Amingasreinigung aus Schwefelwasserstoff: Prinzip, effektive Optionen und Anlagenschemata

Der Zweck der Reinigung von fossilen Brennstoffen

Gas ist die beliebteste Art von Kraftstoff. Es lockt mit dem günstigsten Preis und der geringsten Umweltbelastung. Zu den unbestreitbaren Vorteilen gehören die einfache Steuerung des Verbrennungsprozesses und die Möglichkeit, alle Phasen der Brennstoffverarbeitung im Zuge der Gewinnung von Wärmeenergie sicherzustellen.

Allerdings wird das erdgasförmige Fossil nicht in Reinform abgebaut, denn. verbundene organische Verbindungen werden gleichzeitig mit der Entnahme von Gas aus dem Bohrloch abgepumpt.Der häufigste von ihnen ist Schwefelwasserstoff, dessen Gehalt je nach Lagerstätte zwischen Zehntel und zehn oder mehr Prozent variiert.

Schwefelwasserstoff ist giftig, umweltschädlich und schädlich für Katalysatoren, die bei der Gasverarbeitung verwendet werden. Wie bereits erwähnt, ist diese organische Verbindung extrem aggressiv gegenüber Stahlrohren und Metallventilen.

Natürlich führt Schwefelwasserstoff, der das private System und die Hauptgasleitung durch Korrosion korrodiert, zum Austreten von blauem Kraftstoff und zu äußerst negativen, riskanten Situationen, die mit dieser Tatsache verbunden sind. Zum Schutz des Verbrauchers werden gesundheitsschädliche Verbindungen aus der Zusammensetzung des gasförmigen Kraftstoffs entfernt, noch bevor dieser an die Autobahn geliefert wird.

Gemäß den Standards für Schwefelwasserstoffverbindungen in dem durch Rohre transportierten Gas darf es nicht mehr als 0,02 g / m³ betragen. Tatsächlich gibt es jedoch viel mehr von ihnen. Um den durch GOST 5542-2014 geregelten Wert zu erreichen, ist eine Reinigung erforderlich.

Vier Optionen für die Reinigung mit Alkonolaminen

Alkonoamine oder Aminoalkohole sind Substanzen, die neben einer Amingruppe auch eine Hydroxygruppe enthalten.

Das Design von Anlagen und Technologien zur Reinigung von Erdgas mit Alkanolaminen unterscheidet sich hauptsächlich in der Art und Weise, wie das Absorptionsmittel zugeführt wird. Meistens werden vier Hauptmethoden bei der Gasreinigung unter Verwendung dieser Art von Aminen verwendet.

Erster Weg. Vorgegeben ist die Zufuhr der aktiven Lösung in einem Strahl von oben. Das gesamte Volumen des Absorptionsmittels wird zur oberen Platte der Einheit geleitet. Der Reinigungsprozess findet bei einer Hintergrundtemperatur von nicht mehr als 40 ° C statt.

Das einfachste Reinigungsverfahren beinhaltet die Zufuhr der aktiven Lösung in einem Strahl.Diese Technik wird verwendet, wenn das Gas eine geringe Menge an Verunreinigungen enthält

Diese Technik wird normalerweise für geringfügige Verunreinigungen mit Schwefelwasserstoffverbindungen und Kohlendioxid verwendet. Dabei ist der thermische Gesamteffekt zur Gewinnung von Nutzgas in der Regel gering.

Der zweite Weg. Diese Reinigungsoption wird verwendet, wenn der Gehalt an Schwefelwasserstoffverbindungen in gasförmigem Kraftstoff hoch ist.

Die Reaktivlösung wird dabei in zwei Strömen zugeführt. Der erste mit einem Volumen von ca. 65-75% der Gesamtmasse wird in die Mitte der Anlage geschickt, der zweite von oben zugeführt.

Die Aminlösung fließt die Böden hinunter und trifft auf die aufsteigenden Gasströme, die auf den Bodenboden des Absorbers gedrückt werden. Vor dem Servieren wird die Lösung auf nicht mehr als 40 ° C erhitzt, aber während der Wechselwirkung des Gases mit dem Amin steigt die Temperatur erheblich an.

