Làm sạch khí amin từ hydro sunfua: nguyên tắc, các lựa chọn hiệu quả và sơ đồ lắp đặt

Mục đích của việc làm sạch nhiên liệu hóa thạch

Khí đốt là loại nhiên liệu phổ biến nhất. Nó thu hút với giá cả phải chăng nhất và gây ít thiệt hại nhất cho môi trường. Những lợi thế không thể phủ nhận bao gồm dễ dàng kiểm soát quá trình đốt cháy và khả năng đảm bảo tất cả các giai đoạn xử lý nhiên liệu trong quá trình thu được năng lượng nhiệt.

Tuy nhiên, hóa thạch thể khí tự nhiên không được khai thác ở dạng tinh khiết của nó, bởi vì. các hợp chất hữu cơ liên kết được bơm ra ngoài đồng thời với quá trình khai thác khí từ giếng.Phổ biến nhất trong số đó là hydrogen sulfide, hàm lượng của nó thay đổi từ phần mười đến mười phần trăm hoặc nhiều hơn, tùy thuộc vào lượng tiền gửi.

Hydro sunfua là chất độc, nguy hại cho môi trường, có hại cho chất xúc tác dùng trong chế biến khí. Như chúng ta đã lưu ý, hợp chất hữu cơ này cực kỳ tích cực đối với ống thép và van kim loại.

Đương nhiên, ăn mòn hệ thống tư nhân và đường ống dẫn khí chính với sự ăn mòn, hydrogen sulfide dẫn đến rò rỉ nhiên liệu màu xanh lam và những tình huống cực kỳ tiêu cực, rủi ro liên quan đến thực tế này. Để bảo vệ người tiêu dùng, các hợp chất có hại cho sức khỏe được loại bỏ khỏi thành phần của nhiên liệu khí ngay cả trước khi nó được đưa ra đường cao tốc.

Theo tiêu chuẩn các hợp chất hydro sunfua trong khí vận chuyển qua đường ống không được lớn hơn 0,02 g / m³. Tuy nhiên, trên thực tế, còn nhiều hơn thế nữa. Để đạt được giá trị được quy định bởi GOST 5542-2014, cần phải làm sạch.

Bốn lựa chọn để làm sạch bằng alkonolamines

Alkonolamines hoặc rượu amino là những chất không chỉ chứa một nhóm amin mà còn chứa một nhóm hydroxy.

Việc thiết kế hệ thống lắp đặt và công nghệ lọc khí tự nhiên bằng ankannol khác nhau chủ yếu ở cách cung cấp chất hấp thụ. Thông thường, bốn phương pháp chính được sử dụng để làm sạch khí bằng cách sử dụng loại amin này.

Cách đầu tiên. Xác định trước nguồn cung cấp giải pháp hoạt động trong một luồng từ phía trên. Toàn bộ thể tích của chất hấp thụ được gửi đến tấm trên cùng của thiết bị. Quá trình làm sạch diễn ra ở nền nhiệt độ không cao hơn 40ºС.

Phương pháp làm sạch đơn giản nhất liên quan đến việc cung cấp dung dịch hoạt động trong một dòng.Kỹ thuật này được sử dụng nếu có một lượng nhỏ tạp chất trong khí

Kỹ thuật này thường được sử dụng để làm ô nhiễm nhẹ các hợp chất hydro sunfua và carbon dioxide. Trong trường hợp này, theo quy luật, tổng hiệu ứng nhiệt để thu được khí thương mại là thấp.

Cách thứ hai. Phương án làm sạch này được sử dụng khi hàm lượng các hợp chất hydro sunfua trong nhiên liệu khí cao.

Dung dịch phản ứng trong trường hợp này được đưa vào hai dòng. Phần thứ nhất, với khối lượng xấp xỉ 65-75% tổng khối lượng, được gửi đến giữa quá trình cài đặt, phần thứ hai được gửi từ phía trên.

Dung dịch amin chảy xuống các khay và gặp các dòng khí đi lên, được ép lên khay dưới cùng của chất hấp thụ. Trước khi phục vụ, dung dịch được làm nóng đến không quá 40ºС, nhưng trong quá trình tương tác của khí với amin, nhiệt độ tăng lên đáng kể.

