Tài liệu Phương pháp làm (ngọt) sạch khí tự nhiên

  • Số trang: 20 |
  • Loại file: PDF |
  • Lượt xem: 2267 |
  • Lượt tải: 3
hoanggiang80

Đã đăng 20010 tài liệu

Mô tả:

Phương pháp làm (ngọt) sạch khí tự nhiên
Phương pháp làm sạch khí 2011 PHƯƠNG PHÁP LÀM (NGỌT) SẠCH KHÍ TỰ NHIÊN. Nhóm 04 thực hiện: LỚP : 07CĐHH TRẦN VŨ DUY DƯƠNG VĂN THANH KIỀU NGỌC VIỆT LÊ QUANG VŨ HUỲNH TRUNG HIẾU HỒ HOÀN KIẾM PHẠM VĂN THỜI LÊ HOÀNG GIANG HUỲNH NGỌC DANH TRẦN VĂN PHÚC KIỀU THANH THOÁT 07CDHH Trang 1 PHƯƠNG PHÁP LÀM (NGỌT) SẠCH KHÍ TỰ NHIÊN. I. GIỚI THIỆU VỀ KHÍ TỰ NHIÊN. Gồm 2 thành phần chính: hydrocacbon và không hydrocacbon. - Hydrocacbon: chủ yếu từ C1- C4, C4 - C7 ít hơn. - Hdrocacbon không no: H2O (hơi, lỏng), N2, CO2, H2S, COS, CS2, RSH, H2, He… còn có chứa một lượng đáng kể các tạp chất có tính axit như cacbonic (CO2), hydrosunfua (H2S) và các hợp chất chứa lưu huỳnh khác như oxyt lưu huỳnh cacbon (COS), disunfua cacbon (CS2), mecaptan (RSH)... Các tạp chất kể trên là các tạp chất không mong muốn trong quá trình khai thác, chế biến, vận chuyển, sử dụng và bảo quản khí cho mục đích làm nguyên liệu đốt, tổng hợp hữu cơ-hóa dầu... Sự tồn tại của các khí axit gây nên sự ăn mòn kim loại, giảm hiệu quả của các quá trình xúc tác, làm ngộ độc xúc tác, gây ô nhiễm môi trường, độc hại cho người sử dụng... Bên cạnh đó sự có mặt ở hàm lượng cao CO2 trong khí cũng làm giảm nhiệt cháy của khí, giảm hiệu quả của quá trình vận chuyển khí. Sự có mặt của các cấu tử mang tính axit trong khí cần phải được khống chế ở một hàm lượng đủ nhỏ nhằm giảm thiểu những tác hại mà các khí axit này gây ra cho thiết bị, máy móc, môi trường và sinh vật. Cộng hòa liên bang Nga quy định hàm lượng H 2S không được vượt quá 22mg/m3 còn Mỹ quy định khắt khe hơn: hàm lượng H 2S không được vượt quá 5,7mg/m3; nồng độ CO2 trong khoảng 1~2% thể tích; [S] <=22-228 mg/m3,… Trên thế giới đã có rất nhiều nghiên cứu nhằm làm sạch khí tự nhiên và khí đồng hành khỏi các cấu tử axit bằng các phương pháp hấp phụ và phương pháp hấp thụ. Việc lựa chọn các phương pháp làm ngọt khí cần chú ý đánh giá thành phần của nguyên liệu bao gồm cả tạp chất mà trong khí thành phẩm yêu cầu phải loại bỏ. Một số tạp chất khi tác dụng với các dung môi có thể hình thành các hợp chất hóa học mà trong giai đoạn tái sinh sẽ không bị phân hủy (phản ứng không thuận nghịch trong điều kiện quá trình). Điều này dẫn đến giảm hoạt tính dung môi và kết quả là dung môi mất hoàn toàn hoạt tính. Phương pháp làm sạch khí 2011 Thực tế cho có những lượng tạp chất nhỏ đôi khi lại gây những ảnh hưởng rất lớn đến việc lựa chọn dung môi hoặc công nghệ làm sạch khí. Ví dụ như tỷ lệ H2S/CO2 trong khí nguyên liệu cần phải được các nhà công nghệ xem xét thận trọng do nồng độ H2S trong các khí axit là yếu tố quyết định lựa chọn công nghệ, phương pháp làm sạch khí, phương pháp xử lý và thu hồi chất thải của