Главная --> Справочник терминов


Абсорбции углеводородных Все процессы, приведенные выше, за исключением процессов Ветрококк — H2S * и Стретфорд, основаны на химической или физической абсорбции «нежелательных» серо-кислородсодержащих соединений и последующей десорбции их из абсорбента и направлении кислых сероводородсодержащих газов на установку по производству серы типа Клауса. Процессы Ветрококк — H2S и Стретфорд основаны на абсорбции сероводорода химическим растворителем и окислении его в регенераторе до серы за счет присутствия в абсорбенте соответствующих активных добавок и кислорода, который поступает в нижнюю часть регенератора вместе с воздухом (СО2 в процессе Стретфорд практически не извлекается, его присутствие осложняет процесс). Процессы Ветрококк — H2S и Стретфорд чаще всего применяют для очистки газов с низким содержанием сероводорода, область применения их ограничивается парциальным давлением H2S в очищенном газе до 0,002 МПа и в исходном газе до 0,07 МПа [26] (температура абсорбции 35—45 °С, в результате очистки обеспечивается высокая степень извлечения сероводорода). В СССР окислительно-восстановительные процессы Ветрококк — H2S и Стретфорд не нашли пока практического применения для очистки природных и нефтяных (попутных) газов от сероводорода. За рубежом эти процессы используют, как правило, на установках небольшой мощности. В США процесс Ветрококк не применяют из-за высокой токсичности растворителя [26].

В технике щелочного плавления и сульфидирования применяется следующая аппаратура: аппараты для растворения сернистого натрия и щелочей, реакционная аппаратура для процессов плавления и запекания, аппараты для гашения и растворения плава (гасители и растворители), аппаратура для под-кисления продуктов плавления, фильтры (преимущественно фильтр-прессы), сушилки, размольные машины (преимущественно дисмем-браторы и дезинтеграторы), смесительная аппаратура (смесительные барабаны) и аппаратура для абсорбции сероводорода.

Вполне удовлетворительная очистка газов достигается путем поглощения сероводорода растворами щелочи. При абсорбции сероводорода водой не удается очистить газы в такой степени, чтобы возможно было удаление их в атмосферу.

Теоретически процесс абсорбции сероводорода протекает последующей схеме:

Все процессы, приведенные выше, за исключением процессов Ветрококк — H2S * и Стретфорд, основаны на химической или физической абсорбции «нежелательных» серо-кислородсодержащих соединений и последующей десорбции их из абсорбента и направлении кислых сероводородсодержащих газов на установку по производству серы типа Клауса. Процессы Ветрококк — H2S и Стретфорд основаны на абсорбции сероводорода химическим растворителем и окислении его в регенераторе до серы за счет присутствия в абсорбенте соответствующих активных добавок и кислорода, который поступает в нижнюю часть регенератора вместе с воздухом (СО2 в процессе Стретфорд практически не извлекается, его присутствие осложняет процесс). Процессы Ветрококк — H2S и Стретфорд чаще всего применяют для очистки газов с низким содержанием сероводорода, область применения их ограничивается парциальным давлением H2S в очищенном газе до 0,002 МПа и в исходном газе до 0,07 МПа [26] (температура абсорбции 35—45 °С, в результате очистки обеспечивается высокая степень извлечения сероводорода). В СССР окислительно-восстановительные процессы Ветрококк — H2S и Стретфорд не нашли пока практического применения для очистки природных и нефтяных (попутных) газов от сероводорода. За рубежом эти процессы используют, как правило, на установках небольшой мощности. В США процесс Ветрококк не применяют из-за высокой токсичности растворителя [26].

Скорость абсорбции сероводорода при прочих равных условиях

Этот процесс основан на абсорбции сероводорода разбавленным раствором карбо-

и С02. Скорость абсорбции сероводорода рас- jf творами аминов менее изучена, чем скорость 5 абсорбции двуокиси углерода. Однако отсут- ствие данных о скорости абсорбции обычно не осложняет расчета абсорберов для очистки от H2S, так как в этом случае достигается сравнительно высокая полнота извлечения. Действительно, поток очищенного газа, выходящий из абсорберов очистки аминами, в отношении содержания сероводорода нередко практически находится в равновесии с раствором, поступающим в абсорбер. Поэтому, если требуется очень высокая степень очистки газа, эксплуатационные показатели работы отпарной колонны играют более важную роль, чем высота абсорбера. Этот эффект графически изображен на рис. 2.34, на котором представлены данные [25] по абсорбции H2S из газа с высоким содержанием СО з раствором триэтаноламина.

