Очистка газа от сероводорода и углекислого газа

Очистку газа от H₂S и СО₂осуществляют на головных сооружениях. Наиболее распространен этанолоаминовый способ, основанный на использовании в качестве поглотителей водных растворов этаноламинов: моноэтаноламина, диэтаноламина и триэтаноламина. Чаще всего используют моноэтаноламин, который обладает высокой реакционной способностью, стабильностью, легкостью регенерации от загрязненных растворов, низкой стоимостью.

Реакции моноэтаноламина с Н₂S и водного раствора моноэтаноламина с СО₂ протекают по следующим уравнениям:

. (3.1)

Обе реакции обратимы, т.к. при температурах 20–40 °С они идут слева направо с поглощением Н₂S и СO₂, а с повышением температуры до 105 °С и более – справа налево, т.е. происходит регенерация этаноламина.

При очистке газа этаноламинами (см. рис. 3.7) неочищенный газ поступает по газопроводу 1, проходит через абсорбер 2 снизу вверх, контактирует со встречным потоком этаноламина, переливающегося через тарелки сверху вниз, освобождается от сероводорода и углекислого газа и уходит в газопровод 3. Продукты химического соединения этаноламинов с H₂S и СО₂ проходят через теплообменник 5 и поступают в выпарную колонну 7, где подогреваются. Кроме того, дополнительный подогрев проводится в кипятильнике 10. Здесь при температуре около 100 °С реакция протекает в обратном направлении с регенерацией этаноламинов и выделением H₂S и СО₂, которые содержат в себе пары этаноламинов. В холодильнике 6 эти пары смеси охлаждаются и в сепараторе 8 разделяются на газы и конденсат. Конденсат забирается насосом 9 и направляется в выпарную колонну 7, а газы идут на дальнейшую переработку для получения серы, серной кислоты или обезвреживаются (сжижаются). Регенерированный раствор этаноламинов из нижней части выпарной колонны 7 насосом 11подается снова в абсорбер 2. При этом раствор охлаждается в теплообменнике 5 и холодильнике 4. Степень очистки при этом достигает 99% и выше.

Рис. 3.7. Схема установки очистки газа от сероводорода:

1, 3 – газопроводы; 2 – абсорбер; 4, 6 – холодильники; 5 – теплообменник;

7 – выпарная колонна; 8 – сепаратор; 9, 11 – насосы; 10 – кипятильник

Основные достоинства этого способа очистки: достаточно высокая степень очистки, легкая регенерируемость раствора, незначительные потери реагента, компактность установки, небольшой расход воды и электроэнергии, возможность автоматизации процесса.

Очистка газа этим способом позволяет снизить содержание Н₂S до приемлемой величины 2 г на 100 м³ газа.