Көмірсутекті газдарды қышқыл қоспалардан тазалау жолдары, аминды тазалаудың физика – химиялық негіздері, аминді тазалау қондырғысының технологиялық есебі


Кіріспе 5
1 Әдеби шолу 6
1.1 Көмірсутек газдарын қышқыл қоспалардан тазалау 6
1.1.1 Химиялық қоспалардың сипаттамасы 6
1.1.2 Газдарды қышқыл компоненттерден тазалау әдісі 6
1.2 Абсорберлердің салыстырмалы сипаттамалары 7
1.3 Абсорбционды тазалаудың параметрлерін таңдау 10
2 Технологиялық бөлім 13
2.1 Абсорбердің материалдық балансы 13
2.2 Абсорбердің жылулық балансы 15
2.3 Қаныққан абсорбенттің химиялық құрамы 19
2.4 Колонна диаметрін есептеу 24
2.5 Қолпақшалы тарелкалардың жұмысқа қабілеттілігін есептеу 24
2.6 Колонна биіктігін еспетеу 27
Қорытынды 29
Пайдаланылған әдебиеттер тізімі 30
Көмірсутекті мұнай және табиғи газдардың құрамында қажет емес қышқыл компоненттер болады, олар – көміртегі диоксиді, күкірт құрамды қосылыстар – күкіртсутектер, көміртектің күкіртоксиді, күкірткөміртек, меркаптандар. Сонымен қатар газконденсат құрамында сульфидтер мен дисульфидтер болады. Қышқыл компоненттер жоғары коррозиялы, катализаторларды улайды, газөңдеу және газды тасымалдау процестерінің эффективтілігін төмендетеді.
Күкіртсутек, меркаптандар, көміртектің күкіртоксиді жоғары токсинді заттар болып келеді, күкіртсутек және оның жанған өнімдері қоршаған ортаға зиянды әсерін тигізеді. Көміртек диоксиді газдың жану жылуын азайтады. Табиғи жоғары күкіртті газ өңдейтін зауыттардың бірі Астрахан ГӨЗ болып табылады. Астрахандық ГКК пластты газы 25% күкіртсутек және 16% көмірқышқыл газдарынан тұрады. Газ өңдеу қондырғыларының қалыпты жұмыс істеуі үшун, өндеу процестерінің эффективтілігі үшін міндетті түрде газдарды құрамындағы қоспалардан тазалау керек.
Газдарды қышқылды қоспалардан тазалау үшін абсорбционды процестерді пайдаланады. Абсорбент ретінде алканоламиндердің сулы ерітінділері пайдаланылады. Алканоламиндер көмірсутектерді шамалы сіңіру кезінде газдарды күкіртсутек және көміртек диоксидінен нәзік тазалауды қамтамасыз етеді. Тазалау әдісін таңдау еріткіш (абсорбент) таңдаумен шетеледі.
Бұл жобалық жұмыста көмірсутекті газдарды қышқыл қоспалардан тазалау долдары, аминды тазалаудың физика – химиялық негіздері, аминді тазалау қондырғысының технологиялық есебі беріледі.
1 Лапидус А.Л., Голубева И.А., Жагфаров Ф.Г. Газохимия.– М.: Химия, 2004 г – 354 с.
2 Бусыгина И.В., Бусыгина И.Г. Табиғи және газды конденсатты өңдеу технологисы. – Уфа: Газпром-печать, 2002 г – 256 с.
3 Гилязетдинов Л.П. Технологический расчет установки аминовой очистки природного газа (с применением ЭВМ). - М.: МИНГ, 1986 г – 250 с.
4 Григорьева Н.А., Жагфаров Ф.Г. Расчет установки очистки газа от кислых компонентов растворами алканоламинов / Методические указания по выполнению курсового проектирования по курсу Газохимия. -М.: Наука, 2006 г. – 120 с.
5 Чернышев А К, Поплавский К Л, Заичко Н Д. Сборник номограмм для химико-технологических расчетов. - Л.: Химия, 1969 г. – 340 с.
6 Алексеев С.З., Афанасьев А.И., Кисленко И.И., Коренев К.Д. Очистка природного газа алканоламинами от сероводорода, диоксида углерода и других примесей. – М.: ИРЦ Газпром, 1999 г. – 324 с.
7 Казанская А С, Скобло В А. Расчеты химических равновесий. Справочные таблицы. - М.: Наука, 1998 г – 118 с.
8 Кузнецов А.А., Судаков Е.Н. Расчеты основных процессов и аппаратов переработки углеводородных газов. Справочное пособие. - М.: Химия, 1983 г – 288 с.
9 Осинина О.Г. Определение физико-технических и тепловых характеристик нефтепродуктов, углеводородов и некоторых газов. Ч1,2 -М.: Химия, 1986 г.
10 П.С. Белов, И.Ф. Крылов, Б.П. Тонконогов. Методические указания по оформлению графической части курсовых и дипломных проектов. - М.: Наука, 1975 г.-224 с.