Để hiệu suất làm sạch không giảm do nhiệt độ tăng, nhiệt dư được loại bỏ cùng với dung dịch thải bão hòa hydro sunfua. Và ở phía trên cùng của việc lắp đặt, dòng chảy được làm mát để chiết xuất các thành phần axit còn lại cùng với chất ngưng tụ.

Phương pháp thứ hai và thứ ba trong số các phương pháp được mô tả xác định trước việc cung cấp dung dịch hấp thụ theo hai dòng. Trong trường hợp đầu tiên, thuốc thử được phục vụ ở cùng nhiệt độ, trong trường hợp thứ hai - ở các nhiệt độ khác nhau.

Đây là một cách tiết kiệm để giảm tiêu thụ cả năng lượng và giải pháp hoạt động. Gia nhiệt bổ sung không được thực hiện ở bất kỳ giai đoạn nào. Về mặt công nghệ, đây là loại tinh lọc hai cấp, tạo cơ hội chuẩn bị khí thị trường để cung cấp cho đường ống với mức tổn thất ít nhất.

Cách thứ ba. Nó liên quan đến việc cung cấp chất hấp thụ cho nhà máy làm sạch ở hai luồng nhiệt độ khác nhau.Kỹ thuật này được áp dụng nếu, ngoài hydro sunfua và carbon dioxide, còn có CS trong khí thô₂và COS.

Phần chủ yếu của chất hấp thụ, khoảng 70-75%, được làm nóng đến 60-70ºС, và phần còn lại chỉ lên đến 40ºС. Các dòng được đưa vào bộ hấp thụ theo cách tương tự như trong trường hợp được mô tả ở trên: từ phía trên và vào giữa.

Sự hình thành vùng có nhiệt độ cao giúp tách các chất bẩn hữu cơ ra khỏi khối khí ở đáy cột lọc một cách nhanh chóng và hiệu quả. Và ở trên cùng, carbon dioxide và hydrogen sulfide được kết tủa bởi một amin ở nhiệt độ tiêu chuẩn.

Cách thứ tư. Công nghệ này xác định trước việc cung cấp dung dịch nước của amin ở hai dòng với mức độ tái sinh khác nhau. Đó là, một loại được cung cấp ở dạng chưa tinh khiết, với hàm lượng bao gồm hydro sulfua, loại thứ hai - không có chúng.

Dòng đầu tiên không thể được gọi là ô nhiễm hoàn toàn. Nó chỉ chứa một phần các thành phần có tính axit, vì một số trong số chúng bị loại bỏ trong quá trình làm mát đến + 50º / + 60ºС trong bộ trao đổi nhiệt. Dòng dung dịch này được lấy từ vòi dưới cùng của bộ khử cặn, làm lạnh và đưa đến phần giữa của cột.

Với một hàm lượng đáng kể các thành phần hydro sulfua và carbon dioxide trong nhiên liệu khí, việc làm sạch được thực hiện với hai dòng dung dịch với các mức độ tái sinh khác nhau

Làm sạch sâu chỉ truyền phần dung dịch đó vào phần trên của quá trình lắp đặt. Nhiệt độ của dòng này thường không vượt quá 50ºС. Việc làm sạch tốt nhiên liệu khí được thực hiện ở đây. Chương trình này cho phép bạn giảm chi phí ít nhất 10% bằng cách giảm tiêu thụ hơi nước.

Rõ ràng là phương pháp làm sạch được lựa chọn dựa trên sự hiện diện của các chất bẩn hữu cơ và tính khả thi về kinh tế.Trong mọi trường hợp, nhiều loại công nghệ cho phép bạn chọn phương án tốt nhất. Trên cùng một nhà máy xử lý khí amin, có thể thay đổi mức độ tinh chế khác nhau, thu được nhiên liệu màu xanh lam có các đặc tính cần thiết cho hoạt động của nồi hơi, bếp, lò sưởi bằng gas.

Các cài đặt hiện có

Hiện tại, các nhà sản xuất lưu huỳnh chính là các nhà máy xử lý khí (GPP), nhà máy lọc dầu (OR) và các tổ hợp hóa dầu (OGCC). Lưu huỳnh tại các doanh nghiệp này được sản xuất từ ​​khí axit hình thành trong quá trình xử lý amin của nguyên liệu là hydrocacbon có hàm lượng lưu huỳnh cao. Phần lớn lưu huỳnh ở thể khí được sản xuất bằng phương pháp Claus nổi tiếng.

