Методы очистки природных газов

МЕТОДЫ ОЧИСТКИ ГАЗА И ХАРАКТЕРИСТИКА ПОГЛОТИТЕЛЕЙ.

Природный газ очищают даже при малых количествах сероводорода, поскольку его допустимое содержание в газе, закачиваемом в магистральный газопровод не должно превышать 20 млг/м 3 . В большинстве случаев очистку газов предпринимают не только для доведения содержания в нём вредных примесей до установленных норм, но и для извлечения с целью промышленной утилизации.

Газы очищают двумя методами: абсорбционным и адсорбционным.

Абсорбционные методы по характеру используемого абсорбента делят на методы химической сорбции (хемосорбции), физической абсорбции, комбинированные и окислительные.

1) Хемосорбционные процессы основаны на химическом взаимодействии H₂S и CO₂ с активными компонентами абсорбента, в качестве которого в этих процессах применяют щёлочи и амины.

2) Физическая абсорбция представляет собой физическое растворение извлекаемой компонентов в абсорбенте, в качестве которого используют N – метилпирамедон, гликоли, метанол и т.д.

3) Комбинированные процессы используют обычно смешанные поглотители. Одним из самых распространённых является сульфинол.

4) Окислительные процессы основаны на необратимом превращении поглощаемого сорбента сероводорода в элементарную серу.

Адсорбционные процессы.

Основаны на селективном (избирательном) физическом поглощении H₂S и CO₂ в порах твёрдых поглотителей, которыми являются активные угли и синтетические цеолиты.

Выбор того или иного метода очистки газа зависит от многих факторов (от концентрации H₂S и CO₂) и сераорганических соединений в исходном газе. Важное значение в любом методе очистки имеет правильный выбор поглотителей, которые должны удовлетворять следующим общим требованиям:

1) Поглотитель должен иметь низкое давление насыщенного пара при температуре сорбции, чтобы потери его с очищающим газом были минимальными;

2) Одновременно поглотитель должен обладать высокой способностью поглощать кислые соединения из газа в широком интервале их парционных давлений;

3) Должен иметь высокую вязкость;

4) Низкую коррозионную активность;

5) Высокую стойкость к окислению.

ГЛУБОКАЯ ОСУШКА ПРИРОДНОГО ГАЗА

Наличие паров воды в углеводородных газах связано с контактом газа и воды в пластовых условиях, а так же с условиями их последующей обработки.

Обычно тяжелые углеводородные газы при тех же условиях содержат паров воды меньше, чем легкие.

Наличие в газе H₂S и CO₂ увеличивает содержание паров воды, а наличие азота уменьшает. Влагосодержание газа – это количество паров воды г/м 3 в соответствии их насыщения при данной температуре и давлении.

Абсолютной влажностью газа называют фактическое содержание паров воды в г/м 3 газа, а отношение абсолютной влажности к влагосодержанию называется относительной влажностью.

Осушка газа – это удаление из него влаги, то есть снижение абсолютной и относительной влажности.

Качество осушки (глубину осушки) оценивают «точки россы», то есть температурой при данном давлении, при котором пары воды приходят в состояние насыщения.

Чем глубже осушка, тем ниже его точка россы, которая обычно составляет в зависимости от последующего назначения газа от – 20 0 до – 17 0 С.

Присутствие в газе влаги нежелательно (а иногда опасно) для процесса его транспортировки.

Поскольку влага может выпадать в чистом виде или в виде гидратов с углеводородами, приводя к осложнениям в работе систем транспортного устройства.

Нежелательна влага в газе, если его последующая переработка ведется при низких температурах. При этом точка его россы должна быть ниже температуры технологической переработки газа.

Достигаемая точка россы газа зависит от способа его осушки:

Осушка охлаждением.

Если при постоянном давлении охлаждать газ, то избыточная влага будет конденсироваться, и точка его россы соответственно снижается. На этом основана осушка газа охлаждением, при чем нижний предел охлаждения газа ограничивается условиями образования гидрата. Этот метод применяется в комбинации с другими методами.

Абсорбционная осушка.

Основана на селективном поглощении (растворении паров и воды жидкими адсорбатами, в качестве которых используют ди- и триэтилгликолий.

Адсорбционная осушка.

