Ang paglilinis ng gas ng amine mula sa hydrogen sulfide: prinsipyo, epektibong mga pagpipilian at mga scheme ng pag-install

Ang likas na gas na ginawa mula sa mga patlang para sa paghahatid sa mga mamimili sa pamamagitan ng mga pipeline ay naglalaman ng mga compound ng asupre sa iba't ibang proporsyon. Kung hindi sila tinanggal, ang mga agresibong sangkap ay sirain ang pipeline at hindi maaring magamit ang mga fittings. Bilang karagdagan, ang mga toxin ay pinakawalan sa panahon ng pagkasunog ng maruming asul na gasolina.

Upang maiwasan ang mga negatibong kahihinatnan, ang isang paglilinis ng amine gas mula sa hydrogen sulfide ay ginaganap. Ito ang pinakamadali at pinakamababang paraan upang paghiwalayin ang mga nakakapinsalang sangkap mula sa mga fossil fuels. Sasabihin namin sa iyo kung paano nangyayari ang proseso ng paghihiwalay ng mga inclusions ng asupre, kung paano nakaayos at gumagana ang planta ng paggamot.

Layunin ng paggamot ng fossil fuel

Ang gas ay ang pinakapopular na uri ng gasolina. Ito ay nakakaakit ng pinaka-abot-kayang presyo at nagiging sanhi ng hindi bababa sa pinsala sa kapaligiran. Kabilang sa mga hindi masasang-ayon na bentahe ang pagiging simple ng pagkontrol sa proseso ng pagkasunog at ang kakayahang ma-secure ang lahat ng mga yugto ng pagproseso ng gasolina sa proseso ng pagkuha ng thermal energy.

Gayunpaman, ang natural na gas na fossil ay hindi nakuha sa purong anyo nito, sapagkat sabay-sabay sa pagkuha ng gas mula sa balon, ang nauugnay na mga organikong compound ay pumped out. Ang pinakakaraniwan dito ay ang hydrogen sulfide, ang nilalaman kung saan nag-iiba mula sa mga sampu hanggang sampu o higit pang porsyento, depende sa bukid.

Ang hydrogen sulfide ay nakakalason, nakakapinsala sa kapaligiran, nakakapinsala sa mga katalista na ginagamit sa pagpoproseso ng gas. Tulad ng nabanggit na natin, ang organikong compound na ito ay labis na agresibo na may paggalang sa mga tubo ng bakal at metal valves.

Naturally, pagwawasto sa pribadong sistema at pangunahing pangunahing gas, ang hydrogen sulfide ay humahantong sa pagtagas ng asul na gasolina at ang sobrang negatibo, mapanganib na mga sitwasyon na nauugnay sa katotohanang ito. Upang maprotektahan ang consumer, ang mga hindi malusog na compound ay tinanggal mula sa komposisyon ng gas na gasolina bago ito maihatid sa highway.

Ayon sa mga pamantayan ng mga compound ng hydrogen sulfide, ang gas na dinala sa pamamagitan ng mga tubo ay hindi maaaring lumampas sa 0.02 g / m³. Gayunpaman, sa katunayan maraming iba pa. Upang makamit ang halaga na kinokontrol ng GOST 5542-2014, kinakailangan ang paglilinis.

Mga umiiral na pamamaraan para sa paghihiwalay ng hydrogen sulfide

Bilang karagdagan sa hydrogen sulfide na nanaig laban sa iba pang mga impurities, ang iba pang mga nakakapinsalang compound ay maaari ring nilalaman sa asul na gasolina. Mahahanap mo dito ang carbon dioxide, light mercaptans at carbon sulfide. Ngunit ang hydrogen sulfide mismo ay palaging mananaig.

Ito ay nagkakahalaga na tandaan na ang ilang mga hindi gaanong mahalagang nilalaman ng mga asupre na compound sa purified gaseous fuel ay katanggap-tanggap. Ang tiyak na pigura ng pagpaparaya ay nakasalalay sa layunin kung saan ginawa ang gas. Halimbawa, para sa paggawa ng ethylene oxide, ang kabuuang nilalaman ng asupre ay dapat na mas mababa sa 0.0001 mg / m³.

Ang pamamaraan ng paglilinis ay pinili, na nakatuon sa nais na resulta.