Nhà máy sản xuất lưu huỳnh. Nhà máy lọc dầu Orsk

Từ số liệu được trình bày trong Bảng 1–3, có thể thấy những loại lưu huỳnh thương mại được sản xuất bởi các doanh nghiệp Nga sản xuất lưu huỳnh ngày nay.

Bảng 1 - Các nhà máy lọc dầu của Nga sản xuất lưu huỳnh

Bảng 2 - Các tổ hợp hóa chất dầu khí của Nga sản xuất lưu huỳnh

Bảng 3 - Các nhà máy chế biến khí đốt của Nga sản xuất lưu huỳnh

Nguyên tắc hoạt động của một cài đặt thông thường

Khả năng hấp thụ tối đa đối với H₂S được đặc trưng bởi dung dịch monoetanolamin. Tuy nhiên, thuốc thử này có một vài nhược điểm đáng kể. Nó được phân biệt bởi một áp suất khá cao và khả năng tạo ra các hợp chất không thể đảo ngược với cacbon sunfua trong quá trình vận hành của nhà máy xử lý khí amin.

Loại trừ đầu tiên được loại bỏ bằng cách rửa, do đó hơi amin được hấp thụ một phần. Điều thứ hai hiếm khi gặp phải trong quá trình xử lý khí hiện trường.

Nồng độ của dung dịch nước monoetanolamin được lựa chọn theo kinh nghiệm, trên cơ sở các nghiên cứu đã thực hiện, nó được lấy để làm sạch khí từ một lĩnh vực nhất định. Khi lựa chọn phần trăm thuốc thử, khả năng chịu được tác động mạnh của hydro sunfua lên các thành phần kim loại của hệ thống được tính đến.

Hàm lượng tiêu chuẩn của chất hấp thụ thường nằm trong khoảng từ 15 đến 20%. Tuy nhiên, nó thường xảy ra là nồng độ được tăng lên đến 30% hoặc giảm xuống 10%, tùy thuộc vào mức độ thanh lọc của nó. Những thứ kia. Khí sẽ được sử dụng cho mục đích gì, trong quá trình sưởi ấm hoặc sản xuất các hợp chất polyme.

Lưu ý rằng khi tăng nồng độ của các hợp chất amin, tính ăn mòn của hydro sunfua giảm. Nhưng cần phải lưu ý rằng trong trường hợp này, mức tiêu thụ thuốc thử tăng lên. Do đó, chi phí của khí thương mại tinh khiết tăng lên.

Bộ phận chính của nhà máy làm sạch là bộ hấp thụ dạng tấm hoặc kiểu lắp. Đây là thiết bị được định hướng theo phương thẳng đứng, bên ngoài giống như một ống nghiệm, thiết bị có vòi phun hoặc đĩa nằm bên trong. Ở phần dưới của nó có một đầu vào để cung cấp hỗn hợp khí chưa được xử lý, ở trên cùng có một cửa ra cho máy chà sàn.

Nếu khí cần làm sạch trong nhà máy có áp suất đủ để thuốc thử đi vào thiết bị trao đổi nhiệt và sau đó đi vào cột tách, quá trình xảy ra mà không cần sự tham gia của bơm. Nếu áp suất không đủ cho dòng chảy của quá trình, dòng chảy ra được kích thích bằng công nghệ bơm

Dòng khí sau khi đi qua thiết bị tách đầu vào được bơm vào phần dưới của bình hấp thụ. Sau đó, nó đi qua các đĩa hoặc vòi phun nằm ở giữa cơ thể, trên đó các chất gây ô nhiễm lắng xuống.Các vòi phun, được làm ẩm hoàn toàn bằng dung dịch amin, được ngăn cách với nhau bằng cách tử để thuốc thử phân bố đồng đều.

Hơn nữa, nhiên liệu màu xanh lam được làm sạch khỏi ô nhiễm được gửi đến máy lọc. Thiết bị này có thể được kết nối trong mạch xử lý sau bộ hấp thụ hoặc nằm ở phần trên của nó.