công nghệ... Khí thiên nhiên không kể từ nguồn nào khi tách ra khỏi dầu thô (nếu có) thường tồn tại trong các hỗn hợp với các hydrocacbon khác, chủ yếu là C 2H6, C3H8, C4H10, và C5H11. Ngoài ra, khí thiên nhiên thô còn chứa hơi nước, H 2S, CO2, He, N2 và các hợp chất khác. Một số quá trình làm sạch khí Hấp thụ hóa học Hấp thụ vật lý Quá trình Làm bằng sạch alkanamine: - MEA - DEA - DPA - DGA Dung môi -Thông thường -Họat hóa, nóng Dung môi - Vetrocoke- Monoethanolamin, - Diethanolamine, , - Diglycolamine - Dd K2CO3 nóng - Dd K2CO3 nóng + 1,8% DEG Dd muối arsenat kiềm nóng (K2AsO3) - Dd muối natri(2,6-2,7 a antrikhinolsunfon) - Propylene carbonate - Fluor - Dd DMEPEG - Selexol - N-methylpyrolidon (NM - Purizon - Hỗn hợp dd diisopropanolamine v sunfolan - Methanol - Stretford - Diizopropanolamine Econamin Làm sạch bằng carbonat kali: Quá trình - Sunfinol - Rektizon Trong thành phần của khí tự nhiên và khí đồng hành, ngoài các cấu tử chính là các hydrocacbon no còn có một lượng đáng kể các tạp chất có tính axit như CO2, H2S và các hợp chất chứa lưu huỳnh khác như COS, CS2 , mercaptan RSH, thiophen... gây độc hại cho người sử dụng, ô nhiễm môi trường, ngộ độc 07CDHH Trang 3 xúc tác,và gây nhiều khó khăn cho quá trình vận chuyển và sử dụng. CÁC PHƯƠNG PHÁP LÀM SẠCH KHÍ H2S VÀ CO2 (làm ngọt khí) II. Có 4 phương pháp làm sạch khí: 1. - Phương pháp hấp thụ: Hấp thụ Hóa Học và hấp thụ Vật Lý - Phương pháp hấp phụ - Phương pháp thẩm thấu - Phương pháp chưng cất Phương pháp hấp thụ: • Các quá trình họat động dựa trên sự hấp thụ hóa học hoặc vật lý giữa dung môi và tạp chất, sau đó giải hấp để hòan nguyên dung môi và chuyển khí chua chứa H2S sang thiết bị sản xuất S theo quy trình Clause. • Riêng 2 quá trình Vetrocoke-H 2S và Stretford họat động dựa trên việc hấp thụ H2S bằng dung môi hóa học và oxy hóa chúng trong thiết bị hòan nguyên thành S. • Quá trình Vetrocoke-H2S và Stretford được ứng dụng để làm sạch khí có hàm lượng H2S thấp (áp suất riêng phần đầu vào của H2S là 0,07 MPa và đầu ra là 0,002 MPa). • Tiêu chuẩn để lựa chọn quá trình và dung môi hấp thụ: Hàm lượng trước và sau khi làm sạch của tạp chất trong khí; hoặc áp suất riêng phần trước và sau khi làm sạch của tạp chất trong khí. Áp suất riêng phần ban đầu quyết định số vòng tuần hòan chất hấp thụ. - Áp suất riêng phần sau khi làm sạch phụ thuộc mức tuần hòan chất hấp thụ, áp suất cân bằng và nhiệt độ của khí khi ra khỏi dung dịch. -  Yêu cầu đối với dung môi hấp thụ: Phương pháp làm sạch khí 2011 A. • Rẻ. • Không độc. • Dễ phân hủy khi thải ra môi trường. • Bền nhiệt và bền hóa học, dễ hòan nguyên. • Khả năng hấp thụ cao, ít phụ thuộc vào thành phần nguyên liệu. • Có khả năng kết hợp với quá trình làm khô • Có khả năng hấp thụ chọn lọc. • Không gây ăn mòn. • Độ mất mát thấp. • Có thể thay thế bằng một dung môi khác. • Khả năng tạo bọt thấp. • Khả năng hòa tan