Установки сероочистки газа методом жидкофазного окисления
Процесс относится к регенерируемым методам сероочистки газовой смеси и основан на окислении сероводорода до элементарной серы водными растворами хелатных соединений железа с последующей их регенерацией воздухом
Типовая схема процесса ЖФО
Краткое описание и основные технические характеристики
ХИМИЧЕСКИЕ РЕАКЦИИ, КОТОРЫЕ РЕАЛИЗУЮТСЯ В ПРОЦЕССЕ ОЧИСТКИ
Общая реакция каталитического окисления сероводорода:
2H2S + O2 = 2S + 2H2O (1)
Окисление производится в 2 стадии.
На первой стадии сырьевой газ пропускается через водный раствор катализатора на основе хелатов железа, с заданной концентрацией по железу. Сероводород взаимодействует с ионами железа (степень окисления +3), с образованием мелкодисперсной элементарной серы и раствора с ионами железа (степень окисления +2):
На первой стадии сырьевой газ пропускается через водный раствор катализатора на основе хелатов железа, с заданной концентрацией по железу. Сероводород взаимодействует с ионами железа (степень окисления +3), с образованием мелкодисперсной элементарной серы и раствора с ионами железа (степень окисления +2):
2Fe3+ + H2S = S + 2Fe2+ + 2H+ (2)
Взаимодействия ионов железа с остальными компонентами ПНГ практически не происходит, так как катализатор избирательно действует на сероводород. Элементарная сера отделяется от раствора фильтрованием.
4Fe2+ + O2 + 4H+ = 4Fe3+ + 2H2O (3)
Регенерированный раствор возвращается на первую стадию.
Несмотря на наличие защитных добавок, в процессе регенерации по уравнению (3) происходит постепенная деградация хелатирующего агента под воздействием гидроксильных радикалов, кроме того, часть реагентов выводится из процесса вместе с элементарной серой, что ведет к снижению концентрации Fe2+ и Fe3+ в растворе и к снижению окислительно-восстановительного потенциала раствора. В связи с этим предусматривается периодическое добавление свежего раствора катализатора в систему.
Несмотря на наличие защитных добавок, в процессе регенерации по уравнению (3) происходит постепенная деградация хелатирующего агента под воздействием гидроксильных радикалов, кроме того, часть реагентов выводится из процесса вместе с элементарной серой, что ведет к снижению концентрации Fe2+ и Fe3+ в растворе и к снижению окислительно-восстановительного потенциала раствора. В связи с этим предусматривается периодическое добавление свежего раствора катализатора в систему.
Отработанный раствор направляется на вторую стадию окисления, в ходе которой ионы железа Fe 2+ регенерируются кислородом воздуха:
Функциональный диапазон работы представленной технологии соответствует расходным значениям по газу от 30 до 110% от номинальной производительности. Верхняя граница содержания сероводорода в очищаемом газе не ограничена и позволяет перерабатывать газы с содержанием сероводорода вплоть дот 100%. Однако, с точки зрения экономической целесообразности и преимуществ по сравнению с альтернативными технологиями, данный метод ограничен максимальным объемом выделяемой серы, равным примерно 12 т/сутки.
Метод жидкофазного окисления сероводорода способен гарантированно очистить ПНГ до содержания сероводорода не выше 3 мг/м3 благодаря высокой скорости и необратимости окислительно-восстановительной реакции сероводорода с ионами Fe3+ независимо от условий протекания процесса и компонентного состава газа.
Метод жидкофазного окисления сероводорода способен гарантированно очистить ПНГ до содержания сероводорода не выше 3 мг/м3 благодаря высокой скорости и необратимости окислительно-восстановительной реакции сероводорода с ионами Fe3+ независимо от условий протекания процесса и компонентного состава газа.
Технология ЖФО обладает рядом преимуществ:
Позволяет гарантированно снизить содержание сероводорода до требований СТО Газпром 089−2010 и ниже независимо от рабочего давления сырьевого газа, что является одним из важных факторов, определяющих преимущество перед конкурентными технологиями, в частности, аминовой очисткой либо щелочной очисткой
Отсутствием протекания побочных реакций абсорбента (раствора катализатора) с другими, не серосодержащими, примесями углеводородного газа, включая СО2
Обеспечивает высокую эффективность очистки от сероводорода из-за необратимости и высокой скорости протекания окислительно-восстановительной реакции сероводорода с хелатным соединением железа
Экологической безопасностью раствора катализатора
Т.к. данная технология не имеет ограничений по минимальному давлению очищаемого газа, если после подготовки обеспечивается доставки газа до точки его сдачи, то она может быть использована для обессеривания газов концевых ступеней сепарации нефти, по месту, с последующей утилизацией газов на собственные нужды (при необходимости с подъемом давления и дополнительной подготовкой).
Обеспечивается снижение энергозатрат насосного оборудование для сжатия абсорбента после регенерации от атмосферного до рабочего давления, за счет эффективной работы технологии при более низком давлении газа
Обеспечивается минимизация потребности в тепловой энергии, за счет проведения регенерации катализатора без нагрева (основной подвод тепла необходим только при запуске станции)
Обеспечивается минимизация потребности в тепловой энергии, за счет проведения регенерации катализатора без нагрева (основной подвод тепла необходим только при запуске станции)
По совокупности технологических особенностей процесса жидкофазного окисления сероводорода, он позволяет обеспечить большую энергоэффективность объектов по сравнению с объектами, использующими аминовую очистку:
В качестве существенного эксплуатационного преимущества технологии жидкофазного окисления следует отметить ее высокую надежность, малую чувствительность к изменениям расходов газа и компонентных составов исходного газа. Для установок с абсорберами барботажного типа дополнительным преимуществом является временное сохранение работоспособности установки после отключения внешнего электроснабжения
Вам требуются установки сероочистки газа методом ЖФО?
Оставьте заявку и мы подготовим для вас полное технико-коммерческое предложение за 14 дней
Оставьте заявку и мы подготовим для вас полное технико-коммерческое предложение за 14 дней
Как с нами связаться
Напишите или позвоните нам, мы проконсультируем вас по любому вопросу
107023, Москва,
пер. Мажоров, д. 8, стр. 2
пер. Мажоров, д. 8, стр. 2
*
*
107023, Москва, пер. Мажоров, д. 8, стр. 2