Dung dịch đã qua sử dụng chảy xuống thành của chất hấp thụ và được đưa đến cột tách - bộ khử cặn bằng nồi hơi. Ở đó, dung dịch được làm sạch các chất bẩn hấp thụ với hơi thoát ra khi nước được đun sôi để trở lại vị trí lắp đặt.

Được tạo lại, tức là loại bỏ các hợp chất hydro sunfua, dung dịch chảy vào thiết bị trao đổi nhiệt. Trong đó, chất lỏng được làm lạnh trong quá trình truyền nhiệt cho phần tiếp theo của dung dịch bị ô nhiễm, sau đó nó được bơm vào tủ lạnh bằng máy bơm để làm mát hoàn toàn và ngưng tụ hơi nước.

Dung dịch hấp thụ được làm nguội được đưa trở lại chất hấp thụ. Đây là cách thuốc thử lưu thông trong cây. Hơi của nó cũng được làm mát và làm sạch các tạp chất có tính axit, sau đó chúng bổ sung nguồn cung cấp thuốc thử.

Thông thường, các chương trình với monoethanolamine và diethanolamine được sử dụng trong quá trình lọc khí. Những thuốc thử này có thể chiết xuất từ ​​thành phần của nhiên liệu xanh không chỉ hydro sunfua mà còn cả khí cacbonic

Nếu cần loại bỏ đồng thời CO ra khỏi khí đã xử lý₂ và H₂S, làm sạch hai giai đoạn được thực hiện. Nó bao gồm việc sử dụng hai dung dịch khác nhau về nồng độ. Tùy chọn này tiết kiệm hơn so với làm sạch một giai đoạn.

Đầu tiên, nhiên liệu khí được làm sạch bằng chế phẩm mạnh với hàm lượng thuốc thử là 25-35%. Sau đó, khí được xử lý bằng dung dịch nước yếu, trong đó hoạt chất chỉ chiếm 5-12%.Kết quả là, cả quá trình làm sạch thô và mịn đều được thực hiện với mức tiêu thụ dung dịch tối thiểu và sử dụng hợp lý nhiệt sinh ra.

Hệ thống công nghệ

Biểu diễn sơ đồ của một thiết bị quy trình điển hình để xử lý khí axit bằng chất hấp thụ tái sinh

Hấp thụ

Khí axit được cung cấp để làm sạch đi vào phần dưới của thiết bị hấp thụ. Thiết bị này thường chứa 20 đến 24 khay, nhưng đối với các lắp đặt nhỏ hơn, thiết bị này có thể là một cột được đóng gói. Dung dịch nước amin đi vào đầu bình hấp thụ. Khi dung dịch chảy xuống các khay, nó tiếp xúc với khí axit khi khí di chuyển lên qua lớp chất lỏng trên mỗi khay. Khi khí lên đến đỉnh bình thì hầu như toàn bộ H₂S và, tùy thuộc vào chất hấp thụ được sử dụng, tất cả CO₂ loại bỏ khỏi dòng khí. Khí tinh khiết đáp ứng các thông số kỹ thuật về hàm lượng H₂S, CO₂, lưu huỳnh thông thường.

Tách và đun nóng amin bão hòa

Dung dịch amin bão hòa rời khỏi chất hấp thụ ở đáy và đi qua van giảm áp, tạo ra áp suất giảm khoảng 4 kgf / cm2. Sau khi giảm áp suất, dung dịch được làm giàu đi vào thiết bị phân tách, tại đây phần lớn khí hydrocacbon hòa tan và một số khí axit được giải phóng. Sau đó, dung dịch chảy qua một bộ trao đổi nhiệt, được làm nóng bằng nhiệt của dòng amin tái sinh nóng.

Desorber

Chất hấp thụ bão hòa đi vào thiết bị, tại đây chất hấp thụ được tái sinh ở áp suất khoảng 0,8-1 kgf / cm2 và điểm sôi của dung dịch. Nhiệt được cung cấp từ nguồn bên ngoài chẳng hạn như máy khởi động lại.Khí chua dạng dải và bất kỳ khí hydrocacbon nào không bị hóa hơi trong thiết bị phân tách thoát ra ở đầu bộ tách cùng với một lượng nhỏ chất hấp thụ và một lượng lớn hơi nước. Dòng hơi này đi qua một bình ngưng, thường là bộ làm mát không khí, để ngưng tụ chất hấp thụ và hơi nước.

