Amiinikaasun puhdistus vetysulfidista: periaate, tehokkaat vaihtoehdot ja asennuskaaviot

Fossiilisten polttoaineiden puhdistamisen tarkoitus

Kaasu on suosituin polttoainetyyppi. Se houkuttelee edullisimmalla hinnalla ja aiheuttaa vähiten vahinkoa ympäristölle. Kiistämättömiä etuja ovat palamisprosessin hallinnan helppous ja kyky varmistaa polttoaineen käsittelyn kaikki vaiheet lämpöenergian saannin aikana.

Luonnonkaasumaista fossiilia ei kuitenkaan louhita puhtaassa muodossaan, koska. siihen liittyvät orgaaniset yhdisteet pumpataan pois samanaikaisesti kaasun poiston kanssa kaivosta.Yleisin niistä on rikkivety, jonka pitoisuus vaihtelee esiintymän mukaan kymmenesosista kymmeneen tai useampaan prosenttiin.

Rikkivety on myrkyllistä, ympäristölle vaarallista, haitallista kaasunkäsittelyssä käytettäville katalyyteille. Kuten olemme jo todenneet, tämä orgaaninen yhdiste on erittäin aggressiivinen teräsputkia ja metalliventtiilejä kohtaan.

Luonnollisesti yksityisen järjestelmän ja pääkaasuputken syövyttäminen korroosiolla, rikkivety johtaa sinisen polttoaineen vuotamiseen ja tähän asiaan liittyviin erittäin negatiivisiin, riskialttiisiin tilanteisiin. Kuluttajan suojelemiseksi terveydelle haitalliset yhdisteet poistetaan kaasumaisen polttoaineen koostumuksesta jo ennen sen toimittamista tielle.

Putkien kautta kuljetettavan kaasun rikkivetyyhdisteiden standardien mukaan se ei saa olla yli 0,02 g / m³. Itse asiassa niitä on kuitenkin paljon enemmän. GOST 5542-2014:n säätelemän arvon saavuttamiseksi tarvitaan puhdistus.

Neljä vaihtoehtoa puhdistukseen alkonoliamiineilla

Alkonoliamiinit tai aminoalkoholit ovat aineita, jotka sisältävät amiiniryhmän lisäksi myös hydroksiryhmän.

Maakaasun alkanoliamiineilla puhdistavien laitteistojen ja tekniikoiden suunnittelu eroaa pääasiassa absorbentin toimitustavasta. Useimmiten käytetään neljää päämenetelmää kaasunpuhdistuksessa tämän tyyppisillä amiineilla.

Ensimmäinen tapa. Määrittää ennalta aktiivisen liuoksen syöttämisen yhdessä virtauksessa ylhäältä. Absorbentin koko tilavuus lähetetään yksikön ylälevylle. Puhdistusprosessi tapahtuu lämpötilan taustalla, joka ei ylitä 40 ºС.

Yksinkertaisin puhdistusmenetelmä sisältää aktiivisen liuoksen syöttämisen yhdessä virrassa.Tätä tekniikkaa käytetään, jos kaasussa on pieni määrä epäpuhtauksia

Tätä tekniikkaa käytetään yleensä vähäisiin rikkivetyyhdisteiden ja hiilidioksidin aiheuttamiin kontaminaatioihin. Tässä tapauksessa kokonaislämpövaikutus kaupallisen kaasun saamiseksi on yleensä alhainen.

Toinen tapa. Tätä puhdistusvaihtoehtoa käytetään, kun rikkivetyyhdisteiden pitoisuus kaasumaisessa polttoaineessa on korkea.

Reaktiivinen liuos syötetään tässä tapauksessa kahteen virtaan. Ensimmäinen, jonka tilavuus on noin 65-75% kokonaismassasta, lähetetään asennuksen keskelle, toinen toimitetaan ylhäältä.

Amiiniliuos virtaa alas astioita ja kohtaa nousevat kaasuvirrat, jotka pakotetaan absorboijan pohjakaukaloon. Ennen tarjoilua liuos kuumennetaan enintään 40 ºС:een, mutta kaasun ja amiinin vuorovaikutuksen aikana lämpötila nousee merkittävästi.