Damit die Reinigungsleistung durch die Temperaturerhöhung nicht abnimmt, wird die überschüssige Wärme zusammen mit der mit Schwefelwasserstoff gesättigten Abfalllösung abgeführt. Und am Kopf der Anlage wird der Vorlauf gekühlt, um die verbleibenden sauren Bestandteile mit dem Kondensat abzusaugen.

Das zweite und dritte der beschriebenen Verfahren bestimmen die Zufuhr der Absorptionsmittellösung in zwei Strömen. Im ersten Fall wird das Reagenz bei der gleichen Temperatur serviert, im zweiten bei unterschiedlichen Temperaturen.

Dies ist eine wirtschaftliche Möglichkeit, den Verbrauch sowohl von Energie als auch von aktiver Lösung zu reduzieren. Eine zusätzliche Erwärmung wird zu keinem Zeitpunkt durchgeführt. Technologisch handelt es sich um eine zweistufige Reinigung, die die Möglichkeit bietet, marktfähiges Gas für die Einspeisung in die Pipeline mit geringsten Verlusten aufzubereiten.

Der dritte Weg. Dabei wird der Absorber in zwei Strömen unterschiedlicher Temperatur der Reinigungsanlage zugeführt.Das Verfahren kommt zum Einsatz, wenn neben Schwefelwasserstoff und Kohlendioxid auch CS im Rohgas vorhanden ist₂, und KOS.

Der überwiegende Teil des Absorbers, ca. 70–75 %, wird auf 60–70 °C aufgeheizt, der restliche Anteil beträgt nur bis zu 40 °C. Der Absorber wird wie im oben beschriebenen Fall beströmt: von oben in die Mitte.

Die Bildung einer Zone mit hoher Temperatur ermöglicht es, organische Verunreinigungen schnell und effizient aus der Gasmasse am Sumpf der Reinigungskolonne zu extrahieren. Und oben werden Kohlendioxid und Schwefelwasserstoff durch ein Amin bei Normaltemperatur ausgefällt.

Vierter Weg. Diese Technologie sieht die Zufuhr einer wässrigen Aminlösung in zwei Strömen mit unterschiedlichem Regenerierungsgrad vor. Das heißt, einer wird in ungereinigter Form mit dem Gehalt an Schwefelwasserstoffeinschlüssen geliefert, der zweite - ohne sie.

Der erste Strom kann nicht als vollständig verschmutzt bezeichnet werden. Es enthält nur teilweise saure Bestandteile, da ein Teil davon beim Abkühlen auf +50º/+60ºС im Wärmetauscher entfernt wird. Dieser Lösungsstrom wird aus dem unteren Stutzen des Desorbers entnommen, gekühlt und dem mittleren Teil der Kolonne zugeführt.

Bei einem erheblichen Gehalt an Schwefelwasserstoff- und Kohlendioxidkomponenten in gasförmigem Kraftstoff wird die Reinigung mit zwei Lösungsströmen mit unterschiedlichem Regenerationsgrad durchgeführt

Die Tiefenreinigung passiert nur den Teil der Lösung, der in den oberen Sektor der Anlage eingespritzt wird. Die Temperatur dieses Stroms überschreitet normalerweise 50 ° C nicht. Hier erfolgt die Feinreinigung gasförmiger Brennstoffe. Mit diesem Schema können Sie die Kosten um mindestens 10 % senken, indem Sie den Dampfverbrauch reduzieren.

Es ist klar, dass das Reinigungsverfahren basierend auf dem Vorhandensein organischer Verunreinigungen und der wirtschaftlichen Machbarkeit ausgewählt wird. In jedem Fall können Sie mit einer Vielzahl von Technologien die beste Option auswählen.In derselben Amingasaufbereitungsanlage ist es möglich, den Reinigungsgrad zu variieren und blauen Brennstoff mit den Eigenschaften zu erhalten, die für den Betrieb von Gaskesseln, Öfen und Heizgeräten erforderlich sind.