Hỗn hợp chất lỏng và khí đi vào một thiết bị phân tách, thường được gọi là bể hồi lưu (bình hồi lưu), nơi khí axit được tách ra khỏi chất lỏng ngưng tụ. Pha lỏng của thiết bị phân tách được đưa trở lại đỉnh của thiết bị khử cặn dưới dạng hồi lưu. Dòng khí chủ yếu gồm H₂S và CO₂, thường được gửi đến đơn vị thu hồi lưu huỳnh. Dung dịch tái sinh chảy từ bộ khởi động lại qua bộ trao đổi nhiệt dung dịch amin bão hòa / tái sinh đến bộ làm mát không khí và sau đó đến thùng giãn nở. Sau đó dòng được bơm trở lại đỉnh thiết bị hấp thụ bằng bơm cao áp để tiếp tục rửa sạch khí axit.

Hệ thống lọc

Hầu hết các hệ thống hấp thụ đều có phương tiện lọc dung dịch. Điều này đạt được bằng cách cho dung dịch amin bão hòa từ bộ tách qua bộ lọc hạt và đôi khi qua bộ lọc cacbon. Mục đích là duy trì độ tinh khiết cao của dung dịch để tránh tạo bọt cho dung dịch. Một số hệ thống hấp thụ cũng có các phương tiện để loại bỏ các sản phẩm phân hủy, bao gồm việc duy trì một bộ khởi động lại bổ sung cho mục đích này khi thiết bị tái sinh được kết nối.

Phương pháp màng lọc khí

Hiện nay, một trong những phương pháp khử lưu huỳnh bằng công nghệ tiên tiến nhất là màng lọc.Phương pháp làm sạch này không chỉ cho phép loại bỏ các tạp chất có tính axit, mà còn đồng thời làm khô, tách khí cấp và loại bỏ các thành phần trơ khỏi nó. Khử lưu huỳnh bằng khí màng được sử dụng khi không thể loại bỏ khí thải lưu huỳnh bằng các phương pháp truyền thống hơn.

Công nghệ khử lưu huỳnh bằng khí màng không đòi hỏi đầu tư vốn đáng kể, cũng như chi phí lắp đặt ấn tượng. Những thiết bị này rẻ hơn cả khi sử dụng và bảo trì. Những ưu điểm chính của quá trình khử lưu huỳnh bằng khí màng bao gồm:

• không có bộ phận chuyển động. Nhờ tính năng này, việc cài đặt hoạt động từ xa và tự động, không có sự can thiệp của con người;
• bố trí hiệu quả đảm bảo giảm thiểu trọng lượng và diện tích, điều này làm cho các thiết bị này rất phổ biến trên các giàn khoan ngoài khơi;
• thiết kế, được chăm chút đến từng chi tiết nhỏ nhất, cho phép thực hiện quá trình khử lưu huỳnh và giải phóng hydrocacbon ở mức độ tối đa có thể;
• màng khử lưu huỳnh của khí cung cấp các thông số quy định của sản phẩm thương mại;
• dễ dàng trong công việc cài đặt. Toàn bộ khu phức hợp được lắp đặt trên một khung, cho phép nó được đưa vào sơ đồ công nghệ chỉ trong vài giờ.

Làm sạch khí hóa học

Ưu điểm chính của quá trình hấp thụ hóa học là mức độ lọc khí cao và đáng tin cậy từ các thành phần có tính axit với sự hấp thụ thấp của các thành phần hydrocacbon của khí cấp.

Natri xút và kali, cacbonat kim loại kiềm, và hầu hết các ankannol được sử dụng rộng rãi làm chất hấp thụ hóa học.

Làm sạch khí bằng dung dịch alkanolamine

Các quy trình amin đã được sử dụng trong công nghiệp từ năm 1930, khi kế hoạch của nhà máy amin với phenylhydrazine làm chất hấp thụ lần đầu tiên được phát triển và được cấp bằng sáng chế ở Hoa Kỳ.

