Технология переработки природного газа и конденсата - Афанасьев А.И.
ISBN 5-8365-0107-6
Скачать (прямая ссылка):
322
компонентов перерабатываемого сырья с учетом возрастающих требований по экологической безопасности и энергоресурсосбережению.
Основным направлением интенсификации процессов очистки природного газа от H2S и CO2 и сероорганических соединений является применение водно-неводных абсорбентов на основе диэтаноламина и метилдиэтаноламина. Это позволяет в зависимости от конкретных условий решать различные задачи: селективное извлечение сероводорода из смеси с диоксидом углерода, комплексная очистка газа от кислых компонентов и сероорганических соединений и др.
В результате был разработан ряд новых эффективных и экономических процессов:
процесс сероочистки газа высококонцентрированными растворами диэтаноламина (40 % мае);
процесс селективной очистки газа от сероводорода с использованием растворов МДЭА;
процесс очистки газа с применением водных растворов смеси МДЭА и ДЭА;
процесс одновременной очистки газа от кислых компонентов и сероорганических соединений абсорбентом физико-химического действия.
Апробация новых технологий проводилась на Оренбургском ГПЗ, состоящем из трех очередей с номинальной производительностью по 15 млрд. м' газа в год каждая. Одна очередь включает три установки аминовой очистки газа. Технологическая схема и аппаратурное оформление установок на каждой очереди примерно одинаковы.
Сырьевой базой ОГПЗ является сероводородосодержащий газ и конденсат Оренбургского (ОГКM) и Карачаганакского (КГКМ) месторождений. Сырье КГКМ начали подавать на ОГПЗ с 1984 г. Содержание кислых компонентов в газе ОГКМ составляет 1,6-2,0 % мол. H2S и 0,4-0,6 % мол. CO2; в газе КГКМ - 8+10 % мол. (в том числе 3-4 % мол. H2S); меркаптанов в обоих газах - 400+600 мг/м3 (в пересчете на серу); серооксида углерода в газе ОГКМ - 20+30 мг/м3, в газе КГКМ - до 100 мг/м3.
4.2.15. ОЧИСТКА ГАЗА ВЫСОКОКОНЦЕНТРИРОВАННЫМИ РАСТВОРАМИ ДИЭТАНОЛАМИНА
Повышение концентрации амина позволяет снизить количество циркулирующего раствора при сохранении нагрузки по сырому газу, и, следовательно, сократить затраты теп-
21*
323
Таблица 439
Основные результаты испытаний ДЭА различной концентрации при очистке газа ОГКМ на Оренбургском ГПЗ (одна нитка)
Объем сырого газа, тыс. м3/ч Содержание кислых компонентов в исходном газе, % об. Количество раствора, м3/ч Плотность орошения, л/м3 Концентрация ДЭА в растворе, % мае. Температуре насыщения раствора, °С Степень насыщения амина кислыми газами, моль/моль Расход пара на регенерацию, т/ч
Всего В том числе газ, КГКМ H2S CO2 H2S CO2 Сумма
293 302 300 302 300 290 303 309 Прш нернровг верх (25 70 75 80 100 110 іечания: 1 шном раст тарелка) і 1,82 1,84 1,99 2,18 2,18 2,27 2,36 2,38 Содержаї воре - 0,( і в середні 0,47 0,46 0,41 1,69 1,70 1,93 2,19 2,26 me H2S в ( н-0,8 г/л; іу (15 таре 300 238 200 352 300 320 300 310 зчищенном CO2 - 2+3 лка) а6сор( 1,02 0,79 0,67 1,17 1,00 1,10 0,99 1,00 газе - мене г/л. 3. 1 5ера равня/ 25,0 37,5 40,0 30,0 38,0 32,2 40,0 40,0 е 20 мг/м 'емперату] іась соотве 57 59 61 66 66 69 72 72 3; CO2 < 0 >а регенер "ТСТВЄННО і 0,34 0,30 0,34 0,30 0,28 0,27 0,28 0,28 ,02 % об. ированно 10 и 60 0C 0,11 0,07 0,09 0,25 0,22 0,22 0,27 0,27 2. Содер о раство 0,45 0,37 0,43 0,55 0,50 0,49 0,55 0,55 жание H2 ра, подаї 25,1 23,0 21,7 38,2 36,3 38,7 40,6 41,9 S в реге-«емого на
лоты на регенерацию насыщенных растворов, а также потребление электроэнергии на перекачку раствора амина.
Испытания проводили на одной установке III очереди ОГПЗ. Установка состоит из двух идентичных параллельно работающих ниток, каждая из которых включает один абсорбер с диаметром Д„ = 3,8 м и один десорбер переменного сечения Д„ = 2,7/3,7 м (верх/низ) с соответствующим теплооб-менным и холодильным оборудованием.
Абсорбер и десорбер оснащены ситчатыми тарелками провального типа. В абсорбере установлено 25 тарелок, в десорбере — 33 тарелки (в отпарной - нижней части — 22 тарелки, в верхней - кондиционно-охладительной - 10 тарелок). Питание абсорбера - двухпоточное с одинаковой степенью регенерации раствора на 15 и 25 тарелки с соотношением потоков -40/60 % от общего количества циркулирующего раствора.
Испытания проводились при соблюдении основных норм, заложенных в технологическом регламенте на эксплуатацию установок сероочистки газа.
Основные результаты испытаний приведены в табл. 4.39.
Из полученных данных следует, что повышение концентрации ДЭА с проектного значения 25 % мае. до 40 % мае. позволило примерно в 1,5 раза сократить кратность циркуляции абсорбента при одновременном сокращении расхода пара на регенерацию более 10 %. Кроме того, это дает возможность увеличить долю более крепкого по H2S и CO2 газа КГКМ в смеси с газом ОГКМ с 70 до НО тыс. м3/ч при сохранении общей загрузке абсорбера сырым газом на уровне 300 тыс. м3/ч.
Технология очистки газа ДЭА повышенной концентрации (до 40 % мае.) внедрена на Оренбургском ГПЗ.
:"л 4.2.16. СЕЛЕКТИВНАЯ ОЧИСТКА ГАЗА
° ОТ СЕРОВОДОРОДА РАСТВОРАМИ
і ^ і» МЕТИЛДИЭТАНОЛАМИНА
Одним из путей интенсификации процесса очистки газа, когда содержание CO2 в очищенном газе не регламентируется, является проведение селективной абсорбции H2S с использованием третичных аминов. Из опробированных в промышленном масштабе третичных аминов наилучшие характеристики имеет метилдиэтаноламин. В России на Дзержинском ПО "СИНТЕЗ" организовано промышленное производство МДЭА по ТУ 301-02-66-90, не уступающего по своим характеристикам зарубежным образцам.