hydrocarbon thấp. • Nhiệt độ đông đặc thấp. Phương pháp hấp thụ hóa học: - Dung môi hấp thụ: dung dịch monoethanolamine (MEA), diethanolamine (DEA), diglycolamine (DGA). Ưu điểm: - - o Cho phép làm sạch đến mức tinh H2S và CO2. o Độ hòa tan hydrocarbon trong chất hấp thụ không cao. o Công nghệ và thiết bị đơn giản. Khuyết điểm: o Không làm sạch hòan tòan H2S, CO2, RSH, COS và CS2. o Mức độ lọai mercaptan và các hợp chất lưu hùynh thấp. 07CDHH Trang 5 o Mercaptan, COS, CS2 có thể tương tác với dung môi và không thể hòan nguyên trong điều kiện phản ứng. o Yêu cầu hệ số hồi lưu cao, chi phí nhiệt năng lớn. o Có khả năng tạo chất gây ăn mòn cao. 1) Quá trình làm ngọt khí bằng monoetanol amin (MEA) : Trong quá trình hấp thụ hoá học : Người ta sử dụng dung dịch nước củacác alkanol amin như: Quá trình làm ngọt khí bằng dietanol amin (DEA), dizopropanol amin (ADIP), diglycolamin (DGA) và monoetanolamin (MEA)… Trong đó đáng chú ý nhất là monoetanolamin (MEA).Phương pháp này được sử dụng từ năm 1930, hiện nay được ứng dụng rấtrộng rãi. Để làm sạch khí tự nhiên người ta dùng dung dịch MEA nồng độ 15... 20% trong nước. Dung môi hấp thụ: dung dịch monoethanolamine (MEA), diethanolamine (DEA), diglycolamine (DGA).  Ưu điểm:    Độ biến thiên áp suất riêng phần của khí chua ban đầu rộng.  MEA dễ phản ứng, có độ bền hóa học cao, dễ hòan nguyên.  Công nghệ và thiết kế đơn giản.  Độ hòa tan hydrocarbon trong MEA thấp. Khuyết điểm:  Mức bão hòa của dung dịch thấp.  Chi phí riêng chất hấp thụ và chi phí sản xuất cao. Dung môi đã hấp thụ CO2, COS, CS2, HCN, SO2, SO3 khó hòan nguyên  nếu trong khí có chứa COS và CS 2 thì không sử dụng quá trình này.  Khả năng thu hồi mercaptan và các hợp chất lưu hùynh hữu cơ kém.  Nếu trong hệ có hydrocarbon béo, sulfua sắt, thiosunfit, khả năng tạo bọt của chất hấp thụ tăng  cần đưa thêm vào hệ chất chống tạo bọt.  • Quá trình tương tác hóa học giữa CO2 và H2S với MEA: Phương pháp làm sạch khí 2011 2RNH2 + H2S  (RNH3)2S (RNH3)2S + H2S  2RNH3HS CO2 + 2RNH2 + H2O  (RNH3)2CO3 CO2 + (RNH3)2CO3 + H2O  2RNH3HCO3  R = -CH2-CH2-OH  Ở nhiệt độ thấp, phản ứng xảy ra theo chiều thuận; ở nhiệt độ cao, phản ứng xảy ra theo chiều ngược lại. • Quá trình làm sạch khí bằng dung môi MEA • Nồng độ dung dịch MEA thường <= 15-20%tt. • Mức bão hòa khí chua trong dung dịch ~ 0,3-0,4 mol/molMEA. Được ứng dụng làm sạch dòng khí có áp suất riêng phần của khí chua <= 0,60,7 MPa. Quá trình hấp thụ H2S và CO2 bằng MEA xảy ra ở áp suất cao và nhiệt độ 25 ... 