Jotta puhdistustehokkuus ei laske lämpötilan nousun seurauksena, ylimääräinen lämpö poistetaan yhdessä rikkivedyn kyllästetyn jäteliuoksen kanssa. Ja asennuksen yläosassa virtausta jäähdytetään, jotta jäljellä olevat happamat komponentit saadaan poistumaan kondensaatin mukana.

Toinen ja kolmas kuvatuista menetelmistä määräävät ennalta imukykyisen liuoksen syöttämisen kahdessa virrassa. Ensimmäisessä tapauksessa reagenssi tarjoillaan samassa lämpötilassa, toisessa - eri lämpötiloissa.

Tämä on taloudellinen tapa vähentää sekä energian että aktiivisen ratkaisun kulutusta. Lisälämmitystä ei tehdä missään vaiheessa. Teknologisesti kyseessä on kaksitasoinen puhdistus, joka tarjoaa mahdollisuuden valmistaa myyntikelpoista kaasua putkistoon syötettäväksi vähiten häviöin.

Kolmas tapa. Se sisältää absorboijan syöttämisen puhdistuslaitokseen kahdessa eri lämpötilassa olevassa virtauksessa.Tekniikkaa sovelletaan, jos raakakaasussa on rikkivedyn ja hiilidioksidin lisäksi myös CS:tä₂ja COS.

Valtaosa absorboijasta, noin 70-75%, kuumennetaan 60-70 ºС:een ja loppuosa on vain 40 ºС. Virrat syötetään absorboijaan samalla tavalla kuin edellä kuvatussa tapauksessa: ylhäältä ja keskeltä.

Korkean lämpötilan vyöhykkeen muodostuminen mahdollistaa orgaanisten epäpuhtauksien poistamisen nopeasti ja tehokkaasti puhdistuskolonnin pohjalla olevasta kaasumassasta. Ja yläosassa hiilidioksidi ja rikkivety saostetaan normaalilämpötilaisella amiinilla.

Neljäs tapa. Tämä tekniikka määrittää ennalta amiinin vesiliuoksen syöttämisen kahdessa virrassa, joilla on eri regeneraatioaste. Toisin sanoen yksi toimitetaan puhdistamattomassa muodossa, jossa on rikkivetyä, toinen - ilman niitä.

Ensimmäistä virtaa ei voida kutsua täysin saastuneeksi. Se sisältää vain osittain happamia komponentteja, koska osa niistä poistuu lämmönvaihtimessa +50º/+60ºС jäähtyessä. Tämä liuosvirta otetaan desorberin pohjasuuttimesta, jäähdytetään ja lähetetään kolonnin keskiosaan.

Kun kaasumaisessa polttoaineessa on huomattava rikkivety- ja hiilidioksidikomponenttien pitoisuus, puhdistus suoritetaan kahdella liuosvirralla, joilla on erilainen regeneraatioaste.

Syväpuhdistus läpäisee vain sen osan liuoksesta, joka ruiskutetaan asennuksen yläosaan. Tämän virran lämpötila ei yleensä ylitä 50 ºС. Täällä suoritetaan kaasumaisen polttoaineen hienopuhdistus. Tämän järjestelmän avulla voit vähentää kustannuksia vähintään 10 % vähentämällä höyryn kulutusta.

On selvää, että puhdistusmenetelmä valitaan orgaanisten epäpuhtauksien läsnäolon ja taloudellisen kannattavuuden perusteella. Joka tapauksessa useiden teknologioiden avulla voit valita parhaan vaihtoehdon.Samassa amiinikaasun käsittelylaitoksessa on mahdollista vaihdella puhdistusastetta, jolloin saadaan sinistä polttoainetta, jolla on kaasukattiloiden, liesien ja lämmittimien toimintaan tarvittavat ominaisuudet.