Bestehende Installationen

Derzeit sind die wichtigsten Schwefelproduzenten Gasaufbereitungsanlagen (GPPs), Ölraffinerien (ORs) und petrochemische Komplexe (OGCC). Schwefel wird in diesen Unternehmen aus sauren Gasen hergestellt, die während der Aminbehandlung von schwefelreichem Kohlenwasserstoffeinsatzmaterial gebildet werden. Der überwiegende Teil des gasförmigen Schwefels wird nach dem bekannten Claus-Verfahren hergestellt.

Schwefelproduktionsanlage. Orsker Raffinerie

Aus den in den Tabellen 1–3 dargestellten Daten ist ersichtlich, welche Arten von kommerziellem Schwefel heute von russischen Unternehmen hergestellt werden, die Schwefel produzieren.

Tabelle 1 – Russische Raffinerien, die Schwefel produzieren

Tabelle 2 – Schwefel produzierende russische Öl- und Gaschemiekomplexe

Tabelle 3 – Russische Gasverarbeitungsanlagen, die Schwefel produzieren

Funktionsprinzip einer typischen Installation

Maximale Aufnahmekapazität in Bezug auf H₂S ist durch eine Lösung von Monoethanolamin gekennzeichnet. Dieses Reagenz hat jedoch einige erhebliche Nachteile. Es zeichnet sich durch einen ziemlich hohen Druck und die Fähigkeit aus, während des Betriebs der Amingasbehandlungsanlage irreversible Verbindungen mit Schwefelkohlenstoff zu bilden.

Das erste Minus wird durch Waschen beseitigt, wodurch der Amindampf teilweise absorbiert wird. Der zweite tritt selten bei der Verarbeitung von Feldgasen auf.

Die Konzentration einer wässrigen Lösung von Monoethanolamin wird empirisch ausgewählt, auf der Grundlage der durchgeführten Studien wird sie zur Reinigung von Gas aus einem bestimmten Feld verwendet.Bei der Auswahl des prozentualen Anteils des Reagens wird dessen Fähigkeit berücksichtigt, den aggressiven Wirkungen von Schwefelwasserstoff auf die Metallkomponenten des Systems zu widerstehen.

Der Standardgehalt des Absorptionsmittels liegt üblicherweise im Bereich von 15 bis 20 %. Allerdings kommt es immer wieder vor, dass die Konzentration auf 30 % erhöht oder auf 10 % reduziert wird, je nachdem wie hoch der Reinigungsgrad sein soll. Diese. zu welchem ​​Zweck, beim Erhitzen oder bei der Herstellung von Polymerverbindungen, Gas verwendet wird.

Beachten Sie, dass mit zunehmender Konzentration von Aminverbindungen die Korrosivität von Schwefelwasserstoff abnimmt. Es muss jedoch berücksichtigt werden, dass in diesem Fall der Verbrauch des Reagenz erhöht wird. Folglich steigen die Kosten für gereinigtes kommerzielles Gas.

Die Haupteinheit der Reinigungsanlage ist der Absorber in Platten- oder Aufbaubauweise. Dies ist eine vertikal ausgerichtete, äußerlich einem Reagenzglas ähnelnde Vorrichtung mit im Inneren befindlichen Düsen oder Platten. In seinem unteren Teil befindet sich ein Einlass für die Zufuhr eines unbehandelten Gasgemisches, oben befindet sich ein Auslass zum Wäscher.

Steht das zu reinigende Gas in der Anlage unter einem ausreichenden Druck, damit das Reagens in den Wärmetauscher und dann in die Strippkolonne gelangen kann, erfolgt der Prozess ohne Beteiligung einer Pumpe. Reicht der Druck für den Ablauf des Prozesses nicht aus, wird der Abfluss durch Pumptechnik angeregt

Der Gasstrom wird nach Passieren des Eintrittsabscheiders in den unteren Abschnitt des Absorbers eingeblasen. Dann passiert es in der Mitte des Körpers befindliche Platten oder Düsen, auf denen sich Verunreinigungen absetzen. Die vollständig mit Aminlösung benetzten Düsen sind zur gleichmäßigen Verteilung des Reagenzes durch Gitter voneinander getrennt.

Außerdem wird der von der Verschmutzung gereinigte blaue Brennstoff dem Wäscher zugeführt.Dieses Gerät kann in den Verarbeitungskreislauf nach dem Absorber geschaltet oder in dessen Oberteil eingebaut werden.