40oC, còn tái sinh chất hấp thụ MEA thực hiện ở áp suất gần áp suất khí quyển và nhiệt độ trên 150oC. Sơ đồ nguyên lý công nghệ hấp thụ làm sạch khí khỏi H2S và CO2 bằng MEA xem ở hình 1 07CDHH Trang 7 Hình 1. Sơ đồ nguyên lý công nghệ hấp thụ bằng MEA 1. Tháp hấp thụ; 2,3,4. Thiết bị phân ly; 5,6. Thiết bị làm nguội bằng không khí; 7,8. Thiết bị làm lạnh bằng nước; 9. Thiết bị trao đổi nhiệt; 10. Tháp nhả hấp thụ; 11. Bộ phận đun nóng; I. Khí nguyên liệu; II. Khí sạch (khí ngọt); III. Dung môi bão hòa; IV. Khí phân ly; V. Dung môi đã nhả hấp thụ một phần; VI. Khí axit; VII. Dung môi đã tái sinh tuần hoàn trở lại tháp hấp thụ. Thuyết minh quy trình:  Khí nguyên liệu đựơc cho vào phần dưới của tháp hấp thụ 1, còn dung dịch làm sạch monoetanolamin (MEA) đựơc tưới ngược chiều từ trên xuống. Khí và 1 ít dung dich MEA có lẫn 1 ít H 2S và CO2 bay ra khỏi đỉnh tháp và đi vào thiết bị phân li 2. Khí ra khỏi đỉnh thiết bị phân li là khí sạch, còn dung dịch MEA có lẫn 1 ít H 2S và CO2 sẽ hoàn lưu lại vào tháp hấp thụ 1. Dung dịch MEA hấp thụ H2S và CO2 ( có lẫn khí của hirocacbon như etan, propan..) được tháo ra ở đáy tháp đi vào thiết bị phân li 3, một phần nhỏ khí của Hirocacbon nặng được thu hồi ở thiết bị phân ly 3. Còn dung dịch MEA sẽ cho qua thiết bị trao đổi nhiệt 9 ( làm nóng ), rồi qua tháp nhả hấp thụ 10, H 2S và CO2 có lẫn 1 ít duch dich MEA sẽ thoát ra ra khỏi đỉnh tháp, rồi làm lạnh và cho qua thiết bị phân ly 4, H2S và CO2 sẽ bay ra khỏi đỉnh, còn dung dich MEA hoàn lưu trở tháp nhả hấp thụ 10. Dung dich MEA sẽ được tái sinh và lấy ra ở phía dưới tháp 10. Một phần dung dịch thu hồi ở đáy tháp sẽ được cho qua bộ phận đun nóng 11 quay lại tháp nhả hấp thụ 10 để truyền nhiệt. Phần còn lại cho qua thiết bị TĐN và làm lạnh rồi hoàn lưu quay lại tháp hấp thụ 1. 2) Quá trình làm sạch khí bằng dung môi DEA   Nồng độ dung dịch DEA phụ thuộc hàm lượng khí chua trong khí và mức bão hòa khí chua trong dung dịch, ~ 20-30%kl: - Nồng độ khí chua 0,05-0,08 m3/l  DEA 20-25%. - Nồng độ khí chua 0,14-0,15 m3/l  DEA 25-27%. - Nồng độ khí chua 0,15-0,17 m3/l  DEA 27-30%. Được ứng dụng làm sạch dòng khí có áp suất riêng phần của khí chua >= 0,2 MPa (DEA 25-27%) hoặc >=0,4 MPa (DEA 27-30%). Phương pháp làm sạch khí 2011  Mức bão hòa dung dịch: 1-1,3 mol/mol DEA.  Ưu điểm:  3) o Cho phép làm sạch đến mức tinh H2S và CO2 với sự hiện diện COS và CS2. o Dung dịch DEA bền hóa học, dễ hòan nguyên, o Áp suất hơi bão hòa thấp nên độ mất mát thấp o Công nghệ và thiết kế đơn giản. o Tiến hành ở nhiệt độ cao hơn quá trình dùng MEA 10-20 0C. o Khả năng tạo bọt thấp đối với dòng khí có chứa thành phần hydrocarbon nặng cao. Khuyết điểm: o Khả năng hấp thụ của dung môi thấp. o Chi phí riêng chất hấp thụ và chi phí sản xuất cao. o Có sự tương tác giữa CO2 (một phần) và HCN (hòan tòan) với chất hấp thụ tạo tàhnh hỗn hợp không hòan nguyên được. o Khả năng làm sạch mercaptan và hợp chất lưu hùynh hữu cơ thấp. Quá trình làm sạch khí ADIP  Dung môi hấp thụ: dung dịch nước diisopropanolamine (DIPA), nồng độ có thể lên đến 40%.  Cho phép làm sạch tinh H2S đến 1,5 mg/m3; đồng thời làm sạch CO2, COS, RSR (có thể lọai bỏ 40-50% COS và RSR).  Họat độ dung dịch DIPA đối với CO2 thấp hơn so với MEA.  Khả năng tạo hợp chất gây ăn mòn thấp.  