Ang lahat ng mga umiiral na pamamaraan ay nahahati sa dalawang pangkat:

• Sorption. Binubuo sila sa pagsipsip ng mga compound ng hydrogen sulfide sa pamamagitan ng isang solid (adsorption) o likido (pagsipsip) na reagent sa kasunod na paglabas ng asupre o mga derivatives nito. Pagkatapos nito, ang mga nakakapinsalang impurities na nakuha mula sa komposisyon ng gas ay itinatapon o nai-recycle.
• Catalytic. Ang mga ito ay binubuo sa oksihenasyon o pagbawas ng hydrogen sulfide kasama ang pagbabalik nito sa elemento ng asupre.Ang proseso ay ipinatupad sa pagkakaroon ng mga catalysts - mga sangkap na nagpapasigla sa kurso ng isang reaksyon ng kemikal.

Ang adsorption ay nagsasangkot sa koleksyon ng hydrogen sulfide sa pamamagitan ng pag-concentrate nito sa ibabaw ng isang solid. Kadalasan, ang mga butil na materyales batay sa na-activate na carbon o iron oxide ay kasangkot sa proseso ng adsorption. Ang malaking tiyak na katangian ng ibabaw ng mga butil ay nag-aambag sa maximum na pagpapanatili ng mga molekula ng asupre.

Ang lahat ng mga pamamaraan ng paglilinis ng asul na gasolina ay nahahati sa sorption at catalytic. Ang kagamitan sa paglilinis ay nakatuon sa prinsipyo ng pagpapatakbo ng isang tiyak na teknolohiya. Gayunpaman, mayroong mga pag-install kung saan pinagsama ang ilang mga pamamaraan, dahil sa kung saan isinasagawa ang kumplikadong paglilinis

Ang teknolohiya ng pagsipsip ay nailalarawan sa mga gas na nakasisilaw na hydrogen sulfide ay natunaw sa aktibong likido na sangkap. Bilang isang resulta, ang mga kontaminado ng gas ay pumapasok sa likido na yugto. Pagkatapos ay ang napiling mapanganib na mga bahagi ay tinanggal sa pamamagitan ng pagsingaw, kung hindi man ay paglango, sa pamamaraang ito sila ay tinanggal mula sa reaktibong likido.

Sa kabila ng katotohanan na ang teknolohiya ng adsorption ay kabilang sa "tuyong mga proseso" at pinapayagan ang pinong paglilinis ng asul na gasolina, ang pagsipsip ay kadalasang ginagamit upang alisin ang mga kontaminado mula sa natural na gas. Ang koleksyon at pag-aalis ng mga compound ng hydrogen sulfide na gumagamit ng mga likidong sumisipsip ay mas kapaki-pakinabang at naaangkop.

Ang pinakatanyag na uri ng adsorber ay isinaaktibo ang carbon, na ginagamit sa anyo ng mga capsule o butil. Ang ibabaw ng bawat elemento ay "sumisipsip" ng hydrogen sulfide at iba pang mga organikong dumi

Ang mga pamamaraan ng pagsipsip na ginagamit sa paglilinis ng gas ay nahahati sa mga sumusunod na tatlong pangkat:

• Chemical. Nagawa gamit ang mga solvent na malayang nag-reaksyon sa mga pollutant ng hydrogen sulfide. Ang mga Ethanolamines o alkanolamines ay may pinakamataas na kapasidad ng pagsipsip sa mga sorbents ng kemikal.
• Pisikal. Ginawa ng pisikal na paglusaw ng gas ng hydrogen sulfide sa isang likidong sumisipsip. Bukod dito, mas mataas ang bahagyang presyon ng gas na pollutant, mas mabilis ang proseso ng paglusaw. Ang Methanol, propylene carbonate, atbp ay ginagamit dito bilang isang pagsisipsip.
• Pinagsama. Sa halo-halong bersyon ng pagkuha ng hydrogen sulfide, ang parehong mga teknolohiya ay kasangkot. Ang pangunahing gawain ay isinasagawa sa pamamagitan ng pagsipsip, at ang pagmulturang tersiyal na paggamot ay isinasagawa ng mga adsorbents.

