Усовершенствованные схемы технологии очистки газа от сероводорода

Основными направлениями интенсификации процессов очистки природного газа от сероводорода, диоксида углерода и сероорганических соединений являются применение водно-неводных абсорбентов (ДГА), использование третичных аминов, а также использование схем с разветвленными потоками абсорбента.

Схема аминовой очистки с раздельными потоками регенерации абсорбента позволяет улучшить кинетику процесса и способствует гидролизу COS с образованием СО₂ и H₂S.

Улучшаются эксплуатационные затраты, т.к. глубокому охлаждению подвергаются только 20-30% регенерированного раствора.

Рисунок – Абсорбер переменного сечения

Абсорбция СО₂ и H₂S проходит очень быстро и в основном на 10-15 нижних тарелках, а на остальных тарелках происходит доочистка до требуемых норм, раствора сюда подается меньше, поэтому здесь можно уменьшить диаметр, что снизит металлоемкость.

При очистке газов с высоким содержанием кислых компонентов используются схемы, когда подача раствора в абсорбер осуществляется двумя потоками (схема с разделенными потоками ввода абсорбента), но разной степени регенерации.

Частично регенерированный раствор амина отбирается сбоку десорбера и подается в среднюю секцию абсорбера. Глубокой регенерации подвергается только часть раствора, которая подается наверх абсорбера для тонкой очистки газа.

Такая схема при некотором увеличении кратности циркуляции по сравнению с обычной схемой позволяет снизить расход пара на регенерацию до 10-15%.

Схемы с разделенными потоками ввода абсорбента используются на установках очистки в Канаде, Франции, США. В РФ аналогичная схема используется на АГПЗ на растворах ДЭА.

Для одновременной очистки газа от сероводорода, диоксида углерода и сероорганики используют комбинированные поглотители, состоящие из амина и органического растворителя (чаще эфиры полигликолей) – процесс дигликольамин (60-75%)ДГА. О=СН₂-СН₂-ОН

СН₂-СН₂-NН₂

Основной аппарат – абсорбер – насадочные и тарельчатые, КПД тарельчатых колонн низкий (поэтому высота большая) и для высокой полноты извлечения СО₂ используют насадочные. D колонн обычно 1,2-2,4 м в зависимости от кол-ва газа и р-ра, Р, Т, состава газа и требуемой степени очистки, что связано с кол-вом тарелок или высотой насадки. Обычно 18-24 тарелки, Н=16-22 м.В насадочных абсорберах Н_нас=3-4 м, а между слоями насадки ставят колпачковые тарелки для более равномерного распределения р-ра.

Расчет абсорбера сводится к определению размеров аппарата при заданной производительности.