Olemassa olevat asennukset

Tällä hetkellä tärkeimmät rikin tuottajat ovat kaasunkäsittelylaitokset (GPP), öljynjalostamot (OR) ja petrokemian kompleksit (OGCC). Näissä yrityksissä rikki tuotetaan happamista kaasuista, jotka muodostuvat runsasrikkisen hiilivetysyöttöaineen amiinikäsittelyssä. Suurin osa kaasumaisesta rikistä tuotetaan tunnetulla Claus-menetelmällä.

Rikin tuotantolaitos. Orskin jalostamo

Taulukoissa 1–3 esitetyistä tiedoista nähdään, minkä tyyppistä kaupallista rikkiä tuottavat nykyään venäläiset rikkiä tuottavat yritykset.

Taulukko 1 - Venäjän rikkiä tuottavat jalostamot

Taulukko 2 - Venäjän öljy- ja kaasukemialliset kompleksit, jotka tuottavat rikkiä

Taulukko 3 - Venäjän kaasunkäsittelylaitokset, jotka tuottavat rikkiä

Tyypillisen asennuksen toimintaperiaate

Suurin absorptiokapasiteetti suhteessa H₂S:lle on tunnusomaista monoetanoliamiiniliuos. Tällä reagenssilla on kuitenkin pari merkittävää haittapuolta. Sille on ominaista melko korkea paine ja kyky luoda peruuttamattomia yhdisteitä hiilisulfidin kanssa amiinikaasun käsittelylaitoksen käytön aikana.

Ensimmäinen miinus eliminoituu pesulla, jonka seurauksena amiinihöyry imeytyy osittain. Toista tavataan harvoin kenttäkaasujen käsittelyn aikana.

Monoetanoliamiinin vesiliuoksen pitoisuus valitaan empiirisesti, tehtyjen tutkimusten perusteella se otetaan kaasun puhdistamiseen tietystä kentästä.Reagenssin prosenttiosuutta valittaessa otetaan huomioon sen kyky kestää rikkivedyn aggressiivisia vaikutuksia järjestelmän metallikomponentteihin.

Imuaineen standardipitoisuus on yleensä välillä 15 - 20 %. Usein kuitenkin käy niin, että pitoisuutta nostetaan 30 %:iin tai vähennetään 10 %:iin riippuen siitä, kuinka korkean puhdistusasteen tulee olla. Nuo. mihin tarkoitukseen, lämmitykseen tai polymeeriyhdisteiden valmistukseen, kaasua käytetään.

Huomaa, että amiiniyhdisteiden pitoisuuden kasvaessa rikkivedyn syövyttävyys vähenee. Mutta on otettava huomioon, että tässä tapauksessa reagenssin kulutus kasvaa. Tämän seurauksena puhdistetun kaupallisen kaasun hinta nousee.

Puhdistuslaitoksen pääyksikkö on levytyyppinen tai asennettu vaimennin. Tämä on pystysuoraan suunnattu, ulkoapäin muistuttava koeputkilaite, jonka sisällä on suuttimet tai levyt. Sen alaosassa on sisääntulo käsittelemättömän kaasuseoksen syöttöä varten, yläosassa on ulostulo pesuriin.

Jos laitoksessa puhdistettava kaasu on riittävän paineen alainen, jotta reagenssi pääsee kulkeutumaan lämmönvaihtimeen ja sitten strippauskolonniin, prosessi tapahtuu ilman pumpun osallistumista. Jos paine ei riitä prosessin virtaukseen, ulosvirtausta stimuloidaan pumppaustekniikalla

Tuloerottimen läpi kulkenut kaasuvirta ruiskutetaan absorboijan alaosaan. Sitten se kulkee rungon keskellä olevien levyjen tai suuttimien läpi, joille epäpuhtaudet asettuvat. Täysin amiiniliuoksella kostutetut suuttimet on erotettu toisistaan ​​ritiloilla reagenssin tasaisen jakautumisen varmistamiseksi.

Lisäksi saasteista puhdistettu sininen polttoaine lähetetään pesuriin.Tämä laite voidaan liittää prosessointipiiriin vaimentimen jälkeen tai sijoittaa sen yläosaan.