Sa loob ng kalahating siglo, ang pinakatanyag at tanyag na teknolohiya para sa pagkuha at pag-alis ng hydrogen sulfide at carbonic acid mula sa mga likas na gasolina ay ang kemikal na paglilinis ng gas gamit ang isang amine sorbent na ginamit sa anyo ng isang may tubig na solusyon.

Ang mga pamamaraan ng paghihiwalay para sa paglilinis ng mga likas na gasolina ay batay sa kakayahan ng solid at likido na mga sangkap na umepekto sa hydrogen sulfide at iba pang mga organikong dumi, sa gayon paghihiwalay sa kanila mula sa gas

Ang teknolohiyang Amine ay mas angkop para sa pagproseso ng malalaking dami ng gas, sapagkat:

• Kakulangan ng kakulangan. Ang mga reagents ay palaging mabibili sa dami na kinakailangan para sa paglilinis.
• Natatanggap na pagsipsip. Ang mga amine ay nailalarawan sa pamamagitan ng mataas na kapasidad ng pagsipsip. Sa lahat ng mga sangkap na ginamit, tanging ang nagagawa nilang tanggalin ang 99.9% ng hydrogen sulfide mula sa gas.
• Mga pangunahing katangian. Ang may tubig na mga solusyon sa amine ay nakikilala sa pamamagitan ng pinaka-katanggap-tanggap na lagkit, density ng singaw, katatagan ng thermal at kemikal, mababang kapasidad ng init. Ang kanilang mga katangian ay nagbibigay ng pinakamahusay na kurso ng proseso ng pagsipsip.
• Walang toxicity ng mga reaktibong sangkap. Ito ay isang mahalagang argumento na nakakumbinsi na gumawa ng partikular sa paraan ng amine.
• Pagpipilian. Kinakailangan ang kalidad para sa pumipili pagsipsip. Nagbibigay ito ng posibilidad ng sunud-sunod na pagsasagawa ng mga kinakailangang reaksyon sa pagkakasunud-sunod na kinakailangan para sa isang pinakamainam na resulta.

Ang mga Ethanolamines na ginagamit sa pagsasagawa ng mga pamamaraan ng kemikal para sa paglilinis ng gas mula sa hydrogen sulfide at carbon dioxide ay kasama ang monoethanolamines (MEA), diethanolamines (DEA), triethanolamines (TEA). Bukod dito, ang mga sangkap na may prefix mono- at di- ay tinanggal mula sa gas at H₂S, at CO₂. Ngunit ang ikatlong pagpipilian ay makakatulong na alisin lamang ang hydrogen sulfide.

Kapag nagsasagawa ng pumipili ng paglilinis ng asul na gasolina, ginagamit ang methyldiethanolamines (MDEA), diglycolamines (DHA), at diisopropanolamines (DIPA). Ang mga pumipili na pagsipsip ay pangunahing ginagamit sa ibang bansa.

Naturally, ang mga mainam na sumisipsip na nakakatugon sa lahat ng mga kinakailangan sa paglilinis bago maihatid sa system. pagpainit ng gas at ang supply ng iba pang kagamitan ay hindi pa umiiral. Ang bawat solvent ay may ilang mga pakinabang kasama ang mga minus. Kapag pumipili ng isang reaktibong sangkap, tinutukoy lamang nila ang pinaka angkop sa iminungkahing serye.

Karaniwang prinsipyo ng pag-install

Pinakamataas na pagsipsip na may paggalang sa H₂Ang S ay nailalarawan sa pamamagitan ng isang solusyon ng monoethanolamine. Gayunpaman, ang reagent na ito ay may ilang mga makabuluhang kawalan. Ito ay nailalarawan sa pamamagitan ng sa halip mataas na presyon at ang kakayahang lumikha ng hindi maibabalik na mga compound na may carbon monoxide sa panahon ng operasyon ng yunit ng paglilinis ng amine gas.

Ang unang minus ay tinanggal sa pamamagitan ng paghuhugas, bilang isang resulta kung saan ang singaw ng amine ay bahagyang nasisipsip. Ang pangalawa ay bihirang sa pagproseso ng mga gas ng bukid.

