Абсорбционная очистка газа
АБСОРБЦИОННАЯ ОЧИСТКА ГАЗА — удаление с помощью жидких абсорбентов примесей H2S, СО2, органических соединений серы и других соединений из природных и нефтяных газов (газовых смесей). Осуществляется в основном на газоперерабатывающих заводах для предотвращения загрязнений воздушного бассейна (в районах с промышленными и другими объектами, перерабатывающими или потребляющими газ), защиты газотранспортных систем от коррозии, выделения примесей как сырья для получения серы, меркаптанов. В СССР впервые применена в середине 50-х годов 20 века, в широких масштабах (15% общего объёма добываемого газа) используется с начала 70-х годов.
Типичная схема абсорбционной очистки газа включает непрерывную циркуляцию абсорбента между аппаратом, в котором происходит очистка газа, и регенератором, где восстанавливается поглотительная способность раствора. Условно можно выделить 4 группы процессов абсорбционной очистки газа.
1. К первой отнесены процессы, основанные преимущественно на химическом взаимодействии кислых компонентов с абсорбентом (моно-, ди-, триэтаноламином, диизопропаноламином, дигликольамином или щелочными солями аминокислот, угольной и фосфорной кислот и др.). Установки, в которых реализуются процессы этой группы, компактны, могут эксплуатироваться в широком диапазоне нагрузок, давлений; основной недостаток — относительно низкая поглотительная способность абсорбента.
2. Вторая группа — процессы, в которых участвуют физические поглотители — метилпирролидон, пропиленкарбонат, трибутилфосфат, метанол и др. Основное достоинство — повышение экономической эффективности абсорбционной очистки газа при увеличении содержания кислых компонентов в очищаемом газе.
3. К третьей группе относятся процессы, где абсорбция осуществляется за счёт растворения и химических реакций. Эта группа процессов позволяет производить комплексную очистку газа.
4. Четвёртая группа абсорбционной очистки газа основана на окислении поглощённого H2S с получением элементарной серы (поглотители — натровая соль нафтахинонсульфокислоты, фталоцианин кобальта, гидроокись железа и др.). Основное достоинство абсорбционной очистки газа этим способом — тонкая очистка; недостаток — относительно низкая производительность.
Выбор способов очистки определяется составом газа: для обработки газа с небольшими концентрациями кислых компонентов (до 5% по объёму) при отсутствии COS и CS2 используют процессы первой группы. Физические растворители применяют при очень высоких концентрациях кислых компонентов; при низком содержании тяжёлых углеводородов (С5 около 1%, по объёму) и повышенном содержании (более 5%) кислых компонентов, а также отсутствии в газе ароматических углеводородов целесообразен сульфинолпроцесс.
Окислительные процессы используют при низкой производительности по сере, малом содержании H2S и высоком соотношении СО2/H2S (более 10%, по объёму) в исходном газе. Для повышения эффективности абсорбционной очистки газа иногда применяют многоступенчатые схемы, включающие обработку газа различными абсорбентами или одним и тем же поглотителем с различной степенью регенерации.