Käytetty liuos virtaa alas absorboijan seiniä pitkin ja lähetetään strippauskolonniin - desorberiin, jossa on kattila. Siellä liuos puhdistetaan imeytyneistä epäpuhtauksista vesihöyryillä, jotka vapautuvat veden keitettäessä palatakseen takaisin asennukseen.

Regeneroitu, ts. eroon rikkivetyyhdisteistä, liuos virtaa lämmönvaihtimeen. Siinä neste jäähdytetään siirrettäessä lämpöä saastuneen liuoksen seuraavaan osaan, minkä jälkeen se pumpataan jääkaappiin pumpulla täydellistä jäähdytystä ja höyryn kondensaatiota varten.

Jäähtynyt imukykyinen liuos syötetään takaisin absorboijaan. Näin reagenssi kiertää kasvin läpi. Sen höyryt myös jäähdytetään ja puhdistetaan happamista epäpuhtauksista, minkä jälkeen ne täydentävät reagenssin määrää.

Useimmiten kaasunpuhdistuksessa käytetään kaavioita monoetanoliamiinilla ja dietanoliamiinilla. Näiden reagenssien avulla sinisen polttoaineen koostumuksesta voidaan uuttaa paitsi rikkivetyä myös hiilidioksidia

Jos CO on samanaikaisesti poistettava käsitellystä kaasusta₂ ja H₂S, kaksivaiheinen puhdistus suoritetaan. Se koostuu kahden pitoisuudeltaan eroavan liuoksen käytöstä. Tämä vaihtoehto on edullisempi kuin yksivaiheinen puhdistus.

Ensinnäkin kaasumainen polttoaine puhdistetaan vahvalla koostumuksella, jonka reagenssipitoisuus on 25-35%. Sitten kaasu käsitellään heikolla vesiliuoksella, jossa vaikuttavaa ainetta on vain 5-12%. Tämän seurauksena sekä karkea- että hienopuhdistus suoritetaan minimaalisella liuoksen kulutuksella ja syntyvän lämmön kohtuullisella käytöllä.

Tekninen järjestelmä

Kaavioesitys tyypillisestä prosessilaitteistosta happokaasun käsittelyyn regeneratiivisella absorbentilla

Absorber

Puhdistukseen syötetty hapan kaasu tulee absorboijan alaosaan. Tämä laite sisältää tyypillisesti 20-24 alustaa, mutta pienempiä asennuksia varten se voi olla pakattu kolonni. Vesipitoinen amiiniliuos tulee absorboijan yläosaan. Kun liuos virtaa alas astioita, se on kosketuksessa happaman kaasun kanssa, kun kaasu liikkuu ylös kunkin alustan nestekerroksen läpi. Kun kaasu saavuttaa astian yläosan, lähes kaikki H₂S ja käytetystä absorbentista riippuen kaikki CO₂ poistetaan kaasuvirrasta. Puhdistettu kaasu täyttää H-pitoisuuden vaatimukset₂S, CO₂, tavallinen rikki.

Tyydyttyneen amiinin erotus ja kuumennus

Kyllästetty amiiniliuos poistuu pohjassa olevasta absorboijasta ja kulkee paineenalennusventtiilin läpi, jolloin painehäviö on noin 4 kgf/cm2. Paineenpoiston jälkeen rikastettu liuos menee erottimeen, jossa suurin osa liuenneesta hiilivetykaasusta ja jonkin verran happokaasua vapautuu. Liuos virtaa sitten lämmönvaihtimen läpi, jota lämmittää kuuman regeneroidun amiinivirran lämpö.

Desorber

Kyllästynyt absorbentti tulee laitteeseen, jossa absorbentti regeneroidaan noin 0,8-1 kgf/cm2 paineessa ja liuoksen kiehumispisteessä. Lämpöä syötetään ulkoisesta lähteestä, kuten keittimestä.Irrotettu hapan kaasu ja kaikki hiilivetykaasut, jotka eivät ole höyrystyneet erottimessa, poistuvat stripperin yläosasta pienen määrän absorbenttia ja suuren höyrymäärän mukana. Tämä höyryvirta kulkee lauhduttimen, yleensä ilmanjäähdyttimen, läpi tiivistämään absorbenttia ja vesihöyryä.