Die verbrauchte Lösung fließt die Wände des Absorbers hinunter und wird zu einer Strippkolonne - einem Desorber mit einem Kessel - geleitet. Dort wird die Lösung von absorbierten Verunreinigungen gereinigt, wobei Dämpfe freigesetzt werden, wenn das Wasser gekocht wird, um zurück in die Anlage zu gelangen.

Regeneriert, d.h. von Schwefelwasserstoffverbindungen befreit, fließt die Lösung in den Wärmetauscher. Darin wird die Flüssigkeit gekühlt, während Wärme auf den nächsten Teil der kontaminierten Lösung übertragen wird, wonach sie von einer Pumpe zur vollständigen Kühlung und Dampfkondensation in den Kühlschrank gepumpt wird.

Die abgekühlte Absorptionsmittellösung wird dem Absorber wieder zugeführt. So zirkuliert das Reagenz durch die Anlage. Seine Dämpfe werden ebenfalls gekühlt und von sauren Verunreinigungen gereinigt, wonach sie den Vorrat an Reagenz wieder auffüllen.

Am häufigsten werden bei der Gasreinigung Schemata mit Monoethanolamin und Diethanolamin verwendet. Diese Reagenzien ermöglichen es, aus der Zusammensetzung von blauem Kraftstoff nicht nur Schwefelwasserstoff, sondern auch Kohlendioxid zu extrahieren

Wenn es notwendig ist, gleichzeitig CO aus dem behandelten Gas zu entfernen₂ und H₂S wird eine zweistufige Reinigung durchgeführt. Es besteht in der Verwendung von zwei Lösungen, die sich in ihrer Konzentration unterscheiden. Diese Option ist wirtschaftlicher als eine einstufige Reinigung.

Zunächst wird gasförmiger Brennstoff mit einer starken Zusammensetzung mit einem Reagenzgehalt von 25-35% gereinigt. Dann wird das Gas mit einer schwachen wässrigen Lösung behandelt, in der der Wirkstoff nur 5-12% beträgt. Als Ergebnis werden sowohl die Grob- als auch die Feinreinigung mit einem minimalen Lösungsverbrauch und einer angemessenen Nutzung der erzeugten Wärme durchgeführt.

Technologiesystem

Schematische Darstellung einer typischen Prozessanlage zur Sauergasbehandlung mit einem regenerativen Absorptionsmittel

Absorber

Zur Reinigung zugeführtes Sauergas tritt in den unteren Teil des Absorbers ein. Dieser Apparat enthält typischerweise 20 bis 24 Böden, kann aber für kleinere Installationen eine gepackte Kolonne sein. Die wässrige Aminlösung tritt oben in den Absorber ein. Wenn die Lösung die Böden hinunterfließt, kommt sie in Kontakt mit dem Säuregas, wenn sich das Gas durch die Flüssigkeitsschicht auf jedem Boden nach oben bewegt. Wenn das Gas die Oberseite des Behälters erreicht, wird fast das gesamte H₂S und je nach verwendetem Absorptionsmittel alle CO₂ aus dem Gasstrom entfernt. Das gereinigte Gas erfüllt die Spezifikationen für den H-Gehalt₂S, CO₂, gewöhnlicher Schwefel.

Abtrennung und Erhitzung von gesättigtem Amin

Die gesättigte Aminlösung verlässt den Absorber am Boden und passiert das Druckentlastungsventil, wodurch ein Druckabfall von etwa 4 kgf/cm2 entsteht. Nach der Druckentlastung gelangt die angereicherte Lösung in den Abscheider, wo der größte Teil des gelösten Kohlenwasserstoffgases und etwas Sauergas freigesetzt werden. Die Lösung fließt dann durch einen Wärmetauscher, der durch die Wärme des heißen regenerierten Aminstroms erhitzt wird.