Пән: Мұнай, Газ
Жұмыс түрі:  Курстық жұмыс
Тегін:  Антиплагиат
Көлемі: 30 бет
Таңдаулыға:   
Бұл жұмыстың бағасы: 2500 теңге
Кепілдік барма?

бот арқылы тегін алу, ауыстыру

Қандай қате таптыңыз?

Рақмет!






Мазмұны

Кіріспе
5
1
Әдеби шолу
6
1.1
Көмірсутек газдарын қышқыл қоспалардан тазалау
6
1.1.1
Химиялық қоспалардың сипаттамасы
6
1.1.2
Газдарды қышқыл компоненттерден тазалау әдісі
6
1.2
Абсорберлердің салыстырмалы сипаттамалары
7
1.3
Абсорбционды тазалаудың параметрлерін таңдау
10
2
Технологиялық бөлім
13
2.1
Абсорбердің материалдық балансы
13
2.2
Абсорбердің жылулық балансы
15
2.3
Қаныққан абсорбенттің химиялық құрамы
19
2.4
Колонна диаметрін есептеу
24
2.5
Қолпақшалы тарелкалардың жұмысқа қабілеттілігін есептеу
24
2.6
Колонна биіктігін еспетеу
27
Қорытынды
29
Пайдаланылған әдебиеттер тізімі
30


КІРІСПЕ
Көмірсутекті мұнай және табиғи газдардың құрамында қажет емес қышқыл компоненттер болады, олар - көміртегі диоксиді, күкірт құрамды қосылыстар - күкіртсутектер, көміртектің күкіртоксиді, күкірткөміртек, меркаптандар. Сонымен қатар газконденсат құрамында сульфидтер мен дисульфидтер болады. Қышқыл компоненттер жоғары коррозиялы, катализаторларды улайды, газөңдеу және газды тасымалдау процестерінің эффективтілігін төмендетеді.
Күкіртсутек, меркаптандар, көміртектің күкіртоксиді жоғары токсинді заттар болып келеді, күкіртсутек және оның жанған өнімдері қоршаған ортаға зиянды әсерін тигізеді. Көміртек диоксиді газдың жану жылуын азайтады. Табиғи жоғары күкіртті газ өңдейтін зауыттардың бірі Астрахан ГӨЗ болып табылады. Астрахандық ГКК пластты газы 25% күкіртсутек және 16% көмірқышқыл газдарынан тұрады. Газ өңдеу қондырғыларының қалыпты жұмыс істеуі үшун, өндеу процестерінің эффективтілігі үшін міндетті түрде газдарды құрамындағы қоспалардан тазалау керек.
Газдарды қышқылды қоспалардан тазалау үшін абсорбционды процестерді пайдаланады. Абсорбент ретінде алканоламиндердің сулы ерітінділері пайдаланылады. Алканоламиндер көмірсутектерді шамалы сіңіру кезінде газдарды күкіртсутек және көміртек диоксидінен нәзік тазалауды қамтамасыз етеді. Тазалау әдісін таңдау еріткіш (абсорбент) таңдаумен шетеледі.
Бұл жобалық жұмыста көмірсутекті газдарды қышқыл қоспалардан тазалау долдары, аминды тазалаудың физика - химиялық негіздері, аминді тазалау қондырғысының технологиялық есебі беріледі.
1.Әдеби шолу