Nesteen ja kaasun seos menee erottimeen, jota kutsutaan yleisesti palautusjäähdyttimeksi (palautusakku), jossa happokaasu erotetaan kondensoituneista nesteistä. Erottimen nestefaasi syötetään takaisin desorberin yläosaan palautusjäähdytyksenä. Kaasuvirta, joka koostuu pääasiassa H₂S ja CO₂, lähetetään yleensä rikin talteenottoyksikköön. Regeneroitu liuos virtaa keittimestä kyllästetyn/regeneroidun amiiniliuoksen lämmönvaihtimen kautta ilmanjäähdyttimeen ja sitten paisuntasäiliöön. Virta pumpataan sitten takaisin absorboijan yläosaan korkeapainepumpulla jatkamaan happaman kaasun pesua.

Suodatusjärjestelmä

Useimmissa imukykyisissä järjestelmissä on keino suodattaa liuos. Tämä saavutetaan johtamalla kyllästetty amiiniliuos erottimesta hiukkassuodattimen läpi ja joskus hiilisuodattimen läpi. Tavoitteena on säilyttää liuoksen korkea puhtausaste liuoksen vaahtoamisen välttämiseksi. Joissakin imukykyisissä järjestelmissä on myös keinot hajoamistuotteiden poistamiseksi, joihin kuuluu ylimääräisen keittimen ylläpito tätä tarkoitusta varten, kun regenerointilaitteisto on kytketty.

Kalvomenetelmä kaasun puhdistamiseen

Tällä hetkellä yksi teknologisesti edistyneimmistä kaasun rikinpoistomenetelmistä on kalvo.Tällä puhdistusmenetelmällä ei vain päästä eroon happamista epäpuhtauksista, vaan samalla voidaan kuivata, poistaa syöttökaasu ja poistaa siitä inerttejä komponentteja. Kalvokaasun rikinpoistoa käytetään silloin, kun rikkipäästöjä ei voida poistaa perinteisemmillä menetelmillä.

Kalvokaasun rikinpoistotekniikka ei vaadi merkittäviä pääomainvestointeja, samoin kuin vaikuttavia asennuskustannuksia. Nämä laitteet ovat halvempia käyttää ja huoltaa. Kalvokaasun rikinpoiston tärkeimmät edut ovat:

• ei liikkuvia osia. Tämän ominaisuuden ansiosta asennus toimii etänä ja automaattisesti ilman ihmisen puuttumista;
• tehokas asettelu varmistaa painon ja alueen minimoimisen, mikä tekee näistä laitteista erittäin suosittuja offshore-alustoilla;
• pienimpiin yksityiskohtiin harkittu suunnittelu mahdollistaa rikinpoiston ja hiilivetyjen vapauttamisen mahdollisimman suuressa määrin;
• kalvon rikinpoisto kaasuista tarjoaa säännellyt parametrit kaupalliselle tuotteelle;
• asennustyön helppous. Koko kompleksi on asennettu yhdelle kehykselle, mikä mahdollistaa sen sisällyttämisen tekniseen järjestelmään vain muutamassa tunnissa.

Kemisorptiokaasun puhdistus

Kemisorptioprosessien tärkein etu on korkea ja luotettava kaasun puhdistusaste happamista komponenteista ja syöttökaasun hiilivetykomponenttien vähäinen absorptio.

Kaustista natriumia ja kaliumia, alkalimetallikarbonaatteja ja yleisimmin alkanoliamiineja käytetään kemisorbentteina.

Kaasun puhdistus alkanoliamiiniliuoksilla

Amiiniprosesseja on käytetty teollisuudessa vuodesta 1930 lähtien, jolloin fenyylihydratsiinia absorboivana aineena käyttävän amiinitehtaan järjestelmä kehitettiin ja patentoitiin ensimmäisen kerran Yhdysvalloissa.