Quá trình này đã được cải tiến bằng cách sử dụng các dung dịch nước của các chất ankannol làm chất nhặt rác. Các ankannol, là bazơ yếu, phản ứng với khí axit H₂S và CO₂, do đó khí được lọc sạch. Các muối tạo thành dễ dàng bị phân hủy khi đun nóng dung dịch bão hòa.

Các etanolamin được biết đến nhiều nhất được sử dụng trong quá trình lọc khí từ H₂S và CO₂ là: monoethanolamine (MEA), diethanolamine (DEA), triethanolamine (TEA), diglycolamine (DGA), diisopropanolamine (DIPA), methyldiethanolamine (MDEA).

Cho đến nay, trong công nghiệp, trong các nhà máy xử lý khí axit, monoethanolamine (MEA) và diethanolamine (DEA) chủ yếu được sử dụng làm chất hấp thụ. Tuy nhiên, trong những năm gần đây đã có xu hướng thay thế MEA bằng một chất hấp thụ hiệu quả hơn, methyldiethanolamine (MDEA).

Hình bên cho thấy sơ đồ một dòng chính của quá trình làm sạch khí hấp thụ bằng các dung dịch etanolamine. Khí được cung cấp để tinh chế đi theo dòng hướng lên qua chất hấp thụ theo hướng dòng chảy của dung dịch. Dung dịch bão hòa với khí axit từ đáy của thiết bị hấp thụ được làm nóng trong bộ trao đổi nhiệt bởi dung dịch tái sinh từ bộ khử cặn và được đưa lên đỉnh của bộ khử cặn.

Sau khi làm mát một phần trong bộ trao đổi nhiệt, dung dịch tái sinh được làm mát bổ sung bằng nước hoặc không khí và được đưa đến đỉnh của bộ hấp thụ.

Khí axit từ bộ thoát hơi được làm lạnh để ngưng tụ hơi nước. Nước ngưng hồi lưu liên tục được đưa trở lại hệ thống để duy trì nồng độ mong muốn của dung dịch amin.

Phương pháp làm sạch khí bằng kiềm (cacbonat)

Việc sử dụng các dung dịch amin để làm sạch khí có hàm lượng H thấp₂S (dưới 0,5% thể tích) và CO cao₂ đến H₂S được coi là không hợp lý, vì nội dung của H₂S trong khí tái sinh là 3–5% thể tích. Thực tế là không thể thu được lưu huỳnh từ các khí như vậy trong các nhà máy điển hình, và chúng phải được đốt cháy, dẫn đến ô nhiễm khí quyển.

Để tinh chế khí có chứa một lượng nhỏ H₂S và CO₂, phương pháp làm sạch bằng kiềm (cacbonat) được sử dụng trong công nghiệp. Việc sử dụng các dung dịch kiềm (muối cacbonat) làm chất hấp thụ làm tăng nồng độ của H₂S trong khí tái sinh và đơn giản hóa việc bố trí các nhà máy lưu huỳnh hoặc axit sunfuric.

Quy trình công nghiệp khử kiềm khí thiên nhiên có những ưu điểm sau:

• tinh chế tốt khí từ các hợp chất chứa lưu huỳnh chính;
• tính chọn lọc cao đối với hydro sunfua khi có carbon dioxide;
• khả năng phản ứng cao và khả năng chống hóa chất của chất hấp thụ;
• tính sẵn có và chi phí thấp của chất hấp thụ;
• chi phí vận hành thấp.

Việc sử dụng các phương pháp làm sạch bằng khí kiềm cũng được khuyến khích trong điều kiện hiện trường để làm sạch một lượng nhỏ khí cấp và với một hàm lượng nhỏ H trong khí.₂S.

Mục đích

Đơn vị sản xuất lưu huỳnh chuyển đổi H₂S chứa trong các dòng khí axit từ các nhà máy thu hồi amin và các nhà máy trung hòa nước thải chua-kiềm thành lưu huỳnh lỏng. Thông thường, quy trình Claus hai hoặc ba bước thu hồi hơn 92% H₂S là nguyên tố lưu huỳnh.