0.1 Көмірсутек газдарын қышқыл қоспалардан тазалау

1.1.1Химиялық қоспалардың сипаттамасы
Табиғи газ құрамына кіретін күкіртті қосылыстардың ішіндегі күкіртсутек ең активті болып табылады. Кұкіртсутек - күшті жүйкепаралитикалық у: 0,2-0,3 мгл концентрация кезінде адам өткір уланады, ал 1 мгл концентрацияда - өлімге дейін улы. Оның улылығы жоғарғы тыныс жолдарының шырыштарына да тітіркендіргіш әсерін тигізеді. Оның жұмыс орындардағы ауадасындағы шекті рұқсат етілген концентрациясы 0,01 мгл - ды құрайды. Күкіртсутек,сондый - ақ жоғары коррозиялық агрессивтілікке ие. Күкіртсутек улы, ауада концентрациясы 0,001 мгкуб м кезінде де өткір уланады.
Күкіртсутек оксиді - иіссіз улы газ, өндіріс орындарында ШРК - 1 мгм3 көп емес, ал елді мекендерде 0,15 мгм3 - дан көп емес. Қыздырған кезде көміртек диоксидін, күкірткөміртек, көміртек оксиді және күкірт тузе ыдырайды.
Меркаптан,дар металдармен әрекеттескен кезде меркаптанды коррозия болады. Меркаптандарды 3000С - қа дейін қыздырған кезде күкіртсутек ждәне сульфидтер түзе ыдырайды.көп катализаторлар үшін меркаптандар улы болып келеді. Сульфидтер және дисульфидтер - 4000С - қа дейін қыздырған кезде алкендер және күкірсутек, ал дисульфидтер - осы қосылыстарға қоса - меркаптандар түзе ыдырайды. Сульфидтермен дисульфидтерді салыстырғанда реакцияға қабілеттірек.
Көміртек диоксиді - түссіз жанбайтын газ, қышқылдық қасиеттерге ие, термиялық тұрақты, 200°С температурадан жоғары кезде диссоцияланады. Суда шекті ериді.

0.1.2 Газдарды қышқыл компоненттерден тазалау әдісі
Газдарды қышқыл компоненттерден тазалау үшін 3 топ әдістерді пайдаланады: абсорбционды, адсорбционды және каталитикалық. Абсорбционды әдіс қышқыл компоненттерінің әрекеттесу табиғатынан аборбенттің активті бөлігінен тұрады, олар бөлінеді:
-физикалық абсорбция - абсорбентте газ компонентінің әртүрлі ерігіштігіне негізделіп қышқыл компоненттерді бөліп алуға негізделген, газды тазалау сұйық еріткіштермен газдардың араласуы нәтижесінде жүзеге асады;
-хемосориционды абсорбция - абсорбенттің активті бөлігімен көміртек диоксиді және кұкіртсутектің химиялық әрекеттесуіне негізделген.
-физика - химиялық абсорбция - комбинирленген абсорбент пайдалануға негізделген.
Физикалық абсорция процесінің негізгі кемшіліктері: пайдаланылатын еріткіштер көмірсутектерді салыстырмалы жақсы жұтады; газдарды алканоламинді ерітінділермен қосымша тазалаудан кейін ғана нәзік тазалауға болады.
Химиялық абсорция процесінің негізгі кемшіліктері: газдарды күкіртсутек, көміртек диоксиді, меркаптан, көміртек күкіртоксидтерінен, күкірткөміртектерден комплексті тазалау жеткіліксіз, кейбір еріткіщтермен регенерацияланбайтын химиялық қосылыстар түзіледі, абсорбенттің айналыс еселігі жоғары. Газды тазалаудың адсорбционды әдісі қатты сіңіргіш - адсорбенттермен қышқыл компонеттерді селективті бөліп алуға негізделген. Егер алынатын компонент адсорбентпен тек физикалық күшпен ұсталып тұратын болса, онда ол физикалық адсорбция. Егер алынатын компонент адсорбентпен химиялық әрекеттесуге түсетін болса онда ол химиялық адсорбция.
Газдарды каталитикалық тазалау, егер сұйық және қатты сіңіргіш және газды жіңішке тазалау көмегімен тазалағыш жеткіліксіз газда қосылыстар болған кезде қолданылады. Олар бөлінеді:
- тотығы әдістер, күкіртсутекті күкірт элементіне дейін каталитикалық тотығу реакциясын немесе меркаптанды дисульфидке дейін каталитикалық тотықтыру реакциясын жүргізумен.
- тотықсыздандыру әдістері, күкіртті қосылыстарды тотықсыздандыру олдарды сутекпен немесе сулы бумен әрекеттесу кезінде, сондай - ақ көміртек диоксидін метанға дейін гидрлеу.