Для абсорбции сероводорода из природного газа высокого давления чаще всего применяют растворы моноэтаноламина. Требования к степени очистки такого газа для его транспортировки и использования очень высоки. Обычно по техническим условиям максимальное содержание H2S не должно превышать 5,7 мг/ма. Из-за трудностей аналитического определения H2S при концентрациях его значительно ниже этой величины, а также вследствие

Предложено [1] пользоваться следующим уравнением при расчете коэффициента Генри для растворов, применяемых при абсорбции сероводорода.

Избирательность абсорбции сероводорода зависит от способа контактирования газа с жидкостью. Измерение скорости растворения сероводорода и двуокиси углерода в разбавленных водных растворах аммиака (0,5—2%) показало, что при неподвижной поверхности, комнатной температуре и давлении газа 1 am сероводород растворяется вдвое быстрее, чем двуокись углерода [И, 12]. Опытным путем [11] найдено также, что в случае абсорбции кислых газов падающими каплями жидкости при одинаковых условиях давления и температуры сероводород растворяется в 85 раз быстрее, чем двуокись углерода. Опыты, проведенные тем же автором с типичным коксовым газом, содержащим около 0,5% H2S и 2,0% С02, показали, что при контактировании с избытком разбавленного водного раствора аммиака при 21° С в колонне с механическим распиливанием сероводород растворяется примерно в 17 раз быстрее, чем двуокись углерода.

число теоретических тарелок; обычно принимается на основе опытных данных; при абсорбции углеводородных газов чаще всего принимается равным 8—10;

Известно, что процесс абсорбции углеводородных газов протекает с выделением тепла — наибольший экзотермический эффект наблюдается в верхней и нижней частях абсорбера, так как наверху поглощается основная масса метана и этана, а внизу — бутана и более тяжелых углеводородов (рис. II 1.49). При переработке нефтяного газа средней «жирности» (С3<.нысшие = 300 г/м3) в абсорбере больше поглощается метана и этана, чем пропана и более тяжелых углеводородов (оценка проводилась в моль). А это значит, что извлечение нежелательных компонентов (метана и этана) приводит к большему выделению тепла, чем абсорбция высокомолекулярных целевых углеводородов, так как метан и этан имеют более высокие теплоты абсорбции при рабочих давлениях процессов. При этом профиль изменения концентрации пропана, например, формируется по высоте аппарата так, что в ряде случаев в средней части абсорбера начинается десорбция пропана из абсорбента, стекающего с вышележащих тарелок (см. рис. III.49, а).

Существует довольно много методов расчета процесса абсорбции углеводородных газов. Все их можно разделить на приближенные и более точные. Приближенные методы обычно не учитывают изменения массовых потоков газа и абсорбента по высоте колонны и дают возможность с той или иной точностью при заданных параметрах определить составы и количества конечных продуктов процесса. Точные методы, внедрение которых стало возможно в результате широкого применения ЭВМ, основаны на потарелоч-ных расчетах с применением уравнений материального и теплового балансов, т. е. практически на расчетах процесса однократного испарения — конденсации на каждой тарелке.

На этом заводе для изучения эффективности процесса абсорбции углеводородных газов в условиях изотермического режима была смонтирована опытная колонна с трубчато-решетчатыми тарелками, которые выполнены в виде плоской спирали Архимеда из трубок диаметром 22/19 мм (D = 400 мм; Я = 300 мм; ширина зазора между трубками 5 мм; Fc = 18,5%). Опытный абсорбер работал параллельно с промышленной абсорбционной колонной с 30 круглоколпачковыми тарелками (D = 2800 мм; Я = 600 мм), которая имела два промежуточных циркуляционных аммиачных холодильника — съем тепла осуществлялся в результате охлаждения абсорбента после 10-й и 20-й тарелок.

