Очистка газов процессом Селексол
Из физических процессов наиболее широкое применение нашел процесс Селексол, разработанный фирмой «Эллайд Кемикал» где в качестве абсорбента используют вещество под общим названием диметиловый эфир полиэтиленгликоля (фирменное название селексол), фактически являющийся смесью диметиловых эфиров. Так, селексол, используемый на месторождении Дюсте (ФРГ), содержит: триэтиленгликоля - 12, тетраэтиленгликоля - 24, пентаэтиленгликоля - 25, гексаэтиленгликоля -19; гептаэтиленгликоля - 3% (масс.).
В зависимости от условий производства содержание этих эфиров в составе селексола может изменяться, что определяет непостоянство некоторых параметров раствора. Кроме того, из-за разности давления насыщенных паров отдельных эфиров, входящих в состав селексола, при эксплуатации установки происходит также изменение его состава - утяжеление поглотителя.
Селексол может применяться как в чистом виде, так и сдобавлением до 5% воды.
Селексол может быть использован без снижения поглотительной способности в течение 10 лет. Он подвергается полному биологическому разложению. Селексол не обладает коррозионной активностью, не токсичен, имеет низкие вязкость и теплоту абсорбции, не вызывает побочных реакций.
Из-за гигроскопичности не вызывает дополнительного увлажнения газа, а, напротив, при его использовании происходит снижение точки росы газа по воде. Возможна осушка и очистка газа до требований ОСТ 51.40—83 в одну ступень. Селексол имеет низкое давление насыщенных паров и менее склонен к пенообразованию, что обеспечивает его низкие потери с очищенным газом при регенерации.
Поглощение кислых компонентов селексолом сопровождается выделением незначительного количества теплоты, поэтому при очистке газа не требуется промежуточное охлаждение поглотителя.
Селексол является хорошим поглотителем сероводорода в смеси его с диоксидом углерода. Фактическое отношение растворимостей H2S и СО2 в селексоле при 7,15 МПа и 15,6°С составляет 9,6: 1. Отсюда следует, что в тех случаях, когда из газа, содержащего H2S и СО2, требуется глубокое извлечение только сероводорода, использование селексола в качестве абсорбента может резко улучшить показатели установки производства элементной серы и снизить расход энергии в блоке регенерации.
При некоторых значениях отношения СО2 и H2S аминовые процессы не обеспечивают получение газов регенерации, пригодных для установок Клауса. Достижение таких степеней извлечения возможно лишь при применении селексола.
Процесс селексол применяют также для извлечения H2S из смеси его с диоксидом углерода перед закачкой в пласт с целью повышения нефтеотдачи.
Опыты проводили при давлении 3,6 МПа. Потребность водяного пара при регенерации раствора составляла 0,5 кг на кг кислых компонентов. Малый расход пара объясняется использованием для регенерации воздуха (в количестве 1 м3 на 1 м3 раствора), малой теплоемкостью раствора (почти вдвое меньше, чем у водного раствора амина) и меньшим удельным расходом поглотителя.
При использовании воздуха в качестве отдувочного газа в результате взаимодействия H2S с кислородом образуется элементная сера в тонкодиспергированном виде. Последняя переходит в раствор и при охлаждении раствора в холодильниках выпадает в осадок и закупоривает трубки холодильника. Поэтому часто избегают применения воздуха для интенсификации процесса регенерации растворителя.
Газ перед поступлением в абсорбер проходит входной сепаратор С-1, где очищается от капельной жидкости. На верх абсорбера противотоком подается селексол, .предварительно охлажденный в аммиачном холодильнике.
Объемное содержание сероводорода в очищенном газе составляет 0,0002% или примерно 3 мг/м3. Одновременно производится также очистка газа от сероксида углерода и тиолов: степень их извлечения составляет 66 и 100% соответственно.
Насыщенный селексол наряду с кислыми компонентами содержит также значительное количество углеводородов. Для утилизации газ дегазации с помощью компрессора через холодильник подается в поток сырьевого газа. Частично регенерированный раствор из дегазатора через рекуперативный теплообменник Т-1 поступает в десорбер. Десорбция производится при избыточном давлении 0,05 МПа.
Раствор селексола содержит несколько процентов воды, которая при регенерации раствора частично испаряется. Образующиеся пары выполняют роль отдувочного газа по отношению к жидкой фазе, стекающей навстречу с верхней тарелки. В тех случаях, когда содержание воды в насыщенном селексоле недостаточно для интенсификации процесса регенерации, в десорбер можно специально подавать острый водяной пар. Регенерированный селексол через рекуперативные теплообменники и холодильники подается в верх абсорбера. Содержание воды в регенерированном селексоле не превышает 4%.
Если раствор селексола содержит несколько процентов воды, при его регенерации в кипятильнике десорбера вода частично испаряется. Образующиеся пары выполняют роль отпарного газа по отношению к жидкой фазе, стекающей с верхней тарелки. Выходящая с верха смесь воды и селексола охлаждается и используется как орошение.
Большой интерес представляет сравнение процесса селексол с другими процессами очистки газа. В табл. 3.7 приводятся данные одного из вариантов. В качестве исходных данных были взяты: давление в абсорбере 7,1 МПа; концентрация СО2 в сырьевом газе 30%; содержание H2S в газе до очистки 458 мг/м3; производительность установки 2,83 млн. м3/сут. Во всех вариантах предусматривалась тонкая очистка газа от сероводорода. Худшие показатели имеет процесс очистки газа раствором МЭА, что связано с глубоким извлечением диоксида углерода из газа. Капиталовложения и эксплуатационные расходы на установках, использующих физические поглотители, значительно ниже. Следует отметить, что этот процесс более пригоден для очистки «тощего» газа, поскольку абсорбент поглощает пропан и более тяжелые углеводороды. При большем содержании пропана и более тяжелых углеводородов для очистки газа процессом Селексол следует исключать попадание углеводородов на установки Клауса. Установка очистки газа процессом Селексол может быть выполнена целиком из углеродистой стали. За рубежом эксплуатируется более 35 установок.
Дата добавления: 2015-06-10; просмотров: 2900;