1.2 Абсорберлердің салыстырмалы сипаттамалары
МЭА әдісінде - хемосорбент ретінде 15-30% концентрациялы моноэтаноламиннің сулы ерітіндісі болып табылады. МЭА - ның жоғары концентрациясы тек қана коррозияның жоғары эффективті ингибитирлерін пайдаланған кезде ғана қолданылады. МЭА - ның кұкіртсутек, көміртек диоксидімен реакциясы келесі схема бойынша жүзеге асады:

HO -- CH2 -- CH2 -- NH2 + H2O (HO -- CH2 -- NH3)+ + OH-
Н2S + H2O HS- + H3O+
(HO -- CH2--CH2 -- NH3)+ + HS- (HO--CH2 -- CH2 -- NH3)+HS-
(HO -- CH2--CH2 -- NH3)+ + HCO3- (HO--CH2 -- CH2 -- NH3)+HCO3-
CO2 + 2H2O HCO3- + H3O+

Н2S - пен реакция этаноламин сульфиді түзілгенше жүреді, ал СО2 - мен этаноламин карбонаты түзілгенше.
МЭА ерітінділері концентрацияның кең диапазонында Н2S және СО2 - дан газдың нәзік тазалауын қамтамасыз етеді. МЭА оғай регенерацияланады, химиялық тұрақты және басқа аминдермен салыстырғанда көмірсутектерді аз сіңіреді.
МЭА - ның кемшілігі газдың құрамындағы күкірттің органикалық қосылыстарына жоғары реакциялық қасиеті және оның ерітіндісінде жоғары коррозиялық активтілік.МЭА реакциясы Н2S пен оттектің регенерацияланбайтын қосылыс тиосульфат этаноламинмен жүреді:
2RNH2 + 2H2S + 2O2 (RNH2)2H2S2O3 + H2O
МЭА күкірт қышқылымен қиын ыдырайтын қосылыс түзумен жүреді:
2RNH2 + COS RNHCOSH H2NR
Температура жоғары болған жағдайда МЭА СО2 қосылып ыдырамайтын қосылыс түзедіс. Алдымен оксозолидон- 2 түзіледі:

Ары қарай келесі реакция жүреді:

