Для улавливания паров этаноламинов на верхние 2 — 3 тарелки подают холодный конденсат. Очищенный газ из абсорбера проходит скруббер 3, который может быть установлен отдельно или встроен в верхнюю часть абсорбера.
Насыщенный раствор из абсорбера, пройдя теплообменную аппаратуру, направляется в десорбер (отгонную колонну) 6 тарельчатого или насадочного типа.
Если очищенный газ находится в абсорбере под давлением, достаточным для пропуска раствора через теплообменную аппаратуру в отгонную колонну (как показано на рисунке 1), то раствор, пройдя регулятор уровня, поступает сначала в теплообменник 5, в котором нагревается за счет тепла регенерированного раствора, а затем направляется в отгонную колонну 6. Если давление в абсорбере недостаточное, то для подачи насыщенного раствора в отгонную колонну устанавливается насос. В отгонной колонне проибходит выделение из насыщенного раствора поглощенных в абсорбере кислых газов под действием поднимающегося вторичного водяного пара, образующегося в нижней части отгонной колонны при кипячении раствора в кипятильнике 9.
Рисунок 1 — . Принципиальная технологическая схема очистки газа от сероводорода этаноламиновым способом: 1 — приемный сепаратор; 2 — абсорбер; 3 — скруббер; 4, 11 — промежуточные емкости; 5 — теплообменники; 6 — десорбер; 7 — конденсатор-холодильник; 8 — емкость флегмы; 9 — подогреватель; 10 — насосы; 12 — холодильник; I — сырой газ; II — очищенный газ; III — насыщенный раствор; IV — регенерированный раствор; V — кислые газы; VI — флегма
Насыщенный раствор отводится в кипятильник с последней тарелки, а кипящая смесь возвращается из кипятильника под тарелку. Пар при этом проходит через тарелку, поднимаясь по колонне, а раствор частично может вновь поступать в кипятильник вместе с раствором, стекающим с тарелки, чем достигается многократная циркуляция раствора через кипятильник.
Регенерированный раствор из десорбера поступает в теплообменник 5, где охлаждается, отдавая тепло насыщенному раствору, после чего поступает в промежуточную емкость 11, откуда насосом 10 через холодильник 12 подается вновь в абсорбер.
На линии регенерированного раствора перед входом в абсорбер устанавливается регулятор расхода, особенно необходимый при возможных изменениях давления газа.
Расчет ректификационной колонны для разделения бинарной смеси бензол-толуол
... постоянном взаимодействии на поверхности насадки, перенос вещества между фазами идет непрерывно. Механизм работы насадочной колонны не состоит из отдельных самостоятельных ступеней, а представляет собой непрерывное изменение ... состоянии, M - молярная масса вещества, кг/кмоль. КомпонентM, кг/кмоль?204 Найдем энтальпии бензола h Б, HБ и толуола hТ, HТ при различных температурах по уравнениям (5) и (6): ...
Выходящая из десорбера парогазовая смесь проходит конденсатор-холодильник 7, где охлаждается водой для конденсации пара.
Образовавшийся конденсат (флегма) отделяется от кислых газов в промежуточной емкости 8, откуда кислые газы направляются для последующего использования (или для сжигания), флегма насосом 10 возвращается на верх отгонной колонны, а избытки ее сбрасываются в канализацию.
Иногда конденсаторы устанавливаются над отгонными колоннами. Давление в колонне поддерживается регулятором давления на линии кислых газов. Если в газе содержатся механические примеси, а сепаратор 1, установленный перед абсорбером, недостаточно эффективен, то для раствора необходима установка фильтра, действующего непрерывно или периодически. Установка такого фильтра наиболее целесообразна на линии насыщенного раствора.
При повышенных температурах регенерации наблюдается коррозия в нижней части десорбера, и в регенерированный раствор поступают продукты коррозии; в этом случае целесообразно пропускать регенерированный раствор через какую-нибудь емкость, в которой эти примеси могут осесть.
Если в очищенном газе содержится кислород, необходимо освобождать раствор от накапливающихся этаноламинов.
Иногда схемой установки предусматривается специальный перегонный куб с паровой рубашкой, в который предварительно заливается крепкий раствор щелочи и постепенно по расходомеру подается регенерированный раствор этаноламина из отгонной колонны.
При кипячении раствора в кубе в результате реакции со щелочью связанный этаноламин освобождается и вместе с несвязанным этанол-амином перегоняется под вакуумом, образуемым паровым эжектором.