Сущность ее состоит в избирательном поглощении поверхностью пор твердого адсорбента молекул соды с последующим извлечением их из пор внешними воздействиями (повышение температуры адсорбента или снижением давления среды) В качестве адсорбента используют бокситы (оксид алюминия Al₂O₃, селикогелий, синтетические цеолиты). Их адсорбционная емкость существенно зависит от размера пор и соответствующей удельной поверхностью последней.

ИЗВЛЕЧЕНИЕ ТЯЖЕЛЫХ УГЛЕВОДОРОДОВ ИЗ ГАЗОВ

В составе природных газов присутствуют углеводороды от метана до пентана. Метан и этан – целевые составляющие газа, используемые в быту и промышленности как газовое топливо. Пропаны, бутаны и пентаны в газовом топливе нежелательны, но являются ценными соединениями и могут быть использованы для других нужд. Поэтому до подачи природного газа в транспортные газопроводы из него должны быть удалены углеводороды от этана (частично) до пентана (включительно). Извлекаемая сумма тяжелых углеводородов называется обычно газовым бензином и направляется на установку для разделения на отдельные углеводороды и отдельный бензин. К основным технологическим методам извлечения тяжелых углеводородов из газа относятся:

— масляная абсорбция при высоком давлении и низкой температуре.

Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями:

Источник

11). Методы очистки от кислых компонентов.

очистки газов основаны на селект извлечении кислых компонентов тв поглот-ми – адсорбентами. Когда извлекаемый компонент удерживается адсорбентом только физ силами, имеет место физическая адсорбция. Если извлекаемый компонент вступает с адсорбентом в хим взаимодействие говорят о химической адсорбции.

Каталитические методы когда в газе присутствуют соединения, недостаточно полно удаляемые с помощью ж или тв поглотителей, например сероуглерод, серооксид углерода, сульфиды, дисульфиды, тиофен, а также в тех случаях, когда требуется тонкая очистка газа.

• Окислительные методы заключаются в проведении реакций кат окисления сероводорода до элементарной серы или кат окисления меркаптанов до дисульфидов.

• Восстановительные методы заключаются в восстановлении сернистых соединений при взаим их с водородом (гидрирование) или с водяным паром (гидролиз), а также в гидрировании диоксида углерода до метана. При восстановлении сернистых соединений все они превращаются в сероводород.

новые методы: микробиологические, мембранные, фотохимического разложения. Выбор процесса очистки природного газа от кислых компонентов зависит от: состава и параметров сырьевого газа, требуемой степени очистки, области использования товарного газа.

12). Очистка газов от диоксида углерода.

Методы очистки газов от диоксида углерода можно разде­лить на следующие группы:

• физическая абсорбция, основанная на хорошей раство­римости диоксида углерода в полярных растворителях (вода, метанол);
• хемосорбция, основанная на химическом связывании диоксида углерода при взаимодействии его с соединениями щелочного характера (щелочь, этаноламины, растворы карбона­тов);
• адсорбция, основанная на адсорбции диоксида углеро­да различными адсорбентами (например, цеолитами);
• каталитическое гидрирование.

13). Очистка газов от с помощью физических абсорбентов.

1) Абсорбция водой — распространен­ный метод улавливания диоксида углерода из газов.

+ доступность и дешевизна абсорбента,

—  поглот спость водой СО₂ (8 кг CO₂ на 100 кг абсорбента) и  селективность. Наряду с СО₂ в воде растворя­ются водород, СО, азот.

Схема проста. Газ промывают холодной водой в башнях с насадкой (скрубберах) под 1,5—2,5МПа,тк растворимость СО₂ в воде с р. При этом из газа удаляется частично и сероводород, растворимость которого также . Затем р и из воды выделяется (десорбируется) газ, содержащий до85%СО₂ (остальное — водород, азот, сероводород), кот используют для получения сухого льда,карбамида,соды и др

2) Абс-я метанолом(«ректизол»процесс) + эф-н; при -60°С, резко  поглотительная спос-ть метанола. Так, при —60°С и давлении около 0,4 МПа

Избиратель­ность метанола по отношению к диоксиду углерода значительно, чем воды. СО₂ из р-ра выделяют р и Т. Кроме метанола можно использовать и другие органические растворители: N-метилпирролидон, сульфолан, пропиленкарбонат.

широкого распространения они пока не получили.

От СО₂ и Н₂S применяют МЭГ ДЭГ ТЭГ

Источник