Бірінші жағдайда суда еритін заттек түзіледі.Сондықтан ол апаратураны тежейді. Екінші заттек - сұйық,суда жақсы ериді,сілтілі реакциялық қасиетке ие және жоғары коррозиялық қасиетке ие. МЭА -аминоальдегид қышқылы,глицин,гликоль қышқылы,щавель қышқылы және құмырсқа қышқылы түзілген сон онай қышқылданады.Бұл ерімейтін темір тұзының түзілуіне әкеледі. Органикалық қышқылдардың аминді ерітіндіге түскенде(нафтенді - газды конденсаттан,майлы- аминальдегидтердің ыдырауынан) абсорберде қатты көпіршіктенетін амин сабындары түзіледі.Сондықтан МЭА ерітінділері ДЭА ерітінделерімен салыстырғанда көбіктенуге жақын .Бұл МЭА- ның адсорбент ретінде басты кемшілігі Н2S және СО2.
ДЭА - әдісі. Соңғы кездері хемосорбент ретінде жиі сулы ерітіндідегі концентрациясы 25-30% диэтаноламин қолданылады. ДЭА жылдамдық реакциясыя МЭА - салыстырғанда төменірек.Реакция өнімі ДЭА мен СОS және CS толығымен Н2S и СО2 дейін гидролизацияланады. ДЭА аминді газ тазалау кезінде тұрақты химиялық тұрақты ,онай гидролизацияланады және қанық булардың төменгі қысым. Сондықтан ДЭА СОS и CS2 қатысында газ тазалауды қамтамасыз етеді.. ДЭА ерітіндісі МЭА ерітіндісімен салыстырғанда аз көпіршіктенеді,өйткені абсорбция мен десорбция ерітіндімен салыстырғанда жоғары температурада жүреді.
ДЭА әдісінің МЭА дан артықшылығы оның құрамында газ тазалауға СОS қолданады және ауыр көміртектер.Әдіс артықшылығы ерітінді регенерацияцы сатысы жоқ.
Француз фирмасы NSPA ДЭА- әдісін жақсартты.Бұл әдіс ДЭА концентрациясын көбейтуге 40% ерітіндіде және амиды қышқылды газдармен 1,1 мольмоль дейін қанықтыру. Поэтому усовершенствованный NSPA-ДЭА- әдісінің жанартылған түрі газ конденсатты кенорындарда жоғары күкіртті газдарды тазалауда жиі қолдана бастады.
АДИП (ДИПА) әдісі. Бұл әдістерде хемосорбент ретінде концентрациясы ретінде до 40% диизопропаноламин (ДИПА) қолданады. ДИПА Н2S и СО2 тен газ тазалауды қамтамасыз етеді. Бұдан 50% дейін СОS и RSR бөлініп шығады.
ДЭА сияқты ДИПА СО2, СОS и RSR онай регенерацияланатын қосылыс түзеді. ДИПА шығындары регенерациядан кейін МЭА дан екі есе аз.Көміртек сутегі ерігіштігі ДИП төменірек МЭА мен ДЭА салыстырғанда.Абсорбент ретінде ерітіндіде ДИПА қолданғанда аппаратура коррозиясы болмайды. Н2S и СО2 жылу реакциясы төменірек МЭА салыстырғанда.Сондықтан регенерацияға төменірек. ДИП кемшілігі оның қымбат бағасы.
МДЭА - әдіс. Бұл әдісте хемосорбент ретінде метилдиэтаноламин (МДЭА) қолданады. МДЭА СО2 азырақ регенерацияланады Н2S салыстырғанда.Бұл жағдайда негізгі реакция жүреді :

H2CO3 + CH3(C2H5)N HCO3-(CH3(C2H5)NH)+

Сондықтан үшінші аминді ерітінділер селетивті СО2 қатысында Н2S сіңіріп алады.
МДЭА басқалармен салыстырғанда артықшылығы жоғары абсорбционды қасиеті регенерация процесін жақсартады.
Экоамин әдісі. Хемосорбент ретінде сулы ерітіндіде концентрациясы 60-65% дигликольамин ДГА алынады. ДГА күкіртсутектен,көміртегі диоксидінен,меркаптандардан тазалауды қамтамасыз етеді. ДГА кемшілігі оның бағасының қымбаттығы және эксплуатацияға ынғайсыз.
Амизол әдісі. Бұл әдіс хемосорбент метанолда МЭА және ДЭА қолдануға негізделген.Бұндай абсорбент Н2S және СО2, меркаптаны,көмірсутек және су . Абсорбция 35С жүреді, регенерация 80С. Бұл әдіс аминнің сулы ерітіндімен регенерацияға аз шығынын көрсетеді. СО2 и СОS реакция амині метанолды сулы ерітіндіде МЭА 100 есе, ерітіндіде 10 есе,ДЭА сулы ерітіндіде баяу жүреді.Қондырғыда коррозия мүлдем болмайды.
Әдістің кемшілігі метанолдың бу жоғалымы.Абсорберден газ тазалаған сон сумен метанолды кетіруге мүмкіндік береді.
Сульфинол әдісі. Бұл әдісте абсорбент ретінде екі қышқылды титрагидротиофена алканоламин қолданады ( циклотетраметилсульфонде).
Соңғысы Сульфолан фирмасы атанды:

Алканоламина ретінде әдетте ДИПА, кейде ДЭА қолданады. Абсорбент келесі құрамда болады: амин - 30%, сульфолан - 64%, вода - 6%.
Сульфинол МЭА салыстырғанда сіңіргіштік қасиетке ие. Сульфинолдың артықшылығы бір уақытта Н2S, СО2, СОS, меркаптандар және күкіртті көміртектен тазалауға мүмкіндік береді. Сульфинол әдісінің кемшілігі абсорбенттің газдалуы.