Prosessia on parannettu käyttämällä alkanoliamiinien vesiliuoksia puhdistusaineina. Alkanoliamiinit, koska he ovat heikkoja emäksiä, reagoivat happamien kaasujen H kanssa₂S ja CO₂, jonka ansiosta kaasu puhdistetaan. Tuloksena olevat suolat hajoavat helposti, kun kylläistä liuosta kuumennetaan.

Tunnetuimmat kaasunpuhdistusprosesseissa käytetyt etanoliamiinit H₂S ja CO₂ ovat: monoetanoliamiini (MEA), dietanoliamiini (DEA), trietanoliamiini (TEA), diglykoliamiini (DGA), di-isopropanoliamiini (DIPA), metyylidietanoliamiini (MDEA).

Toistaiseksi teollisuudessa happokaasujen käsittelylaitoksissa absorbenttinä on käytetty pääasiassa monoetanoliamiinia (MEA) ja myös dietanoliamiinia (DEA). Viime vuosina on kuitenkin ollut suuntaus korvata MEA tehokkaammalla absorbentilla, metyylidietanoliamiinilla (MDEA).

Kuvassa on pääasiallinen yksivirtauskaavio absorptiokaasun puhdistuksesta etanoliamiiniliuoksilla. Puhdistukseen syötetty kaasu kulkee ylöspäin suuntautuvassa virtauksessa absorboijan läpi kohti liuoksen virtausta. Absorberin pohjalta happamilla kaasuilla kyllästetty liuos lämmitetään lämmönvaihtimessa desorberista regeneroidulla liuoksella ja syötetään desorberin yläosaan.

Lämmönvaihtimessa tapahtuvan osittaisen jäähdytyksen jälkeen regeneroitu liuos jäähdytetään lisäksi vedellä tai ilmalla ja syötetään absorboijan yläosaan.

Stripperistä tuleva happokaasu jäähdytetään vesihöyryn kondensoimiseksi. Palautuskondensaattia palautetaan jatkuvasti järjestelmään amiiniliuoksen halutun pitoisuuden ylläpitämiseksi.

Alkaliset (karbonaatti) menetelmät kaasunpuhdistukseen

Amiiniliuosten käyttö alhaisen H-pitoisuuden omaavien kaasujen puhdistamiseen₂S (alle 0,5 tilavuusprosenttia) ja korkea CO₂ h: lle₂S:tä pidetään irrationaalisena, koska H:n sisältö₂Regenerointikaasuissa S on 3–5 tilavuusprosenttia. Tyypillisissä laitoksissa on käytännössä mahdotonta saada rikkiä tällaisista kaasuista, ja ne on poltettava, mikä johtaa ilmansaasteisiin.

Pieniä määriä H:tä sisältävien kaasujen puhdistukseen₂S ja CO₂, teollisuudessa käytetään alkalisia (karbonaatti)puhdistusmenetelmiä. Alkaliliuosten (karbonaattien) käyttö absorbenttina lisää H-pitoisuutta₂S regenerointikaasuissa ja yksinkertaistaa rikki- tai rikkihappolaitosten sijoittelua.

Maakaasun alkalisen puhdistusprosessin teollisella prosessilla on seuraavat edut:

• kaasun hienopuhdistus tärkeimmistä rikkiä sisältävistä yhdisteistä;
• korkea selektiivisyys vetysulfidille hiilidioksidin läsnä ollessa;
• absorboijan korkea reaktiivisuus ja kemiallinen kestävyys;
• vaimentimen saatavuus ja alhaiset kustannukset;
• alhaiset käyttökustannukset.

Alkalisten kaasujen puhdistusmenetelmien käyttö on suositeltavaa myös kenttäolosuhteissa pienten syöttökaasumäärien ja kaasun vähäisen H-pitoisuuden puhdistukseen.₂S.

Tarkoitus

Rikin tuotantoyksiköt muuntavat H₂S, joka sisältyy amiinien talteenottolaitosten ja hapan-emäksisten jäteveden neutralointilaitosten happamiin kaasuvirtoihin nestemäiseksi rikiksi. Tyypillisesti kaksi- tai kolmivaiheinen Claus-prosessi palauttaa yli 92 % H:sta₂S alkuainerikinä.