Ang konsentrasyon ng isang may tubig na solusyon ng monoethanolamine ay pinili nang empiriko, batay sa mga pag-aaral na isinasagawa ito ay kinuha upang linisin ang gas mula sa isang tiyak na larangan. Ang pagpili ng porsyento ng reagent ay isinasaalang-alang ang kakayahang makatiis sa agresibong epekto ng hydrogen sulfide sa mga sangkap ng metal.

Ang karaniwang nilalaman ng pagsisipsip ay karaniwang nasa saklaw ng 15 hanggang 20%. Gayunpaman, madalas na nangyayari na ang konsentrasyon ay nadagdagan sa 30% o nabawasan sa 10%, depende sa kung gaano kataas ang antas ng paglilinis. I.e. para sa anong layunin, sa pag-init o sa paggawa ng mga compound ng polimer, gagamitin ang gas.

Tandaan na sa isang pagtaas ng konsentrasyon ng mga compound ng amine, bumababa ang pagkakaugnay ng hydrogen sulfide. Ngunit dapat nating isaalang-alang na sa kasong ito ang pagtaas ng pagkonsumo ng reagent. Dahil dito, tumataas ang gastos ng purified komersyal na gas.

Ang pangunahing yunit ng halaman ng paggamot ay isang pagsisipsip ng isang plato o iba't ibang naka-mount. Ito ay isang patayo na oriented, panlabas na kahawig ng isang pagsubok na tubo, patakaran ng pamahalaan na may mga nozzle o mga plato na matatagpuan sa loob. Sa ibabang bahagi nito ay may isang pasukan para sa suplay ng hindi ginampanan na pinaghalong gas, sa tuktok ay may exit sa scrubber.

Kung ang gas na malinis sa pag-install ay nasa ilalim ng sapat na presyon para sa reagent na ipasa sa heat exchanger at pagkatapos ay sa haligi ng distillation, ang proseso ay nangyayari nang walang paglahok ng isang bomba. Kung ang presyon ay hindi sapat para sa proseso, ang pag-agos ay pinasigla ng pamamaraan ng pumping

Ang daloy ng gas pagkatapos ng pagdaan sa separator ng pumapasok ay pumped sa mas mababang seksyon ng sumisipsip. Pagkatapos ay dumaan ito sa mga plato o mga nozzle na matatagpuan sa gitna ng pambalot, kung saan ang mga kontaminado ay naninirahan. Ang mga nozzle, ganap na moistened na may isang solusyon sa amine, ay pinaghiwalay ng mga gratings para sa pantay na pamamahagi ng reagent.

Karagdagan, ang asul na gasolina na nalinis ng mga impurities ay ipinadala sa scrubber. Ang aparatong ito ay maaaring konektado sa circuit ng pagproseso pagkatapos ng sumisipsip o matatagpuan sa itaas na bahagi nito.

Ang ginugol na solusyon ay dumadaloy sa mga pader ng sumisipsip at ipinadala sa haligi ng distilasyon - isang stripper na may boiler. Doon, ang solusyon ay nalinis mula sa hinihigop na mga kontaminado ng mga vapors na inilabas ng tubig na kumukulo upang bumalik sa pag-install.

Nabuhay muli, i.e. mapupuksa ang mga compound ng hydrogen sulfide, ang solusyon ay dumadaloy sa heat exchanger. Sa loob nito, ang likido ay pinalamig sa paglilipat ng init sa susunod na bahagi ng kontaminadong solusyon, pagkatapos nito ay pumped sa refrigerator sa pamamagitan ng bomba para sa kumpletong paglamig at paghalay ng singaw.

Ang cooled absorbent solution ay muling pinapakain sa sumisipsip. Kaya ang reagent ay umiikot sa pamamagitan ng pag-install. Ang mga vapor ay pinalamig at nalinis mula sa mga acid na impurities, pagkatapos nito ay muling pinapunan ang suplay ng reagent.

Kadalasan, ang mga scheme ng paglilinis ng gas ay ginagamit gamit ang monoethanolamine at diethanolamine. Ang mga reagents na ito ay posible na kunin hindi lamang hydrogen sulfide, kundi pati na rin ang carbon dioxide mula sa komposisyon ng asul na gasolina

Kung kinakailangan upang isagawa ang sabay-sabay na pag-alis ng CO mula sa naproseso na gas₂ at H₂S, ang dalawang yugto ng paglilinis ay ginaganap. Binubuo ito sa paggamit ng dalawang solusyon na naiiba sa konsentrasyon. Ang pagpipiliang ito ay mas matipid kaysa sa paglilinis ng isang yugto.