Sự phân hủy DIPA do tương tác với các hợp chất chứa S và O thấp hơn so với quá trình dùng MEA. 07CDHH Trang 9 4) 5) Quá trình làm sạch khí Econamin  Được áp dụng khi nồng độ khí chua trong khí nguyên liệu ~ 1,5-8%.  Dung môi hấp thụ: dung dịch nước diglycolamine (DGA), với nồng độ ~ 60-65%kl.  Có thể làm sạch tinh H2S đến 5,7 mg/m3.  Họat độ của DGA với CO2 cao hơn sới MEA.  Khả năng lọai CO2, COS, CS2, mercaptan cao; dễ hòan nguyên.  Mức bão hòa khí chua cao: 40-50 l khí chua/ l dung dịch.  Chi phí riêng chất hấp thụ và chí phí sản xuất thấp hơn 25-40% so với quá trình dùng MEA.  Khả năng mất mát dung môi thấp hơn so với MEA.  Khả năng gây ăn mòn và hòa tan hydrocarbon tương tự MEA và DEA. Quá trình làm sạch khí Stretford  Dung môi hấp thụ: dung dịch lõang Na 2CO3, NaVO3, và ADA (anthraquinone disulfonic acid).  Nguyên tắc: lọai bỏ H2S và thực hiện các phản ứng oxy hóa khử để thu S và tái tạo chất oxy hóa.  Ưu điểm: dung dịch không ăn mòn.  Nhược điểm: khó thu hồi lưu hùynh, dễ gây nghẹt đường ống trong hệ thống. Phương trình phản ứng: H2S + Na2CO3 = NaHS + NaHCO3 4 NaVO3 + 2 NaHS + H2O = Na2V4O9 + 4 NaOH + 2 S Na2V4O9 + H2O + 2 ADA = 4 NaVO3 + 2 ADA Phương pháp làm sạch khí 2011 Quá trình làm sạch khí bằng dung dịch K2CO3 nóng 6)  Dung môi hấp thụ: dung dịch lõang K2CO3 25-35%.  Hấp thụ chọn lọc đối với H2S và CO2, độ hòa tan các lọai khí khác không đáng kể.  Có khả năng tạo bọt nếu trong hệ chứa các hydrocarbon lỏng.  Quá trình thực hiện ở nhiệt độ cao 220-4000F. K2CO3 + CO2 + H2O = 2 KHCO3 + Q K2CO3 + H2S = KHCO3 + KHS + Q Phương pháp hấp thụ bằng hỗn hợp etanol amin với etylen glycol 7) Để làm sạch khí đồng thời khỏi H2S, CO2 và nước, người ta ứng dụng hỗn hợp etanol amin với etylen glycol.Việc làm sạch kết hợp như vậy đồng thời làm khan hoá nguyên liệu và giảm lượng hơi nước cần thiết để tái sinh dung môi. Trên hình 2,đã ra sơ đồ công nghệ làm sạch khí tự nhiên bằng hỗn hợp etanol amin với etylen glycol. Quá trình làm sạch được thực hiện trong tháp hấp thụ và các thiết bị phụ trợ.Tháp hấp thụ và nhả hấp thụ cũng có cấu tạo như tháp sấy khí bằng glycol. Khi được dẫn vào từ phần dưới của tháp,dòng khí chuyển động từ dưới lên, còn dung dịch làm sạch gồm có etylen glycol và etanol amin được tưới ngược chiều từ trên xuống. Khí đã được làm sạch được dẫn ra từ đỉnh tháp, còn dung dịch được hấp thụ H2S và CO2 được tháo ra ở đáy tháp. Dung dịch này được dẫn qua bộ phận trao đổi nhiệt đốt nóng bằng hơi nước và đưa vào giữa tháp nhả hấp thụ, H2S và CO2 giải phóng ra ở phía đỉnh tháp, còn dung dịch hấp thụ đã tái sinh được lấy ra ở phía dưới.Một phần dung dịch đó được đun nóng bằng hơi nước và quay lại tháp nhả hấp thụ để truyền nhiệt, phần còn lại được làm nguội và tưới từ đỉnh tháp hấp thụ.  