Известно, что процесс абсорбции углеводородных газов протекает с выделением тепла — наибольший экзотермический эффект наблюдается в верхней и нижней частях абсорбера, так как наверху поглощается основная масса метана и этана, а внизу —• бутана и более тяжелых углеводородов (рис. II 1.49). При переработке нефтяного газа средней «жирности» (С3^высшие = 300 г/м3) в абсорбере больше поглощается метана и этана, чем пропана и более тяжелых углеводородов (оценка проводилась в моль). А это значит, что извлечение нежелательных компонентов (метана и этана) приводит к большему выделению тепла, чем абсорбция высокомолекулярных целевых углеводородов, так как метан и этан*имеют более высокие теплоты абсорбции при рабочих давлениях процессов. При этом профиль изменения концентрации пропана, например, формируется по высоте аппарата так, что в ряде случаев в средней части абсорбера начинается десорбция пропана из абсорбента, стекающего с вышележащих тарелок (см. рис. II 1.49, а).

Существует довольно много методов расчета процесса абсорбции углеводородных газов. Все их можно разделить на приближенные и более точные. Приближенные методы обычно не учитывают изменения массовых потоков газа и абсорбента по высоте колонны и дают возможность с той или иной точностью при заданных параметрах определить составы и количества конечных продуктов процесса. Точные методы, внедрение которых стало возможно в результате широкого применения ЭВМ, основаны на потарелоч-ных расчетах с применением уравнений материального и теплового балансов, т. е. практически на расчетах процесса однократного испарения — конденсации на каждой тарелке.

На этом заводе для изучения эффективности процесса абсорбции углеводородных газов в условиях изотермического режима была смонтирована опытная колонна с трубчато-решетчатыми тарелками, которые выполнены в виде плоской спирали Архимеда из трубок диаметром 22/19 мм (D = 400 мм; Н = 300 мм; ширина зазора между трубками 5 мм; Fc = 18,5%). Опытный абсорбер работал параллельно с промышленной абсорбционной колонной с 30 круглоколпачковыми тарелками (D = 2800 мм; Н = 600 мм), которая имела два промежуточных циркуляционных аммиачных холодильника — съем тепла осуществлялся в результате охлаждения абсорбента после 10-й и 20-й тарелок.

Эффективность процесса абсорбции углеводородных газов зависит от давления, температуры, числа тарелок, количества и качества абсорбента.

Влияние свойств абсорбентов на абсорбцию. При выборе абсорбента следует стремиться к тому, чтобы по природе он был подобен разделяемому газу, так как при этом процесс массообмена протекает более интенсивно. При абсорбции углеводородных газов в качестве абсорбента обычно применяют бензиновые или керосиновые фракции, а в. последние годы и газовый конденсат. Выбирая абсорбент, учитывают также давление и температуру процесса и производительность установки. Степень извлечения углеводородов является функцией числа молей абсорбента, вступающего в контакт с газом. Чем меньше молекулярная масса абсорбента, тем больше молей содержится в единице объема. Следовательно, чем легче абсорбент, тем меньший,.объем жидкости потребуется для достижения той же степени абсорбции.

Особенности и расчет процесса абсорбции углеводородных газов при высоких давлениях. Одна из особенностей абсорбции углеводородных смесей при высоких давлениях — значительное изменение отношения L/V (и фактора абсорбции) no-высоте колонны (рис. 7,11 и табл. 7.2).

Влияние свойств абсорбентов на абсорбцию. При выборе абсорбента следует стремиться к тому, чтобы по природе он был подобен разделяемому газу, так как при этом процесс массообмена протекает более интенсивно. При абсорбции углеводородных газов в качестве абсорбента обычно применяют бензиновые или керосиновые фракции, а в последние годы и газовый конденсат. Выбирая абсорбент, учитывают также давление и температуру процесса и производительность установки. Степень извлечения углеводородов является функцией числа молей абсорбента, вступающего в контакт с газом. Чем меньше молекулярная масса абсорбента, тем больше молей со-•держится в единице объема. Следовательно, чем легче абсорбент, тем меньший объем жидкости потребуется для достижения той же степени абсорбции.

Особенности и расчет процесса абсорбции углеводородных газов при высоких давлениях. Одна из особенностей абсорбции углеводородных смесей при высоких давлениях — значительное изменение отношения L/V (и фактора абсорбции) по высоте колонны (рис. 7.11 и табл. 7.2).




Акрилонитрил винилхлорид Аксиальных заместителей Активация целлюлозы Активации карбоксильной Активации процессов Активации термической Активаторов вулканизации Активированных комплексов Активированной метиленовой

-
Яндекс.Метрика