ВЫБОР РАСТВОРА АМИНОВОЙ ОЧИСТКИ ГАЗА ОТ СЕРОВОДОРОДА

CHOICE OF SOLUTION FOR AMINE GAS TREATMENT FROM HYDROGEN SULFIDE

Ekaterina Sidorskaya

student, Department of resource-saving technologies, Saint-Petersburg State Institute of Technology,

Russia, Saint-Petersburg

Alexander Platonov

student, Chemical Technology of petroleum and gas processing department, Kazan national research technological university,

Russia, Kazan

АННОТАЦИЯ

В этом исследовании оцениваются различные системы растворов для аминовой очистки кислого газа от сероводорода. Для этой цели использовалось программное обеспечение Aspen HYSYS V8.8. Был смоделирован процесс аминовой очистки. В качестве исследуемых растворов были выбраны: МДЭА (метилдиэтаноламин), МЭА (моноэтаноламин), ДЭА (диэтаноламин). Контрольный показатель - конечное содержание H₂S в очищенном газе. Наиболее низкий показатель демонстрирует МДЭА – 2,047 ppm. При использовании МЭА и ДЭА – 0,2395 ppm и 1,06 ppm соответственно.

ABSTRACT

This study evaluates various solution systems for amine acid gas treatment from hydrogen sulfide. Aspen HYSYS V8.8 software was used for this purpose. The amine purification process was simulated. The following solutions were chosen as the studied solutions: MDEA (methyldiethanolamine), MEA (monoethanolamine), DEA (diethanolamine). The control indicator is the final content of H₂S in the purified gas. The lowest indicator is demonstrated by MDEA - 2.047 ppm. MEA and DEA - 0.2395 ppm and 1.06 ppm, respectively.

Ключевые слова: сероводород, очистка, амины.

Keywords: hydrogen sulphide, treatment, amines.

Введение

Важнейшим этапом подготовки природных газов к переработке является очистка от кислых примесей, в первую очередь, от сероводорода и диоксида углерода, в результате чего образуются товарный газ и кислые газы – сырье для производства газовой серы [1].

Существует большое число методов очистки углеводородного газа, которые условно относят к трем группам – абсорбционные, адсорбционные и каталитические методы [2]. Наиболее широко распространён первый метод, допускающий любое начальное содержание примесей в газе. Для подавления пенообразования подаётся пеногаситель. Причин для пенообразования достаточно много, а именно: ускорение коррозии в аппаратах; попадание в газ различных веществ в процессе добычи; попадание в абсорбер капель тяжелых у/в; разложение аминов при высоких температурах; накопление продуктов побочных реакций и распада амина; попадание капель воды в газ; присутствие минеральных солей в технической воде, которая используется для получения раствора абсорбента [3]. Для снижения коррозии – ингибитор коррозии. В процессе химической абсорбции используются различные растворы аминов, каждый из которых имеет как достоинства, так и недостатки. Поэтому так важно подобрать наиболее эффективный алканоламин.

Методы исследования:

Объектом исследования являются такие растворы, как МДЭА, МЭА, ДЭА. При подборе аминов для очистки газа от сероводорода использовалась программа Aspen HYSYS V8.8, в которой моделировалась схема и, соответственно, производился расчёт остаточного содержания H₂S в амине.

Результаты исследований, их обсуждение:

В процессе исследования была смоделирована схема аминовой очистки от сероводорода (рисунок 1).

Рисунок 1. Смоделированная схема аминовой очистки от сероводорода с использованием МДЭА

Кислый газ с установок НПЗ поступает в сепаратор DO301, в котором происходит отделение капельной жидкости из газа сетчатым каплеотбойником. Газовая фаза, содержащая в себе сероводород, поступает под нижнюю тарелку абсорбера СО301. Раствор тощего амина подается на верхнюю клапанную тарелку, для снижения вспенивания и коррозионной активности в раствор дозируется пеногаситель и ингибитор коррозии. Амин абсорбирует сероводород и накапливается в кубе абсорбера, для отделения сконденсировавшихся углеводородов из раствора насыщенного амина конструкцией предусмотрен переливной стакан (на схеме Х-100), в котором накапливаются жидкие углеводороды, после чего удаляются. Очищенный газ поступает в сепаратор DO302, в котором отделяется капельная жидкость, удаляется выброс тощего амина при вспенивании верха абсорбера. Кубовый продукт абсорбера C0301 – раствор насыщенного амина. Он откачивается насосом на регенерацию в десорбер (на схеме не показан), где очищается от кислых компонентов.

Исходные данные по сырью представлены в таблице 1.

Таблица 1

Исходные данные по сырью

Результаты по содержанию сероводорода в очищенном газе представлены в таблице 2.

Таблица 2

Конечное содержание H₂S в очищенном газе, ppm

Выводы:

Была произведена оценка конечного содержания H₂S в очищенном газе с использованием программного обеспечения Aspen HYSYS V8.8. Наиболее эффективно показал себя МЭА с остаточным содержанием сероводорода 0,2395 ppm.

Список литературы:

1. Голубева И.А. Газовая сера. М.: Издательский центр РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина, 2015. 243 с.
2. Голубева И.А., Дашкина А.В., Шульга И.В. Нефтехимия, 2020, том 60, № 1, с. 51–56
3. Прайс Дж. // Нефтегазовые технологии. 2006. № 1–2. С. 589.