Una, ang gasolina ng gasolina ay nalinis ng isang malakas na komposisyon na may isang reagent na nilalaman na 25-35%. Pagkatapos ang gas ay ginagamot sa isang mahina na may tubig na solusyon, kung saan ang aktibong sangkap ay 5-12% lamang. Bilang isang resulta, ang parehong magaspang at pinong paglilinis ay isinasagawa na may isang minimum na rate ng daloy ng solusyon at ang nakapangangatwiran na paggamit ng nabuong init.

Apat na mga pagpipilian sa paggamot ng alkonolamine

Ang mga Alkanolamines o amino alcohol ay mga sangkap na naglalaman ng hindi lamang isang grupo ng amine, kundi pati na rin ng isang hydroxy group.

Ang patakaran ng pamahalaan at teknolohiya para sa paglilinis ng likas na gas na may mga alkanolamin ay naiiba sa pangunahing paraan sa pagbibigay ng isang sumisipsip na sangkap. Kadalasan, apat na pangunahing pamamaraan ang ginagamit sa paglilinis ng gas gamit ang ganitong uri ng amine.

Unang paraan. Tinutukoy nito ang daloy ng aktibong solusyon sa isang stream mula sa itaas. Ang buong halaga ng pagsipsip ay ipinadala sa itaas na plato ng pag-install. Ang proseso ng paglilinis ay nangyayari sa isang background ng temperatura na walang mas mataas kaysa sa 40º.

Ang pinakasimpleng paraan ng paglilinis ay nagsasangkot ng pagbibigay ng aktibong solusyon sa isang solong stream. Ginagamit ang pamamaraan na ito kung mayroong isang maliit na halaga ng mga impurities sa gas.

Ang pamamaraan na ito ay karaniwang ginagamit para sa menor de edad na kontaminasyon na may mga hydrogen sulfide compound at carbon dioxide. Ang kabuuang epekto ng thermal para sa paggawa ng komersyal na gas sa kasong ito, bilang isang panuntunan, ay mababa.

Pangalawang paraan. Ang pagpipiliang ito sa paglilinis ay ginagamit para sa mataas na antas ng mga compound ng hydrogen sulfide sa mga gasolina.

Ang reaktibo na solusyon sa kasong ito ay pinakain sa dalawang daloy. Ang una, na may dami na halos 65-75% ng kabuuang masa, ay ipinadala sa gitna ng pag-install, ang pangalawa ay naihatid mula sa itaas.

Ang solusyon ng amine ay dumadaloy pababa sa mga plato at nakakatugon sa paitaas na mga agos ng gas na pumped papunta sa ilalim na plato ng sistema ng sumisipsip. Bago maglingkod, ang solusyon ay pinainit ng hindi hihigit sa 40 ° C, ngunit sa panahon ng pakikipag-ugnayan ng gas na may amine, ang temperatura ay tumaas nang malaki.

Upang maiwasan ang kahusayan sa paglilinis mula sa pagbagsak dahil sa pagtaas ng temperatura, ang labis na init ay tinanggal kasama ang ginugol na solusyon na puspos ng hydrogen sulfide. At sa tuktok ng pag-install, ang stream ay pinalamig upang kunin ang natitirang mga sangkap na acidic kasama ang condensate.

Ang pangalawa at pangatlo ng inilarawan na mga pamamaraan ay predetermines ang daloy ng sumisipsip na solusyon sa dalawang sapa. Sa unang kaso, ang reagent ay ibinibigay sa parehong temperatura; sa pangalawa, naiiba ito

Ito ay isang matipid na paraan upang mabawasan ang pagkonsumo ng parehong enerhiya at aktibong solusyon. Ang karagdagang pag-init ay hindi isinasagawa sa anumang yugto. Sa mga tuntunin ng kakanyahan ng teknolohikal, ito ay isang dalawang antas na paglilinis, na nagbibigay ng pagkakataon na may hindi bababa sa pagkawala upang maghanda ng komersyal na gas para sa supply sa highway.

