Блок фильтрации аминового раствора



Фильтрационный узел установки предназначен для очистки водного раствора амина от пенообразующих примесей методом жидкостной экстракции.

Раствор амина из емкости хранения Т01 с температурой 90-100°С, в количестве 50 м/ч подается насосом Р01 вниз колонны К01, где используется в качестве теплоносителя и далее на охлаждение в воздушный холодильник А02, где охлаждается до температуры 60°С (в зимнее время) – 80°С (летнее время). Затем раствор амина проходит узел фильтрации от механических примесей F1(А, В1, В2) и поступает в теплообменник Е04А, который включается в работу установки только в летнее время, где раствор амина охлаждается оборотной водой до температуры 60°С. Далее, в охлажденный до необходимой температуры раствор амина впрыскивается полифениловый эфир (ПФЭ), подаваемый из емкости хранения В04 в количестве 0,3 м3/ч насосом Р04, для удаления пенообразующих примесей из раствора амина. Смесь раствора амина и ПФЭ проходит рекуперативный теплообменник Е04В, охлаждая метилэтилкетон (МЭК), и поступает в двухфазный разделитель (экстрактор) Э01, снабженный внутренними перегородками, где из-за разности плотностей происходит разделение ПФЭ и раствора амина. Таким образом, очищенный раствор амина поступает в емкость хранения Т01. На этом цикл по экстракции раствора амина заканчивается.

Затем начинается цикл реэстракции ПФЭ. После Э01 в поток экстрагента, с растворенными в нем примесями, подается реэкстрагент – МЭК из емкости хранения В05 насосом Р05, в количестве 1-2 м3/ч. Данная смесь поступает в экстрактор Э02. Пенообразующие примеси выводятся из нижней части аппарата в шламовую емкость Т02 для дальнейшей утилизации. Смесь ПФЭ и МЭК из Э02 поступает в среднюю часть колонны регенерации К01. Разделение эфира и кетона происходит за счет изменения фазового состояния смеси. Колонна снабжена тарелками для более эффективного разделения смеси. В кубовой части колонны нагрев осуществляется раствором амина, подаваемым из емкости хранения с температурой 85-100°С. Таким образом, МЭК с температурой 85 °С из верхней части колонны, проходя теплообменник Е04В, конденсируется и поступает в емкость хранения В05 для дальнейшего использования. Экстрагент стекает по тарелкам и выводится из кубовой части колонны с температурой 90°С, затем поступает в емкость хранения В04.

 


 

Рисунок 3.3.1.1. Технологическая схема установки аминовой очистки природного газа от кислых компонентов:

А01,02,03 – воздушные холодильники, В01 – сеператор, В02 – экспанзер, В03,04,05 – емкости, С01,03 – абсорберы, С02 – десорбер, Е01,02 - рекуперативные теплообменники, Е03,04(А,В) – испарители, Э01,02 – экстракторы, К01 – отпарная колонна, F01 – фильтр от мехпримесей, Т01 – емкость хранения амина, Т02 – емкость хранения нефтешламов, Р01-05 – насосы; 1 – сырой газ, 2 – конденсат на установку стабилизации, 3 – очищенный газ, 4 – регенерированный амин, 5 – насыщенный амин, 6 – кислый газ, 7 – газ расширения, 8 – вода, 9 – водяной пар, 10 – ПФЭ, 11 – МЭК.


Области использования получаемых продуктов

В результате проведения процесса аминовой очистки мы получаем очищенный газ и кислый газ. Очищенный горючий природный товарный газ (ОСТ 51.40-93, ГОСТ 5542-87) поступает в магистральный газопровод для промышленного и бытового потребления. Выделенный кислый газ можно использовать в двух направлениях [56]:

1. отправить на установку производства серы по методу Клауса. Процесс основан на окислении сероводорода до серы, включает в себя 2 стадии: термическую и каталитическую.

На термической стадии ведут пламенное окисление сероводорода воздухом со стехиометрическим количеством кислорода при 900-1350 оС. При этом часть сероводорода окисляется до диоксида серы.

2H2S + 3O2 → 2SO2 + 2H2O

На каталитической стадии идет реакция между сероводородом и диоксидом серы в присутствии катализатора - боксита или активного триоксида алюминия при 220-250 оС.

2H2S + SO2 → 3S + 2H2O

2. отправить на производство серной кислоты контактным способом. Процесс состоит из следующих стадий:

- производства сернистого газа:

H2S + 1,5O2 ↔ SO2 + H2O

- контактное окисление SO2 в SO3:

SO2 + O2 ↔ 2SO3 + Q

- абсорбцию серного ангидрида с получением серной кислоты:

HSO3 + H2O ↔ H2SO4 + Q

В свою очередь одним из наиболее важных химических продуктов, получаемых из серы, является серная кислота, на ее производство идет более 90% серы от общего баланса. Более половины серной кислоты используют для получения минеральных удобрений. Значительное количество серы используется для вулканизации каучуков, в производстве красителей и пиротехнических изделий. Серу используют в медицине и для производства строительных и дорожных материалов.

Диоксид углерода, входящий в состав кислого газа в результате процесса Клауса превращается в серооксид углерода, который направляется на доочистку отходящих газов с целью повышения выхода серы и снижения количеств нежелательных компонентов в газе, выбрасываемом в атмосферу [56].

 

 

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

  1. В данной диссертационной работе на основании анализа литературных данных и информации из Интернета по исследованию технологии очистки природных газов от от сернистых соединений, углекислого газа и различных примесей составлен обстоятельный литературный обзор, в котором подробно рассмотрены современные методы очистки углеводородных газов , рассмотрены инновационные методы очистки от трудноудаляемых примесей.

  Определены основные требования к поглотителям, применяемым при очистке природных газов. Они должны иметь высокую поглотительную емкость по кислым компонентам в широком интервале их парциального давления в газе, низкие давления насыщенных паров, чтобы обеспечить их минимальные потери с очищенным газом, низкую взаиморастворимость с углеводородами и др.

  Также в литературном обзоре изучены физико-химические свойства алканоламинов и их водных растворов, химизм взаимодействия H2S, СО2 и других компонентов природного газа с алканоламинами.

  2. Во второй главе был изучен мехенизм деструкции растворов алканоламинов и их потери. Установлено, что к основным видам потерь аминов относятся такие, как унос с газом, осмоление растворов, коррозия аппаратуры, образование термостабильных солей, пенообразование на установках очистки и образование побочных продуктов реакции аминов с сернистыми соединениями и углекислым газом.

    Изучены основные реакции и образовавшиеся в результате них продукты деградации растворов алканоламинов, их побочные действия на аминную систему в целом.

  3. В третьей главе рассмотрены наиболее перспективные процессы аминовой очистки, рассмотрены различные существующие технологические оформления процессов очистки.

  Предложен наиболее перспективный экстракционный процесс очистки аминового раствора, при которм удаление побочных продуктов осуществляется эктракцией полифениловым эфиром марки 5Ф4Э и Н-ПФЭ.

  Спроектирована установка сероочистки, сырьем для которой является высокосернистый и малосернистый газы месторождений УДП «Мубарекнефтегаз».

 


Дата добавления: 2018-02-28; просмотров: 364;