Desorber

Das gesättigte Absorptionsmittel tritt in die Vorrichtung ein, wo das Absorptionsmittel bei einem Druck von etwa 0,8-1 kgf/cm² und dem Siedepunkt der Lösung regeneriert wird. Wärme wird von einer externen Quelle, wie beispielsweise einem Reboiler, zugeführt.Gestripptes Sauergas und jegliches Kohlenwasserstoffgas, das nicht im Separator verdampft wurde, tritt am oberen Ende des Strippers zusammen mit einer kleinen Menge Absorptionsmittel und einer großen Menge Dampf aus. Dieser Dampfstrom strömt durch einen Kondensator, normalerweise einen Luftkühler, um die Dämpfe des Absorptionsmittels und des Wassers zu kondensieren.

Das Gemisch aus Flüssigkeit und Gas gelangt in einen Abscheider, der allgemein als Rückflussbehälter (Rückflussspeicher) bezeichnet wird, wo das saure Gas von den kondensierten Flüssigkeiten getrennt wird. Die flüssige Phase des Abscheiders wird als Rücklauf auf den Kopf des Desorbers zurückgeführt. Ein Gasstrom, der hauptsächlich aus H₂S und CO₂, wird normalerweise zur Schwefelrückgewinnungsanlage geleitet. Die regenerierte Lösung fließt vom Reboiler durch den Wärmetauscher für gesättigte/regenerierte Aminlösung zum Luftkühler und dann zum Expansionstank. Der Strom wird dann durch eine Hochdruckpumpe zum Kopf des Absorbers zurückgepumpt, um das Waschen des Säuregases fortzusetzen.

Filtersystem

Die meisten absorbierenden Systeme haben eine Einrichtung zum Filtern der Lösung. Dies wird erreicht, indem eine gesättigte Aminlösung aus dem Separator durch einen Partikelfilter und manchmal durch einen Kohlefilter geleitet wird. Ziel ist es, einen hohen Reinheitsgrad der Lösung aufrechtzuerhalten, um ein Schäumen der Lösung zu vermeiden. Einige Absorptionssysteme verfügen auch über Mittel zum Entfernen von Abbauprodukten, wozu das Vorhalten eines zusätzlichen Reboilers für diesen Zweck gehört, wenn eine Regenerationsausrüstung angeschlossen ist.

Membranverfahren zur Gasreinigung

Derzeit ist eine der technologisch fortschrittlichsten Methoden der Gasentschwefelung die Membran.Dieses Reinigungsverfahren ermöglicht nicht nur die Entfernung saurer Verunreinigungen, sondern auch die gleichzeitige Trocknung, Strippung und Entfernung von inerten Bestandteilen des Speisegases. Die Membrangasentschwefelung wird eingesetzt, wenn es nicht möglich ist, Schwefelemissionen mit herkömmlicheren Methoden zu entfernen.

Die Membrangasentschwefelungstechnologie erfordert keine erheblichen Kapitalinvestitionen sowie beeindruckende Installationskosten. Diese Geräte sind sowohl in der Anwendung als auch in der Wartung billiger. Die Hauptvorteile der Membrangasentschwefelung sind:

• keine beweglichen Teile. Dank dieser Funktion funktioniert die Installation aus der Ferne und automatisch, ohne menschliches Eingreifen;
• ein effizientes Layout sorgt für eine Minimierung von Gewicht und Fläche, was diese Geräte auf Offshore-Plattformen sehr beliebt macht;
• das bis ins kleinste Detail durchdachte Design ermöglicht eine Entschwefelung und Freisetzung von Kohlenwasserstoffen im größtmöglichen Umfang;
• Membranentschwefelung von Gasen liefert regulierte Parameter des Handelsprodukts;
• einfache Montagearbeiten. Der gesamte Komplex ist auf einem Rahmen installiert, wodurch er in nur wenigen Stunden in das technologische Schema integriert werden kann.

Chemisorptionsgasreinigung

Der Hauptvorteil von Chemisorptionsverfahren ist ein hoher und zuverlässiger Gasreinigungsgrad von sauren Bestandteilen bei geringer Absorption von Kohlenwasserstoffbestandteilen des Einsatzgases.

Als Chemisorbentien werden ätzendes Natrium und Kalium, Alkalimetallcarbonate und am häufigsten Alkanolamine verwendet.

Gasreinigung mit Alkanolaminlösungen

Aminverfahren werden in der Industrie seit 1930 eingesetzt, als das Schema der Aminanlage mit Phenylhydrazin als Absorptionsmittel erstmals in den USA entwickelt und patentiert wurde.