Sơ đồ quy trình công nghệ 07CDHH Trang 11 Hình 2. Sơ đồ làm sạch khí bằng dung dịch etanolamin và etylen glycol 1. Tháp hấp thụ; 2. Tháp nhả hấp thụ; 3,4. Thiết bị đun sôi đáy tháp; I. Khí vào; II. Khí sạch; III. Dung dịch MEA; IV. Dung dịch DEG; V.Nước; VI. Khí axit (H2S, CO2) Khi nồng độ các tạp chất H2S và CO2 cao hơn 2 ... 2,5% mol thì trước khi dùng etanolamin hấp thụ, người ta dùng các chất hấp thụ rẻ tiền như nước hoặc dung dịch nước của Na2CO3, K2CO3 lμm sạch khí sơ bộ, giảm nồng độ tạp chất tới 2 ... 2,5% mol, sau đó mới dùng etanolamin làm sạch tiếp tới độ sạch yêu cầu nhỏ hơn 0,5%. Phương pháp hấp thụ vật lý (quy trình trình Flour, Selecsol, Purizol ) B. Ngoài các phương pháp làm ngọt bằng phương pháp hấp thụ hóa học sử dụng dung môi ankanolamin cũng hay thấy sử dụng phương pháp hấp thụ vật lý như quá trình Flour, Selecsol, Purizol... • Khả năng hấp thụ phụ thuộc áp suất riêng phần của khí chua trong điều kiện làm việc: Phương pháp làm sạch khí 2011  Áp suất riêng phần thấp thì khả năng hấp thụ thấp. Để quá trình hấp thụ vật lý diễn ra hiệu quả, cần thực hiện quá trình ở nhiệt độ thấp.  Áp suất riêng phần >= 5MPa: dung môi vật lý có ưu thế hơn hẳn dung môi hóa học, áp suất càng cao, hiệu quả quá trình càng tăng. • Khả năng hấp thụ CO2 và H2S của mỗi chất hấp thụ khác nhau  có thể dùng để hấp thụ chọn lọc. • Dung môi hấp thụ: propylene carbonate, dimethyl-tertpolyethyleneglycol (DMEPEG), N-N-methylpyrolidone,…   Ưu điểm: o Có thể làm sạch hoàn toàn H2S, CO2, RSH, COS, CS2. o Không tạo bọt, không ăn mòn thiết bị. o Nhiệt độ đóng băng thấp. o Đầu tư và chi phí sản xuất thấp. Khuyết điểm: o 1) Độ hòa tan tan hydrocarbon trong dung môi hấp thụ cao. Quá trình FLOUR Chất hấp thụ: propylene carbonate Tính chất hóa lý của propylene carbonate Nhiệt độ sôi, 0C 242 Phân tử lượng 102 Nhiệt độ nóng chảy, 0C -49 Độ nhớt ở 180C, m2/s 6,64.10-6 07CDHH Trang 13 Tỷ trọng ở 200C, kg/m3 1200 Áp suất hơi bão hòa ở 270C, Pa 0,666 • Khả năng hòa tan tốt H2S, CO2, COS, CS2, RSH và hydrocarbon. • Có tác dụng ăn mòn yếu đối với thép carbon thường. • Bền hóa học, áp súât hơi bão hòa thấp. • Được áp dụng thuận lợi nhất khi khí có áp suất riêng phần tổng của khí chua > 0,4 MPa. • Hấp thụ ở nhiệt độ thấp: 0÷-60C. • Quá trình hòan nguyên chất hấp thụ được thực hiện bằng giảm từng bước áp súât. • Độ mất mát chất hấp thụ: 16 g/1000 m3 khí nguyên liệu.  Sơ đồ quy trình công nghệ 6 5 V I II IV Phương pháp làm sạch khí 2011 3 4 (1) THÁP HẤP THỤ (2) THÁP PHÂN LY (2) THÁP PHÂN LY (2) THÁP PHÂN LY III VI 07CDHH Trang 15 Hình sơ đồ quy trình công nghệ Fluor 1. Tháp hấp thụ 4. Máy nén I. Khí ẩm 5. Tuốc bin thủy lực 6. Bộ phận truyền động II. Khí acid III. Khí sạch IV. Dung môi tái sinh V. Dung môi bão hòa  2. Thiết bị phân li 3. Tuốc bin VI. Dung môi tuần hoàn Thuyết minh sơ đò quy trình công nghệ Khí nguyên liệu ( I )được cho vào tháp hấp thụ ở gần đáy tháp đồng thời dung môi ( IV ) được bơm từ đỉnh tháp xuống, quá trình hấp thụ sẽ tiến hành