Химические реагенты для очистки природного газа от сероводорода и других сернистых соединений

Клаус-процесс - процесс каталитической окислительной конверсии сероводорода. Процесс применяется для переработки газов с высоким содержанием сероводорода. Оборудование включает цилиндрический реактор диаметром 10 м и высотой 5-6 м, в котором на решётку помещён катализатор (боксит) слоем толщиной 2 м. Очищаемый газ проходит сверху вниз. При этом сероводород окисляется кислородом в соответствии с реакцией:

2H2S + O2 = 2H2O + 2S

Усовершенствованная система процесса предусматривает сжигание части сероводорода до оксида серы (IV) в начале процесса перед подачей газа в печь Клауса. Остаточное количество сероводорода окисляется оксидом серы (IV) до элементарной серы. Процесс контролируют таким образом, чтобы состав смеси соответствовал стехиометрии реакций:

2H2S + 3O2 = 2H2O + 2SO2

SO2 + 2 H2S = 2H2O + 3S

Контактная масса состоит из смеси оксида кремния (IV), гидроксида алюминия и оксида железа (III). Получаемая в печи сера разливается по формам и застывает. Степень выделения сероводорода из газовой смеси составляет 95 %. Метод Клауса получил наибольшее распространение.

Клаус-процесс активно применяется на нефтеперерабатывающих предприятиях, для переработки сероводорода с установок гидрогенизации и установок аминовой очистки газов. Основная задача -- достижение 99,5 % извлечения серы без дополнительной очистки отходящих газов. Однако остаточные газы при процессе Клауса обычно содержат (в зависимости от эффективности работы и качества исходного газа) 1-2 % сероводорода, до 1 % диоксида серы, до 0,4 % сероокиси углерода, до 0,3 % сероуглерода, 1-8 г/м3 капельной и паровой серы, по 1-1,5 % водорода и оксида углерода, до 15 % углекислоты, около 30 % водяных паров и азот. Экологические требования диктуют необходимость доочистки отходящих газов.

Заключение

Ужесточение экологических требований и дефицит разведанных месторождений природных газов с отсутствием сернистых примесей ставит в ряд важнейших задач очистку от кислых примесей (в частности, от сероводорода), делающих невозможным использование таких газов в качестве топлива, а также вызывающих загрязнение окружающей среды, коррозию технологического оборудования и разрушение строительных конструкций.

В тоже время на территории Росси разведано и законсервировано много газовых, нефтегазовых, газоконденсатных серосодержащих месторождений. Однако разработка данных месторождений без обеспечения их эффективным сероочистным оборудованием может стать источником серьезных экологических осложнений. Экологическую опасность сероводорода в большей мере определяет продукт его сжигания (сернистый ангидрид), который оказывает активное техногенное воздействие на окружающую среду, народохозяйственные и природные объекты. Наиболее эффективным направлением решения данной проблемы является обеспечение предварительной очистки природного газового топлива и перевод на него всех крупных потребителей энергии.

При огромных масштабах использования газа в народном хозяйстве первоочередной задачей является явственное улучшение процессов подготовки, всесторонняя интенсификация производства, расширение ассортимента продукции и повышение ее качества.

В настоящее время разработаны и эксплуатируются в промышленности различные методы извлечения сернистых соединений, которые отличаются необходимыми затратами и степенями очистки. Наиболее распространенным методом является абсорбция аминами.

Список литературы

1. Голдобин В. Природный газ - добро или зло // Нефть России, №11, 2007.

2. Хисамутдинов Н.И. Разработка газовых месторождений в поздней стадии. М.: ВНИИОЭНГ, 2004. - 252 с.

3. Ганз С.Н., Кузнецов И.Е. Очистка природных газов. Киев, 1967

4.Кемпбел Д.М. Очистка и переработка природных газов: Пер. с англ. Под ред. Гудкова С.Ф. - М.: Недра, 1977. - 349 с.: ил.

5.Мановян А.К. Технология первичной переработки нефти и природного газа: Учебное пособие для вузов. - М.: Химия, 1999. - 568 с.: ил.

6.Технология переработки сернистого природного газа: Справочник / А.И. Афанасьев, В.М. Стрючков, Н.И. Подлегаев, Н.Н. Кисленко и др.: Под ред. А.И. Афанасьева. - М.: Недра, 1993. - 152 с.: ил.

7.Агаев Г.А., Настека В.И., Сеидов З.Д. Окислительные процессы очистки сернистых природных газов и углеводородных конденсатов. - М.: Недра, 1996. - 301 с.: ил.

8. http://neftegaz.ru/tech_library/view/4296

9.Ахмадуллина А.Г., Ахмадуллин Р.М. О новых разработках и внедрениях в области сероочистки углеводородного сырья, стр.3-8// Химия и технология топлив и масел. - 2008 г., т44. №6, с. 3-8.

10.А. В. Анисимов, А. В. Тараканова, Окислительное обессеривание углеводородного сырья // Рос. хим. ж. (Ж. Рос. хим. об-ва им. Д.И. Менделеева) - 2008, т. LII, № 4, с. 32-40.

Размещено на Allbest.ru