Das Verfahren wurde verbessert, indem wässrige Lösungen von Alkanolaminen als Scavenger verwendet wurden. Alkanolamine reagieren als schwache Basen mit sauren Gasen H₂S und CO₂, wodurch das Gas gereinigt wird. Die resultierenden Salze werden leicht zersetzt, wenn eine gesättigte Lösung erhitzt wird.

Die bekanntesten in Gasreinigungsprozessen eingesetzten Ethanolamine von H₂S und CO₂ sind: Monoethanolamin (MEA), Diethanolamin (DEA), Triethanolamin (TEA), Diglykolamin (DGA), Diisopropanolamin (DIPA), Methyldiethanolamin (MDEA).

In der Industrie, in Sauergasbehandlungsanlagen, werden bisher hauptsächlich Monoethanolamin (MEA) und auch Diethanolamin (DEA) als Absorptionsmittel verwendet. In den letzten Jahren gab es jedoch einen Trend, MEA durch ein wirksameres Absorptionsmittel, Methyldiethanolamin (MDEA), zu ersetzen.

Die Abbildung zeigt das Haupteinstromschema der Absorptionsgasreinigung mit Ethanolaminlösungen. Das zur Reinigung zugeführte Gas strömt in einem Aufwärtsstrom durch den Absorber zum Strom der Lösung. Die mit Sauergasen gesättigte Lösung aus dem Sumpf des Absorbers wird im Wärmetauscher durch die regenerierte Lösung aus dem Desorber erwärmt und dem Kopf des Desorbers zugeführt.

Nach teilweiser Abkühlung im Wärmetauscher wird die regenerierte Lösung zusätzlich mit Wasser oder Luft gekühlt und dem Kopf des Absorbers zugeführt.

Das Säuregas aus dem Stripper wird gekühlt, um den Wasserdampf zu kondensieren. Das Rückflusskondensat wird kontinuierlich in das System zurückgeführt, um die gewünschte Konzentration der Aminlösung aufrechtzuerhalten.

Alkalische (Carbonat-)Verfahren zur Gasreinigung

Die Verwendung von Aminlösungen zur Reinigung von Gasen mit niedrigem Gehalt an H₂S (weniger als 0,5 % Vol.) und viel CO₂ zu H₂S gilt als irrational, da der Inhalt von H₂S in Regenerationsgasen beträgt 3–5 % vol. Aus solchen Gasen ist es in typischen Anlagen fast unmöglich, Schwefel zu gewinnen, und sie müssen abgefackelt werden, was zu einer Luftverschmutzung führt.

Zur Reinigung von Gasen mit geringen Mengen an H₂S und CO₂werden in der Industrie alkalische (Karbonat-)Reinigungsverfahren eingesetzt. Die Verwendung von Alkalilösungen (Carbonaten) als Absorber erhöht die Konzentration von H₂S in Regeneriergasen und vereinfacht die Auslegung von Schwefel- oder Schwefelsäureanlagen.

Der industrielle Prozess der alkalischen Reinigung von Erdgas hat folgende Vorteile:

• Feinreinigung von Gas aus den wichtigsten schwefelhaltigen Verbindungen;
• hohe Selektivität für Schwefelwasserstoff in Gegenwart von Kohlendioxid;
• hohe Reaktivität und chemische Beständigkeit des Absorbers;
• Verfügbarkeit und niedrige Kosten des Absorbers;
• niedrige Betriebskosten.

Der Einsatz von alkalischen Gasreinigungsverfahren ist auch unter Feldbedingungen zur Reinigung kleiner Einsatzgasmengen und bei geringem H-Gehalt im Gas empfehlenswert.₂S.

Zweck

Schwefelproduktionsanlagen wandeln H₂S, das in sauren Gasströmen aus Aminrückgewinnungsanlagen und sauer-alkalischen Abwasserneutralisationsanlagen enthalten ist, in flüssigen Schwefel umwandelt. Typischerweise gewinnt ein zwei- oder dreistufiger Claus-Prozess über 92 % H₂S als elementarer Schwefel.

