмасында ойлап табылды және газды тазалаудың гликольаминдік процесі ретінде белгілі . Алғашқы өндірістік қондырғыв АҚШ-та 1960 ж., табиғи газды СО ₂ (45% об. ) және H ₂ S (70 мг/м ³ ) тазалау үшін тұрғызылды. Тазартылған наздағы қышқыл компоненттер құрамы: СО ₂ - 2% об., H ₂ S - 5, 7 мг/м ³ (қондырғы қуаты 2, 3 млрд. м ³ /жыл) болды.

«Флюор» процесін табиғи газдарды, мұнай және технологиялық құрғақ газдарды тазалау үшін, құрамында СО ₂ мөлшері жоғары және H ₂ S:CO ₂ қатынасы төмен газдар ушін қолданылады. Қышқыл компоненттердің суммарном парциалды қысым кезінде 0, 4 МПа-дан жоғары қысымға мүмкіндік береді . Абсорбцияны 0 -ден −26 °Сдейінгі аралықтағы интервалда (суыту аммиакты тоңазыту циклы еесебінен жүзеге асады ) . Абсорбенттің регенерациюсы жылу бермей, қысымды қадамдап төмендету арқылы жүзеге асырады.

Гликольдермен тазалау

Гликольдермен тазалау (ДЭГ, ТЭГ) суаттарда әдетте газ құрамында CO ₂ және H ₂ S көп болған жағдайда қолданылады. Оны ОСТ 51. 40-93 талаптарына сай тазалау міндетті емес.

«Пуризол» процесс

Абсорбент ретінде N-метил-пирролидон NMP (C ₅ H ₉ OH) қолданылады.

Сольвенттің регенерациясы қысымды сатылап төмендету арқылы жұтылған көмірсутектердің көптеген мөлшерін тиісті жоғары температурада жоюға негізделген . Қаныққан абсорбентті дросселдегенде газ компрессорда қысылып, қайта абсорбциялануға беріледі.

Бұл жағдайда, газды толық тазарту қажет болғанда, десорбцияны үрілген газдың жоғарылатылған температурасында жүргізеді . Қыздыру температурасы атмосфералық қысымда 100-130 °С-қа дейін жеткізіледі.

Тотықтыру процестері, қалпына келмейтін жұтылған күкіртсутекті күкіртке айнадыру

Табиғи газды тазалауды тағы бір түрі құрамында елеусіз мөлшерде H ₂ S болған жағдайда қолданылатын технология, күкіртсутекті суда аз еритін сульфидке химиялық айналдыруға негізделген.

Берілген технология газды күкіртсутектен терең және сұрыптық тазалауды қамтамасыз етеді, экологиялық қауіпсіз реагенттер қолданылады, энергосыйымды қондырғыны қолдануды шектейді. Берілген жағдайда активті компонентің жоғары концентрациясын пайдалану қажет. Берілген талаптарды мырыштың аммиакты қосылыстары қаанғаттандырады.

Композициялармен күкіртті тазалау процесі мырыш тұздары мен аммиакта келесі түрде жүреді:

Zn ²⁺ + H ₂ S + 2NH ₄ OH → ZnS + 2NH ²⁺ + 2H ₂ O

... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.