Pangatlong paraan. Ipinapalagay nito ang supply ng sumisipsip sa paglilinis ng halaman sa dalawang daluyan ng iba't ibang mga temperatura. Ang pamamaraan ay inilalapat kung, bilang karagdagan sa hydrogen sulfide at carbon dioxide, mayroon ding CS sa raw gas₂, at COS.

Ang pangunahing bahagi ng pagsisipsip, humigit-kumulang na 70-75%, ay pinainit hanggang 60-70 ° C, at ang natitirang bahagi lamang hanggang 40 ° C. Ang mga daloy ay pinapakain sa sumisipsip sa parehong paraan tulad ng sa kaso na inilarawan sa itaas: mula sa itaas at sa gitna.

Ang pagbuo ng isang zone na may isang mataas na temperatura ay posible upang mabilis at mahusay na alisin ang mga organikong dumi mula sa masa ng gas sa ilalim ng haligi ng paglilinis. Sa tuktok, ang carbon dioxide at hydrogen sulfide ay pinalaki ng isang amine ng karaniwang temperatura.

Pang-apat na paraan. Tinutukoy ng teknolohiyang ito ang supply ng isang may tubig na solusyon ng amine sa dalawang sapa na may iba't ibang mga degree ng pagbabagong-buhay. Iyon ay, ang isang ibinibigay na hindi nilinis, na naglalaman ng mga pagsasama ng hydrogen sulfide, ang pangalawa nang wala sila.

Ang unang stream ay hindi matatawag na ganap na marumi. Bahagyang naglalaman lamang ito ng mga sangkap na acidic, dahil ang ilan sa mga ito ay tinanggal sa paglamig sa + 50º / + 60ºC sa heat exchanger. Ang stream ng solusyon na ito ay kinuha mula sa mas mababang nozzle ng stripper, pinalamig at ipinadala sa gitnang bahagi ng haligi.

Sa pamamagitan ng isang makabuluhang nilalaman ng hydrogen sulfide at mga sangkap ng carbon sa mga gas na gasolina, ang paglilinis ay isinasagawa gamit ang dalawang daluyan ng mga solusyon na may iba't ibang antas ng pagbabagong-buhay

Ang bahagi lamang ng solusyon na pumped sa itaas na sektor ng pag-install ay dumadaan sa malalim na paglilinis. Ang temperatura ng daloy na ito ay karaniwang hindi lalampas sa 50 ° C. Ang pinong paglilinis ng mga gasolina ay isinasagawa dito. Ang disenyo na ito ay binabawasan ang mga gastos nang hindi bababa sa 10% sa pamamagitan ng pagbawas ng pagkonsumo ng singaw.

Malinaw na ang pamamaraan ng paglilinis ay pinili batay sa pagkakaroon ng mga organikong pollutant at posibilidad na pang-ekonomiya. Sa anumang kaso, pinapayagan ka ng iba't ibang mga teknolohiya na pumili ng pinakamahusay na pagpipilian. Sa parehong yunit ng paggamot ng gas ng amine, ang antas ng paglilinis ay maaaring iba-iba, na gumagawa ng mga asul na gasolina na may mga tamang para sa trabaho gas boiler, mga kalan, mga katangian ng pampainit.

Mga konklusyon at kapaki-pakinabang na video sa paksa

Ang sumusunod na video ay pamilyar ka sa mga detalye ng pagkuha ng hydrogen sulfide mula sa nauugnay na gas na nakuha sa langis mula sa isang langis na rin:

Ang pag-install ng paglilinis ng asul na gasolina mula sa hydrogen sulfide kasama ang paggawa ng elemental na asupre para sa karagdagang pagproseso ay maglalabas ng video:

Sasabihin sa iyo ng may-akda ng video na ito tungkol sa kung paano mapupuksa ang biogas mula sa hydrogen sulfide sa bahay.

Ang pagpili ng paraan ng paglilinis ng gas ay pangunahing nakatuon sa paglutas ng isang tiyak na problema. Ang artista ay may dalawang paraan: upang sundin ang isang napatunayan na pattern o mas gusto ang bago. Gayunpaman, ang pangunahing gabay ay dapat pa ring maging kakayahang pang-ekonomiya habang pinapanatili ang kalidad at makuha ang nais na antas ng pagproseso.