Useimmat jalostamot vaativat yli 98,5 % rikin talteenottoa, joten kolmas Claus-vaihe toimii rikin kastepisteen alapuolella. Kolmas vaihe voi sisältää selektiivistä hapetuskatalyyttiä, muuten rikin tuotantoyksikössä on oltava loppukaasun jälkipoltin. On tulossa yhä suositumpaa poistaa kaasut tuloksena olevasta sulasta rikistä. Suuret yritykset tarjoavat patentoituja prosesseja, jotka poistavat sulan rikin kaasusta 10-20 painoprosenttiin. ppm H₂S.

Hyödyt ja haitat

Edut

1. Asennuksen teknisen suunnittelun yksinkertaisuus.
2. H2S:n poisto palamiskaasuista, mikä mahdollistaa yrityksen ympäristöstandardien noudattamisen.

Putkiston korroosio rikin talteenottolaitoksessa

Vikoja

1. Tahaton kondensoituminen ja rikin kerääntyminen voi johtaa ongelmiin, kuten prosessikaasun virtauksen tukkeutumiseen, kiinteällä rikillä tukkeutumiseen, tulipaloon ja laitevaurioihin.
2. Rikin liiallinen tarjonta markkinoilla yli sen kysynnän.
3. Ammoniakin, H2S:n, CO2:n aiheuttama laitteiden korroosio ja kontaminaatio, mahdollinen rikkihapon muodostuminen.

Imuaineen valinta puhdistusprosessiin

Imuaineen toivotut ominaisuudet ovat:

• tarve poistaa rikkivety H₂S ja muut rikkiyhdisteet.
• hiilivetyjen imeytymisen tulee olla alhainen.
• Absorbentin höyrynpaineen on oltava alhainen imukykyhäviön minimoimiseksi.
• liuottimen ja happamien kaasujen välisten reaktioiden on oltava palautuvia absorbentin hajoamisen estämiseksi.
• imuaineen on oltava lämpöstabiili.
• hajoamistuotteiden poistamisen tulee olla yksinkertaista.
• happaman kaasun oton tulisi olla korkea yksikköä kohti kiertävää absorbenttia kohti.
• imukykyisen aineen regeneroinnin tai poistamisen lämmöntarpeen tulee olla pieni.
• imuaineen tulee olla ei-aggressiivinen.
• imuaine ei saa vaahtoa absorboijassa tai desorberissa.
• happamien kaasujen valikoiva poistaminen on toivottavaa.
• imuaineen on oltava halpa ja helposti saatavilla.

Valitettavasti ei ole olemassa yhtä absorbenttia, jolla olisi kaikki halutut ominaisuudet. Tämä edellyttää absorbentin valitsemista, joka sopii parhaiten käsittelemään tiettyä happokaasuseosta eri saatavilla olevista absorbenteista. Hapan maakaasuseokset vaihtelevat:

• H:n sisältö ja suhde₂S ja CO₂
• raskaiden tai aromaattisten yhdisteiden pitoisuus
• sisältö COS, CS₂ ja merkaptaanit

Vaikka hapan kaasu käsitellään ensisijaisesti absorbenteilla, miedolla happamalla kaasulla voi olla edullisempaa käyttää absorboivia absorbentteja tai kiinteitä aineita. Tällaisissa prosesseissa yhdiste reagoi kemiallisesti H:n kanssa₂S ja kuluu puhdistusprosessin aikana, jolloin puhdistuskomponentti on vaihdettava säännöllisesti.