1.3 Абсорбционды тазалаудың параметрлерін таңдау.
Қысымның әсерінен температура мен амин концентрациясы қышқылды компоненттерден газ тазалау сатысын жоғарылатады.Әдетте газды аминдермен тазалау қысымы 2 ден 7 МПа дейін жүреді.
Температураның абсорбцияға әсері. Абсорбцияның температура төмендеуі компоненттердің жоғары,бірақ селективті процестің аминді ерітіндіде еріту процесі. Температура жоғарылауы қышқылды компоненттерін процесс селективтігін жоғарылатады.Қышқылды компоненттердің жоғары сулы құрамды тазаланған газ.
Взаимодействие сероводорода с амином протекает в интервале от 30 до 50[О]С.
Амин ерітіндісінің концентрациясынтаңдау.
Амин ерітіндісінен жоғары концентрациясы айналатын ерітінді көлемін қолданады.Бұдан шығын төмендету ерітіндіде :
-амин ерітіндісінің температурасы көбейеді
-регенерацияға бу шығыны көбейеді
-амин ерітіндісінің жоғалымы буланудан көбейеді
Оптималды концентрация МЭА 12-20 % ; ДЭА 20-30 %; МДЭА 30-50%.
Көмірсутекті газды қышқыл компоненттерден тазартуға арналған абсорбер. Көмірсутекті газды моноэтаноламиннің (МЭА) сулы ерітіндісімен қышқыл компоненттерден (күкірттен және көмірқышқыл газы) тазартуға арналған абсорберді есептеу. Газ құрамы 1.1-кестеде көрсетілген. Аппаратқа кірер бөлігінде газ шикізатының температурасы tc=420C. Регенерацияланған МЭА сулы ерітіндісінің температурасы tа=440C. Аппараттағы қысым 3,92МПа тең. Қалыпты жағдайдағы газ мөлшері Vc=250 000 м3сағ. МЭА ерітіндісінің ұүрамы 1.2-кестеде келтірілген.

1.1-кесте - Абсорбердің газ шикізат құрамы
Компонент
Шикізат құрамы уi, % (об)
Мөлшері Vci, v3сағ
Компонент
Шикізат құрамы уi, % (об)
Мөлшері Vci, v3сағ
СН4
С2Н6
С3Н8
С4Н10

72
10.5
7.6
9.0
293600
39200
30000
33200
H2S
CO2

0.6
0.3
100.0
3200
800
400000

1.2 - кесте - Регенерацияланған моноэтаноламин сулы ерітіндісінің құрамы
Компонент
Молекулалық масса М
сi мас.үлес құрамы
Компонент
Молекулалық масса М
сi мас.үлес құрамы
Н2О
МЭА
H2S
18.0
61.1
34.0
0.8498
0.1500
0.0001
CO2

44.0
-
0.0001
1.0000

Тазаланған газда көмірқышқыл газының құрамы жалпы үлестен 0,007 аспау керек, ал күкіртті сутек құрамы жалпы үлестен 0,0015 аспау керек. Газды қышқыл компоненттерден тазартуда ең көп өндірістік қолданысқа ие 15%-ды моноэтаноламиннің сулы ерітіндісі бар хемосорбция процессі қолданылады. 1.1 - суретте аппараттың материалдық ағынының сұлбасы келтірілген.
Аппаратың төменгі бөлігіне газ шикізаты Vc беріледі, ал тазартылған газ V аппаратың жоғарғы бөлігінен шығарылады. Монэтаноламиннің сулы ерітіндісі Ар аппараттың жоғарғы бөлігіне беріледі, ал қышқыл компоненттерге қаныққан моноэтаноламин ерітіндісі Ан төменгі абсорберде қалдырылады.