Hầu hết các nhà máy lọc dầu yêu cầu thu hồi lưu huỳnh hơn 98,5%, do đó, giai đoạn Claus thứ ba hoạt động dưới điểm sương lưu huỳnh. Giai đoạn thứ ba có thể chứa chất xúc tác ôxy hóa chọn lọc, nếu không, bộ phận sản xuất lưu huỳnh phải bao gồm thiết bị đốt sau khí đuôi. Việc tẩy dầu mỡ tạo thành từ lưu huỳnh nóng chảy ngày càng trở nên phổ biến. Các công ty lớn cung cấp các quy trình độc quyền khử lưu huỳnh nóng chảy đến 10-20 wt. ppmH₂S.

Ưu điểm và nhược điểm

Thuận lợi

1. Tính đơn giản của thiết kế công nghệ của việc lắp đặt.
2. Loại bỏ H2S từ khí đốt, cho phép tuân thủ các tiêu chuẩn môi trường của doanh nghiệp.

Ăn mòn đường ống tại nhà máy thu hồi lưu huỳnh

Flaws

1. Sự ngưng tụ và tích tụ lưu huỳnh không chủ ý có thể dẫn đến các vấn đề như cản trở dòng khí của quá trình, kết nối với lưu huỳnh rắn, cháy và hư hỏng thiết bị.
2. Cung cấp lưu huỳnh trên thị trường dư thừa so với nhu cầu của nó.
3. Ăn mòn và nhiễm bẩn thiết bị do sự hiện diện của amoniac, H2S, CO2 có thể tạo thành axit sulfuric.

Sự lựa chọn chất hấp thụ cho quá trình làm sạch

Các đặc tính mong muốn của chất hấp thụ là:

• sự cần thiết phải loại bỏ hydro sunfua H₂S và các hợp chất khác của lưu huỳnh.
• khả năng hấp thụ hydrocacbon thấp.
• Áp suất hơi của chất hấp thụ phải thấp để giảm thiểu tổn thất chất hấp thụ.
• phản ứng giữa dung môi và khí axit phải thuận nghịch để ngăn ngừa sự phân huỷ của chất hấp thụ.
• chất hấp thụ phải bền nhiệt.
• việc loại bỏ các sản phẩm thoái hóa phải đơn giản.
• Sự hấp thụ khí axit trên một đơn vị chất hấp thụ tuần hoàn phải cao.
• yêu cầu nhiệt để tái sinh hoặc loại bỏ chất hấp thụ phải thấp.
• chất hấp thụ phải không xâm thực.
• chất hấp thụ không được tạo bọt trong chất hấp thụ hoặc chất khử cặn.
• loại bỏ có chọn lọc các khí axit là mong muốn.
• chất hấp thụ phải rẻ và sẵn có.

Thật không may, không có chất hấp thụ duy nhất có tất cả các đặc tính mong muốn. Điều này đòi hỏi phải lựa chọn chất hấp thụ phù hợp nhất để xử lý hỗn hợp khí axit cụ thể từ các chất hấp thụ có sẵn khác nhau. Hỗn hợp khí thiên nhiên chua khác nhau ở:

• hàm lượng và tỷ lệ của H₂S và CO₂
• hàm lượng các hợp chất nặng hoặc thơm
• nội dung COS, CS₂ và mercaptans

Trong khi khí chua chủ yếu được xử lý bằng chất hấp thụ, đối với khí axit nhẹ, có thể kinh tế hơn nếu sử dụng chất hấp thụ hấp thụ hoặc chất rắn. Trong các quá trình như vậy, hợp chất phản ứng hóa học với H₂S và được tiêu thụ trong quá trình làm sạch, yêu cầu thay thế định kỳ thành phần làm sạch.