Die meisten Raffinerien benötigen mehr als 98,5 % Schwefelrückgewinnung, sodass die dritte Claus-Stufe unterhalb des Schwefeltaupunkts betrieben wird. Die dritte Stufe kann einen selektiven Oxidationskatalysator enthalten, andernfalls muss die Schwefelerzeugungseinheit einen Abgasnachbrenner enthalten. Es wird immer beliebter, den entstehenden geschmolzenen Schwefel zu entgasen. Große Unternehmen bieten proprietäre Prozesse an, die geschmolzenen Schwefel auf 10–20 Gew.-% entgasen. ppmH₂S.

Vorteile und Nachteile

Vorteile

1. Einfachheit des technologischen Entwurfs der Anlage.
2. Entfernung von H2S aus Verbrennungsgasen, wodurch die Umweltstandards des Unternehmens eingehalten werden können.

Rohrleitungskorrosion in einer Schwefelrückgewinnungsanlage

Mängel

1. Eine unbeabsichtigte Kondensation und Ansammlung von Schwefel kann zu Problemen wie Behinderung des Prozessgasflusses, Verstopfung mit festem Schwefel, Feuer und Geräteschäden führen.
2. Überangebot an Schwefel auf dem Markt über seiner Nachfrage.
3. Korrosion und Verunreinigung der Ausrüstung durch das Vorhandensein von Ammoniak, H2S, CO2 Mögliche Bildung von Schwefelsäure.

Die Wahl des Absorptionsmittels für den Reinigungsprozess

Die gewünschten Eigenschaften des Absorptionsmittels sind:

• die Notwendigkeit, Schwefelwasserstoff H zu entfernen₂S und andere Schwefelverbindungen.
• die Aufnahme von Kohlenwasserstoffen sollte gering sein.
• Der Dampfdruck des Absorptionsmittels muss niedrig sein, um Absorptionsmittelverluste zu minimieren.
• Reaktionen zwischen Lösungsmittel und sauren Gasen müssen reversibel sein, um eine Zersetzung des Absorptionsmittels zu verhindern.
• das Absorptionsmittel muss thermisch stabil sein.
• die Entfernung von Abbauprodukten sollte einfach sein.
• die Säuregasaufnahme pro Einheit des zirkulierenden Absorptionsmittels sollte hoch sein.
• der Wärmebedarf zur Regenerierung bzw. Entfernung des Absorptionsmittels soll gering sein.
• Das Absorptionsmittel muss nicht korrosiv sein.
• das Absorptionsmittel darf im Absorber oder Desorber nicht schäumen.
• eine selektive Entfernung von sauren Gasen ist wünschenswert.
• das Absorptionsmittel muss billig und leicht verfügbar sein.

Leider gibt es kein einziges Absorptionsmittel, das alle gewünschten Eigenschaften hat. Dies erfordert die Auswahl eines Absorptionsmittels, das am besten geeignet ist, um ein bestimmtes Säuregasgemisch aus den verschiedenen verfügbaren Absorptionsmitteln zu behandeln. Saure Erdgasmischungen unterscheiden sich in:

• Gehalt und Verhältnis von H₂S und CO₂
• Gehalt an schweren oder aromatischen Verbindungen
• Inhalt COS, CS₂ und Mercaptane

Während Sauergas hauptsächlich mit Absorptionsmitteln behandelt wird, kann es für mildes Säuregas wirtschaftlicher sein, Absorptionsmittel oder feste Mittel zu verwenden. In solchen Prozessen reagiert die Verbindung chemisch mit H₂S und wird während des Reinigungsprozesses verbraucht, was einen regelmäßigen Austausch der Reinigungskomponente erfordert.