1.1-сурет - Абсорбердің материалдық балансын есептеуге арналған сұлба

1.1-сурет - Айналмалы моноэтаноламиннің тазартылмаған газдан және қышқыл компонент құрамынан тәуелділік мөлшері

Абсорберде МЭА ерітіндісінің қышқыл компонентттерімен жұтылуын келесі химиялық реакциялардың стехиометриялық теңдеулерімен сипаттайды:
2RNH2 + CO2 + H2O = (RNH3)2CO3
(RNH3)2CO3 + CO2 + H2O = 2RNH3HCO3
2RNH2 + H2S = (RNH3)2S
(RNH3)2S + H2S = 2RNH3S

мұндағы R- топ - OHCH2CH2 -
Қышқыл компоненттер және жеңіл көмірсутектер (метан және этан) ішін ара МЭА сулы ерітіндісінде ериді.
2 Технологиялық бөлім

2.1 Абсорбердің материалдық балансы
Абсорбер жүйесінде айналатын моноэтаноламин сулы ерітіндісінің мөлшері - десорбердегі уақыт бірлігіне сәйкес келеді.

ук = у H2S + у CO2 = 0.8+0.02=1

мұндағы у H2S және у CO2 - газ шикізатындағы қышқыл компонент мөлшері, %.
МЭА ерітіндісінің мөлшерін уақыт бірлігінде, аппаратқа кіретін бөлігіндегі температурасы (1.2 сур) Vp=191м3сағ тең болса, онда

Ар = Vp Pp = 171 * 998 = 170259.3 кгсағ

Бұл кезде рp - 15% МЭА сулы ерітіндісінің t = 440C температурада аппаратқа кіру кезіндегі тығыздығы.
Регенерацияланған МЭА сулы ерітіндісінің мольдік құрамының есептелу мәні 1.3-кестеде берілген.
Тазартылмаған газ мөлшерінің есептелуі 1.4-кестеде берілген.
Метан және этан (сәйкесінше пропан және бутан) белгілі мөлшерде моноэтаноламин сулы ерітінді құрамды суда еруі мүмкін.

2.1-кесте - Регенерацияланған МЭА сулы ерітіндісінің мольдік құрамының есептелуі
Компонент
Мольдік масса Мi
Мөлшері

Құрамы
Мi ci -1

gi , кгсағ
ni = gi\Мi
сі = gi\∑gi
c \ і = ni\∑ni

Н2О
МЭА
H2S
CO2

18.0
61.1
34.0
44.0
-
161968
28592
22
22
170259.3
8998
468
0.6
0.5
9467
0.8498
0.1500
0.0001
0.0001
1.0000
0.9504
0.0495
0.000069
0.000046
1.000000
17.11
3.02
0.00
0.00
20.1

Уақыт бірлігінде еріген метан және этан мөлшері мынаған тең, м3сағ:
VCH4 = αCH4VH2O 273t+273
VC2H6 = αC2H6VH2O 273t+273
мұндағы αCH4 және αC2H6 - қалыпты қысым мен температура кезінде метан мен этанның суда еруі, м3м3;
VH2O = 146.72 м3сағ - моноэтаноламин сулы ерітіндісіндегі
судың көлемді шығыны (рН2О = 1000 кгм3 екенін ескере кеткен жөн);
t - еру процесі жүретін температура, 0С.
Көмірсутектің еруі жүретін температураны t = 420С тең деп алсақ:

VCH4 = 0,02369*161,97*27342+273 = 3,3 м3сағ
VC2H6 = 0,02915*161,97*27342+273 = 4 м3сағ

2.2- кесте - Тазартылмаған газ құрамының есептелуі
Компонент
Мольдік масса Мi
Vci, м3сағ
Масс.үлес мөлшері
у\сі=Vci\∑Vci
Міуci
Gсі= VciMi22.4
мөлшері
усі= Міуci ∑Міуci
СН4
С2Н6
С3Н8
С4Н10
H2S
CO2