trong khoảng nhiệt độ từ 0÷60C. Khí đi ra từ đỉnh tháp là khí sạch (ngọt) III. Dung môi bão hòa (V) được bơm vào thiết bị phân li thứ nhất (2) ,ở thiết bị phân li thứ nhất một khí nguyên liệu được máy nén đẩy dòng khí hoàn nguyên về dòng nguyên liệu ban đầu,phần tạp chất còn lại được đưa qua thiết bị phân li thứ hai (2). Ở thiết bị này khí acid đi ra từ đỉnh tháp và được Tuốc - Bin bơm thải ra cùng với dòng khí acid của thiết bị phân li thứ ba (2) Phương pháp làm sạch khí 2011 đi ra ngoài. Phần dung môi bão hòa tiếp tục được đua vào thiết bị phân li thứ 3 , tại đây thì khí acid đã được phân li hoàn toàn và thải ra ngoài còn phần dung môi sạch (dung môi tái sinh) được bơm trở lại tháp hấp thụ để tiến hành quá trình hấp thụ. 2) Quá trình SELEXOL  Chất hấp thụ: dimethylether polyethyleneglycol (DMEPEG). Tính chất hóa lý của DMEPEG Nhiệt độ sôi, 0C 151 Phân tử lượng 280 Nhiệt độ nóng chảy, 0C 22-29 Độ nhớt ở 250C, Pa.s 5,8.10-3 Tỷ trọng ở 250C, kg/m3 1000 Áp suất hơi bão hòa ở 250C, Pa 1,33 Nhiệt dung ở 250C, kJ/kg.K 2,43  Không độc, bền hóa học.  Không gây ăn mòn.  Dễ phân hủy khi làm sạch sinh học nước thải.  Có độ chọn lọc cao đối với H 2S: ở 200C và 0,1 MPa, độ hòa tan H 2S cao gấp 10 lần CO2.  Được áp dụng để làm sạch khí có nồng độ H 2S và CO2 trung bình và cao.  Có thể làm sạch đến 97% H2S và 85% CO2.  Được ứng dụng để làm sạch và sản xuất đồng thời S và CO 2 thương phẩm. 07CDHH Trang 17  Khả năng hòa tan hydrocarbon cao nên chỉ ứng dụng để làm sạch khí khô.  Khả năng hòa tan của DMEPEG tăng dần:  C2H6 < CO2 < C3H8 < C4H10 < COS < C5H12<  < H2S < CH3SH < CS2 < C7H16 < H2O  Hiệu quả quá trình tăng khi tăng áp suất và hàm lượng H 2S, CO2 trong nguyên liệu.  Hàm lượng khí chua trong nguyên liệu có thể thay đổi rộng.  Lọai được <50% CS2.  Chi phí chất hấp thụ ~ 1 m3/1000 m3 khí.  Điều kiện quá trình hấp thụ: 10 ÷ -150C; 6,8-7 MPa.  Hòan nguyên chất hấp thụ bằng giảm áp từng bước.  Chi phí sản xuất giảm 30%, chi phí đầu tư giảm 70% so với quá trình dùng MEA.  Sơ đồ quy trình công nghệ 3) Quá trình PURIZOL Phương pháp làm sạch khí 2011  Chất hấp thụ: N-methylpyrolidon (NMP). Tính chất hóa lý của NMP Nhiệt độ sôi, 0C 275 Phân tử lượng 99 Nhiệt độ nóng chảy, 0C 24 Độ nhớt ở 200C, Pa.s 1,87 Tỷ trọng ở 250C, kg/m3 1000 Áp suất hơi bão hòa ở 400C, Pa 133,3 Nhiệt dung ở 200C, kJ/kg.K 1,67  Không độc, bền hóa học.  Hòa tan tốt H2S, CO2, RSH và hydrocarbon.  Không gây ăn mòn.  Dễ phân hủy khi làm sạch sinh học nước thải.  Có độ chọn lọc cao đối với H 2S: ở 200C và 0,1 MPa, độ hòa tan H 2S cao gấp 10 lần CO2.  Có thể tạo bọt nếu trong hệ có hydrocarbon lỏng.  Khả năng mất mát cao do có áp suất hơi bão hòa cao.  Được sử dụng để làm sạch sâu và tinh H2S và CO2, tỷ lệ H2S:CO2 cao.  Điều kiện hấp thụ: 0-150C, 5-7,5 MPa.  Hòan nguyên chất hấp thụ bằng giảm áp từng bước. 07CDHH Trang 19  Sơ đồ quy trình công nghệ
- Xem thêm -