Prozesschemie

Grundreaktionen

Das Verfahren besteht aus einer mehrstufigen katalytischen Oxidation von Schwefelwasserstoff gemäß der folgenden allgemeinen Reaktion:

2H₂S+O₂ → 2S+2H₂Ö

Beim Claus-Prozess wird ein Drittel des H2S mit Luft in einem Reaktorofen verbrannt, um Schwefeldioxid (SO2) gemäß der folgenden Reaktion zu bilden:

2H₂S+3O₂ → 2SO₂+2 Std₂Ö

Die verbleibenden unverbrannten zwei Drittel des Schwefelwasserstoffs werden einer Claus-Reaktion (Reaktion mit SO2) unterzogen, um wie folgt elementaren Schwefel zu bilden:

2H₂S+SO₂ ←→ 3S + 2H₂Ö

Nebenwirkungen

Erzeugung von Wasserstoffgas:

2H₂S→S₂ + 2H2

CH₄ + 2 Std₂O→CO₂ + 4 Std₂

Bildung von Carbonylsulfid:

H₂S+CO₂ → S=C=O + H₂Ö

Bildung von Schwefelkohlenstoff:

CH₄ + 2S₂ → S=C=S + 2H₂S

Die Hauptvorteile der Membran von NPK "Grasys" und der Umfang ihrer Anwendung

Das Gasentschwefelungsverfahren von Grasys vermeidet unnötige finanzielle Kosten. Ein innovatives Produkt unterscheidet sich von Analoga:

• Hohlfaserkonfiguration;
• eine grundlegend neue Abfolge der Geschwindigkeitskomponente des Eindringens der Komponenten des Gasgemisches;
• erhöhte chemische Beständigkeit gegenüber den meisten Komponenten des Kohlenwasserstoffstroms;
• ausgezeichnete Selektivität.

Im technologischen Prozess der Aufbereitung von Erd- und Erdölbegleitgas werden alle zu entfernenden Verunreinigungen in einem minderwertigen Strom konzentriert, während das gereinigte Gas, das den regulierten Standards entspricht, mit fast dem gleichen Druck wie am Eingang austritt.

Der Hauptzweck der von unserem Unternehmen entwickelten Kohlenwasserstoffmembran ist die Entschwefelung von Gasen. Aber das sind noch lange nicht alle Einsatzmöglichkeiten unseres innovativen Produktes. Damit können Sie:

• viele Umweltprobleme lösen, indem das Abfackeln von Gas beseitigt wird, dh schädliche Emissionen, die die Umwelt verschmutzen, auf null reduziert werden;
• Gas direkt in Produktionsanlagen aufbereiten, trocknen und nutzen;
• vollständige Unabhängigkeit der Geräte von Verkehrssystemen, Infrastruktureinrichtungen sowie von Energieträgern gewährleisten. Das entstehende Gas kann als Brennstoff in Gasturbinenkraftwerken, Kesselhäusern sowie zum Heizen von Wechselhäusern verwendet werden. Es besteht keine Notwendigkeit, importierte Kohle für die Warmwasserbereitung und Raumheizung auszugeben, wenn Gas vorhanden ist;
• Schwefel entfernen, trocknen und Gas für die Versorgung der Hauptgasleitungen vorbereiten (Standards STO Gazprom 089-2010);
• Einsparung von Materialressourcen durch Optimierung technologischer Prozesse.

NPK Grasys kann jedem Kunden eine optimale technische Lösung für die Aufgabe anbieten, die die Parameter der zugeführten Gasströme, die Anforderungen an den Entschwefelungsgrad, den Taupunkt für Wasser und Kohlenwasserstoffe, das Volumen des Handelsprodukts und dessen berücksichtigt Komponentenzusammensetzung.

Schlussfolgerungen und nützliches Video zum Thema

Das folgende Video macht Sie mit den Besonderheiten der Gewinnung von Schwefelwasserstoff aus Begleitgas bekannt, das zusammen mit Öl von einer Ölquelle produziert wird:

Die Anlage zur Reinigung von blauem Kraftstoff aus Schwefelwasserstoff mit der Herstellung von elementarem Schwefel zur Weiterverarbeitung wird im Video vorgestellt:

Der Autor dieses Videos erklärt Ihnen, wie Sie zu Hause Biogas aus Schwefelwasserstoff entfernen können:

Die Wahl des Gasreinigungsverfahrens ist in erster Linie auf die Lösung eines bestimmten Problems ausgerichtet. Der Performer hat zwei Wege: einem bewährten Muster folgen oder etwas Neues bevorzugen. Oberste Leitlinie sollte jedoch nach wie vor die Wirtschaftlichkeit bei gleichbleibender Qualität und Erzielung des gewünschten Verarbeitungsgrades sein.