16
30
44
58
34
44
-
293600
39200
30000
33200
3200
800
400000
0,734
0,098
0,075
0,083
0,008
0,002
1,000
11,74
2,94
3,30
4,82
0,272
0,088
23,2
209714
52500
58929
85964
4857
1571
413535
0,5072
0,1270
0,1426
0,2078
0,0117
0,0037
1,0000

2.3 - кесте - Тазартылған газ құрамының есептелуі
Компонент
Мольдік масса Мi
Vci, мөлшері м3сағ
Масс.үлес мөлшері
у\і = Vi\∑Vi
Міуi
Gсі= ViMi22.4
мөлшері
уі=Міуi ∑Міуi масс.үлесі
СН4
С2Н6
С3Н8
С4Н10
H2S
CO2

16
30
44
58
34
44
-
293597
39196
30000
33200
5
6
396004

0,7414
0,0989
0,0757
0,0838
0,0000126
0,0000113
1,000
11,86
2,97
3,34
4,86
0,00
0,00
23
209712,14
52494,6
58928,5
85964,2
6,0
12
407116

0,5151
0,1289
0,1448
0,2112
0,0
0,0
1,0000

Метан, этан, көмірқышқыл газы және күкірттісутектің тазартылған газдағы шығыны мынаған тең, м3сағ:
V0CH4 = VcCH4 - VCH4 = 180000-3=179997 м3сағ
V0C2H6 = VcC2H6 - VC2H6 =26250-4=26246 м3сағ
V0CO2 = VcCO2 * ycCO2 = 750*0.007=5.25 м3сағ
V0H2S = VcH2S * ycH2S = 1500*0.0015=2.25 м3сағ
мұндағы ycCO2 = 0,007 және ycH2S =0,00105 - тазартылған газдағы күкірттісутек пен көмірқышқылының мөлшері;
о индексі тазартылған газға қатысты,
с- шикі газға қатысты.
Тазартылған газ құрамының есептелуі 1.5-кестеде берілген. МЭА ерітіндісіне батырылған газ шығыны мынаған тең, кгсағ:

Gk = ∑G ci - ∑ Gi = 263058-255296=7762

МЭА сулы ерітіндісінің қаныққан қышқыл компоненттер шығыны, кгсағ:

Ан = Ap+Gk=170259.3+7762=178021.3

Абсорбердің материалдық балансы 2.4-кестеде келтірілген.

2.4-кесте- Абсорбердің материалдық балансы
Абсорберге түсу ағыны
Мөлшері, кгсағ
Абсорберден шығу ағыны
Мөлшері, кгсағ
Тазартылмаған газ Vc
МЭА регенерациялық ерітіндісі Ар

413535

172660

586195
Тазартылған газ V
МЭА қаныққан ерітіндсі Ан

407116

179079
586195

2.2 Абсорбердің жылулық балансы
Абсорбердің жылулық балансы қаныққан моноэтаноламин ерітіндісінін аппараттан шығу температурасын анықтау үшін құрылады. Абсорбердің жылуклық балансының теңдеуі

QVc + QAp + Qa = QV + QAн

мұндағы Q - материалдық ағынға сәйкес келетін жылу мөлшері, кВт;
Qа - абсорбция кезінде бөлінетін компоненттердің жылу мөлшері, кВт.
t=420С кезінде аппаратқа газ шикізатын еңгізу кезіндегі жыу мөлшері мынаған тең

QVc = CcHrtc
Газ қоспасының энтальпиясы келесі формула бойынша есептеледі
... жалғасы
Ұқсас жұмыстар
Газдарды қышқыл компоненттерден тазалау
Мұнай мен газды алғашқы өңдеу
Өңделетін шикізат пен дайын өнімдер ассортименті және сипаттамасы
Газ құрамынан күкіртсутекті жою үрдісі
Табиғи газды өңдеуге дайындау
Форреактор қолданылатын өнімділігі 2 млн. 250 мың т/ж дизель отынын сутегімен тазалау қондырғысын дайындау
Вакуумда мұнайды айдау
Күкіртсутекпен тазалау қондырғысы
Мұнай зауыттарындағы көмірсутек газдарын өңдеу
Мұнай және табиғи газдардың ірі шикізат базалары
Пәндер