Очистка газов физическими и комбинированными поглотителями
Для очистки газов от сернистых соединений и диоксида углерода применяют также физические процессы, механизм действия которых основан на избирательной растворимости кислых компонентов в различных жидких поглотителях.
Процессы очистки газа физическими абсорбентами имеют ряд преимуществ относительно процессов, основанных на применении растворов этаноламинов. Они состоят в том, что физические абсорбенты позволяют извлечь из газа одновременно с Н2S и СО2 сероорганические примеси - меркаптаны, сероокись углерода, сероуглерод, а в ряде случаев и осушить газ. Кроме того, затраты энергии на регенерацию абсорбентов значительно ниже, вследствие непрочности соединений абсорбент/примесь [22]. Поэтому на практике иногда экономически эффективнее использовать физические абсорбенты для очистки газа, хотя они и значительно дороже этаноламинов.
В интервале давлений и температур, при которых производят очистку газов, с повышением давления и снижением температуры растворимость компонентов природных газов в физических поглотителях увеличивается. Поэтому очистку газов от кислых компонентов желательно вести при высоких парциальных давлениях в газовой смеси. Этого можно достичь путем повышения давления давления газа перед входом в абсорбер, однако повышение давления газов приводит также к пропорциональному увеличению парциального давления углеводородов в смеси и способствует таким образом повышению их растворимости в физических поглотителях. Поэтому при низких концентрациях кислых компонентов в смеси увеличение давления газа хотя и способствует уменьшению удельного расхода поглотителя, но недостаточно для повышения эффективности процессов очистки газа, так как вследствие повышения растворимости углеводородов избирательность процесса остается на низком уровне. Кроме того, увеличивается выход газов низкого давления на установке. Для обеспечения получения кислого газа, отвечающего требованиям установок получения газовой серы, потребуется перед десорбером произвести многоступенчатую дегазацию насыщенного раствора, что приводит к увеличению металлоемкости установки. Газы, получаемые на различных ступенях сепрации, содержат определенное количество сернистых соединений. Утилизация этих потоков является серьезной проблемой, так как связана с дополнительной очисткой, а в ряде случаев компримированием и подачей в поток сырьевого газа. Поэтому применение физических поглотителей для очистки газов предпочтительно при большой концентрации извлекаемых из смеси компонентов.
|
|
|
Основными характеристиками эффективности физических поглотителей являются их избирательность и поглотительная емкость.
|
|
|
Чем выше значение коэффичента избирательности, тем шире область использования физического поглотителя, т.е. возможность его применения для очистки газов с низкой концентрацией кислых компонентов.
От поглотительной емкости абсорбента зависит его удельный расход, она определяет размеры оборудования, в первую очередь блока регенерации (холодильников, рекуперативного теплообменника, испарителя, десорбера, насосов и т.д.), а также расход тепла на подогрев и охлаждение поглотителя.
На технико-экономические показатели установок переработки кислых газов оказывают влияние также такие свойства поглотителя, как давление насыщенных паров, вязкость, температуры кипения и застывания, удельная теплоемкость и др.
Основные требования к физическим поглотителям в целом такие же, как и к химическим.
В ряде случаев для улучшения показателей абсорбентов (повышение избирательности, снижение температуры застывания или вязкости, облегчение режима регенерации и т.д.) к ним добавляют различные вещества. Для этой цели могут быть использованы вода, амины, гликоли, метанол, эфиры различных гликолей и т.д. Основные требования ко вторым компонентам физических поглотителей такие же, как и к первым.
Характеристика некоторых физических поглотителей дана в таблицах 1.1.1.1 и 1.1.1.2 и на рисунке 1.1.1.1.
Рисунок 1.1.1.1. Зависимость давления насыщенных паров Рн поглотителей от температуры: 1 – селексол; 2 – 25%-ый раствор ДЭА; 3 – трибутилфосфат; 4 – 25%-ый раствор МЭА; 5 – пропиленкарбонат; 6 – N-метилпирролидон; 7 – вода; 8 – метанол.
Таблица 1.1.1.1.
Дата добавления: 2018-02-28; просмотров: 652; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!