Водяные пары и пары этаноламина поступают в поверхностный водяной конденсатор, где конденсируются и возвращаются в цикл.
При необходимости одновременной очистки газов от H 2 S и СО2 применяется двухступенчатая схема очистки. Эта схема основана на применении двухступенчатой абсорбции H2 S и СО2 крепким 25 — 35% -ным раствором моноэтаноламина в первой ступени и слабым 5 — 12% -ным раствором во второй ступени, причем каждый раствор имеет самостоятельный цикл абсорбции и регенерации, а тепло газов регенерации второй ступени используется для регенерации первой ступени.
Двухступенчатая схема является более экономичной по сравнению с одноступенчатой вследствие достижения тонкой очистки при минимальных расходах пара и моноэтаноламина за счет: а) применения концентрированных растворов первой ступени, имеющих большую поглотительную способность, благодаря чему достигается минимальная циркуляция раствора; б) двухкратного использования тепла водяного пара; в) применения слабых растворов во второй ступени, обеспечивающих более полную регенерацию раствора, а, следовательно, и более тонкую очистку газов от H 2 S и СО2 , а также улавливания паров моноэтаноламина, уносимых газами из крепкого раствора первой ступени.
При производстве технологических расчетов необходимо руководствоваться следующими основными положениями.
Осушка газа методом абсорбции
... переработки газов. В практике осушки углеводородных газов применяют абсорбционные и адсорбционные методы, причем из абсорбционных чаще всего используют осушку гликолями (этиленгликоль, диэтиленгликоль и триэтиленгликоль), а из адсорбционных силикагелем или цеолитами (природными ...
Количество раствора, необходимое для связывания H 2 S и СО2 , определяется по данным поглотительной способности растворов этаноламинов в зависимости от парциального давления сероводорода в газе.
Равновесная поглотительная способность водных растворов этаноламинов значительно возрастает при увеличении парциального давления сероводорода в газе, поэтому процесс абсорбции выгоднее проводить при более высоких давлениях.
Процесс абсорбции также улучшается при понижении температуры газа и раствора, поступающих в абсорбер.
Наибольшую поглотительную способность по отношению к H 2 S и СО2 имеют моноэтаноламины (МЭА), наименьшую — триэтаноламины. Но, с другой стороны, моноэтаноламины более летучи, они легко проникают через неплотности аппаратуры, в большем количестве уходят с газом. Поэтому на практике моноэтаноламины вынуждены применять с пониженной концентрацией (15 — 20 %).
Можно принять следующее примерное объемное отношение (м 3 /м3 ) поглотительной способности различных этаноламинов по сероводороду.
Поглотительная способность, %:
моноэтаноламина 100
диэтаноламина 50
триэтаноламина 39
Одновременное поглощение H 2 S и СО2 сопровождается повышением их упругости над растворами этаноламинов.
Присутствие углекислоты в растворе этаноламина понижает растворимость сероводорода и, наоборот, присутствие H 2 S понижает растворимость СО2 .
Так, для газа с 1% -ным H 2 S, не содержащего углекислоты, коэффициент сорбции по сероводороду примерно в три раза выше, чем для того же газа, содержащего 20% CO2 .
Скорость поглощения H 2 S в большей степени превышает скорость поглощения углекислоты для раствора триэтаноламина, чем для раствора диэтаноламина. Это указывает на возможность селективной очистки газа, содержащего H2 S и СО2 , с применением раствора триэтаноламина: в этом случае при очистке газа с высоким отношением H2 S: СО2 можно получить газ регенерации с достаточной концентрацией сероводорода, годный для использования.
1. Сваровская Н.А. С 24 Подготовка, транспорт и хранение скважинной продукции: Учебное пособие. — Томск: Изд. ТПУ, 2004. — 268 с.
2. Транспорт скважинной продукции: учебное пособие / Н.В. Чухарева, А.В. Рудаченко, А.Ф. Бархатов, Д.В. Федин; Томский политехнический университет. ? Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2011. — 357 с.
3. Агабеков В.Е., Косяков В.К., Ложкин В.М. Нефть и газ. Добыча, комплексная переработка и использование Мн.: БГТУ, 2003. — 376 с.
4. Сбор, подготовка и хранение нефти. Технология и оборудование. Учебное пособие. / А.Р. Хафизов, Н.В. Пестрецов, В.В. Чеботарев и др.; Под ред. А.Р. Хафизова, Н.В. Пестрецова, В.В. Шайдакова, 2002.