Quá trình hóa học

Phản ứng cơ bản

Quá trình bao gồm xúc tác nhiều giai đoạn oxy hóa hydro sunfua theo phản ứng chung sau:

2H₂S + O₂ → 2S + 2H₂O

Quy trình Claus bao gồm việc đốt cháy một phần ba lượng H2S với không khí trong lò phản ứng để tạo thành lưu huỳnh đioxit (SO2) theo phản ứng sau:

2H₂S + 3O₂ → 2SO₂+ 2H₂O

Hai phần ba hiđro sunfua chưa bị đốt cháy còn lại trải qua phản ứng Claus (phản ứng với SO2) để tạo thành lưu huỳnh nguyên tố như sau:

2H₂S + SO₂ ← → 3S + 2H₂O

Phản ứng trái ngược

Tạo ra khí hydro:

2H₂S → S₂ + 2H2

CH₄ + 2H₂O → CO₂ + 4H₂

Sự hình thành cacbonyl sulfua:

H₂S + CO₂ → S = C = O + H₂O

Sự hình thành carbon disulfide:

CH₄ + 2S₂ → S = C = S + 2H₂S

Những ưu điểm chính của màng từ NPK "Grasys" và phạm vi ứng dụng của nó

Phương pháp khử lưu huỳnh bằng khí Grasys tránh được các chi phí tài chính không cần thiết. Một sản phẩm sáng tạo khác với các sản phẩm tương tự:

• cấu hình sợi rỗng;
• một trình tự mới về cơ bản của thành phần vận tốc của sự xâm nhập của các thành phần của hỗn hợp khí;
• tăng khả năng kháng hóa chất đối với hầu hết các thành phần của dòng hydrocacbon;
• tính chọn lọc tuyệt vời.

Trong quy trình công nghệ điều chế khí dầu mỏ thiên nhiên và đồng hành, tất cả các tạp chất cần loại bỏ được tập trung ở dòng cấp thấp, còn khí tinh khiết đạt tiêu chuẩn quy định thoát ra ngoài với áp suất gần như ở đầu vào.

Mục đích chính của màng hydrocacbon do công ty chúng tôi phát triển là khử lưu huỳnh của khí. Nhưng những điều này khác xa với tất cả các ứng dụng của sản phẩm sáng tạo của chúng tôi. Với nó, bạn có thể:

• giải quyết nhiều vấn đề về môi trường bằng cách loại bỏ hiện tượng bùng phát khí, tức là giảm đến không mức khí thải độc hại gây ô nhiễm môi trường;
• điều chế, làm khô và tận dụng khí trực tiếp tại cơ sở sản xuất;
• đảm bảo sự độc lập hoàn toàn của các thiết bị khỏi các chương trình giao thông, cơ sở hạ tầng, cũng như từ các nhà cung cấp năng lượng. Khí thu được có thể được sử dụng làm nhiên liệu trong các nhà máy điện tuabin khí, nhà lò hơi, cũng như để sưởi ấm cho các nhà thay đồ. Không cần tốn than nhập khẩu để đun nước và sưởi ấm không gian, nếu có khí đốt;
• khử lưu huỳnh, làm khô và chuẩn bị khí cung cấp cho các đường ống dẫn khí chính (tiêu chuẩn STO Gazprom 089-2010);
• tiết kiệm nguồn nguyên liệu do tối ưu hóa quy trình công nghệ.

NPK Grasys có thể cung cấp cho mỗi Khách hàng một giải pháp kỹ thuật tối ưu cho nhiệm vụ, có tính đến các thông số của dòng khí cấp vào, các yêu cầu về mức độ khử lưu huỳnh, điểm sương đối với nước và hydrocacbon, khối lượng của sản phẩm thương mại và thành phần kết hợp.

Kết luận và video hữu ích về chủ đề này

Video sau đây sẽ giúp bạn làm quen với các chi tiết cụ thể của quá trình khai thác hydro sunfua từ khí đồng hành được sản xuất cùng với dầu bằng giếng dầu:

Quá trình lắp đặt để tinh chế nhiên liệu xanh từ hydro sunfua với sản xuất lưu huỳnh nguyên tố để xử lý tiếp theo sẽ được trình bày qua video:

Tác giả của video này sẽ cho bạn biết làm thế nào để loại bỏ khí sinh học từ hydrogen sulfide tại nhà:

Việc lựa chọn phương pháp lọc khí chủ yếu tập trung vào việc giải quyết một vấn đề cụ thể. Người biểu diễn có hai con đường: theo một khuôn mẫu đã được kiểm chứng hoặc thích một cái gì đó mới. Tuy nhiên, phương châm chính vẫn phải là tính khả thi về kinh tế trong khi vẫn duy trì chất lượng và đạt được mức độ gia công như mong muốn.