Prosessikemia

Perusreaktiot

Prosessi koostuu rikkivedyn monivaiheisesta katalyyttisestä hapetuksesta seuraavan yleisen reaktion mukaisesti:

2H₂S+O₂ → 2S+2H₂O

Claus-prosessissa kolmasosa H2S:stä poltetaan ilmalla reaktoriuunissa rikkidioksidin (SO2) muodostamiseksi seuraavan reaktion mukaisesti:

2H₂S+3O₂ → 2SO₂+2H₂O

Jäljelle jääneet palamattomat kaksi kolmasosaa vetysulfidista käyvät läpi Claus-reaktion (reaktio SO2:n kanssa), jolloin muodostuu alkuainerikkiä seuraavasti:

2H₂S+SO₂ ←→ 3S + 2H₂O

Haittavaikutukset

Vetykaasun tuotanto:

2H₂S→S₂ + 2H2

CH₄ + 2H₂O→CO₂ + 4H₂

Karbonyylisulfidin muodostuminen:

H₂S+CO₂ → S=C=O + H₂O

Hiilidisulfidin muodostuminen:

CH₄ + 2S₂ → S=C=S + 2H₂S

NPK "Grasysin" kalvon tärkeimmät edut ja sen käyttöalue

Grasysin kaasun rikinpoistomenetelmä välttää tarpeettomat taloudelliset kustannukset. Innovatiivinen tuote eroaa analogeista:

• onttojen kuitujen kokoonpano;
• pohjimmiltaan uusi sekvenssi kaasuseoksen komponenttien tunkeutumisen nopeuskomponentista;
• lisääntynyt kemiallinen kestävyys useimpia hiilivetyvirran komponentteja kohtaan;
• erinomainen selektiivisyys.

Luonnon- ja siihen liittyvän öljykaasun valmistusprosessissa kaikki poistettavat epäpuhtaudet väkevöidään matalalaatuiseen virtaan, kun taas säänneltyjen standardien mukainen puhdistettu kaasu poistuu lähes samalla paineella kuin sisääntulossa.

Yrityksemme kehittämän hiilivetykalvon päätarkoitus on kaasujen rikinpoisto. Mutta nämä ovat kaukana kaikista innovatiivisen tuotteemme sovelluksista. Sen avulla voit:

• ratkaisemaan monia ympäristöongelmia poistamalla kaasupoltto eli vähentämällä ympäristöä saastuttavat haitalliset päästöt nollaan;
• valmistaa, kuivata ja hyödyntää kaasua suoraan tuotantolaitoksissa;
• varmistaa laitteiden täydellinen riippumattomuus kuljetusjärjestelmistä, infrastruktuurilaitoksista sekä energian kantajista. Syntynyttä kaasua voidaan käyttää polttoaineena kaasuturbiinivoimaloissa, kattilahuoneissa sekä vaihtotalojen lämmitykseen. Tuontihiiltä ei tarvitse käyttää veden ja tilan lämmitykseen, jos kaasua on;
• poista rikki, kuivaa ja valmistele kaasu syötettäväksi pääkaasuputkiin (standardit STO Gazprom 089-2010);
• säästää materiaaliresursseja teknologisten prosessien optimoinnin ansiosta.

NPK Grasys voi tarjota jokaiselle asiakkaalle tehtävään optimaalisen suunnitteluratkaisun, joka ottaa huomioon sisääntulevien syöttökaasuvirtojen parametrit, rikinpoistoasteen vaatimukset, veden ja hiilivetyjen kastepisteen, kaupallisen tuotteen tilavuuden ja sen komponenttien koostumus.

Päätelmät ja hyödyllinen video aiheesta

Seuraava video esittelee rikkivedyn uuttamisen yksityiskohdista öljyn kanssa öljykaivossa tuotetusta kaasusta:

Video esittelee laitteiston sinisen polttoaineen puhdistamiseksi rikkivedystä alkuainerikin valmistamisella jatkokäsittelyä varten:

Tämän videon kirjoittaja kertoo, kuinka päästä eroon biokaasusta rikkivedystä kotona:

Kaasunpuhdistusmenetelmän valinta keskittyy ensisijaisesti tietyn ongelman ratkaisemiseen. Esiintyjällä on kaksi polkua: seurata todistettua kaavaa tai valita jotain uutta. Pääohjeena tulisi kuitenkin edelleen olla taloudellinen toteutettavuus, samalla kun säilytetään laatu ja saavutetaan haluttu käsittelyaste.