Техника и технология переработки газа и конденсата (Сборник с результатами исследований специалистов газовой промышленности, полученных в процессе работы)

А.И.Афанасьев, В.М.Стрючков, В.И.Мурин, Н.И.Подлегаев, Н.Н.Кисленко (ВНИИгаз), В.И.Настека, В.Я.Климов (ОГПЗ),

В.В.Дорошенко (МГПЗ), Ю.И.Суетин (СредАзНИПИгаз),    „ В.И.Латюк (ВУНИШгаз), Л.А.Алексеева QTK "Газпром")*

промьшшенный ошт очистки природного газа

НА МУБАРЕКСКОМ И ОРЕНБУРГСКОМ ГПЗ

Основным процессом очистки природного газа от сероводорода и диоксида углерода в отечественной и зарубежной практике яв­ляется абсорбционный этаноламиновый, в частности, очистка диэта-ноламином (ДЭА). Достоинством процесса является высокая надеж­ность, легкость автоматизации, сравнительно простая технология, большая производительность. Однако процесс характеризуется вы­сокими энергетическими затратами, поэтому интенсивно проводятся исследования по снижению этих затрат.

Одним из перспективных направлений работ в этой области представляется замена ДЭА третичным этаноламином, в частности, метилдиэтаноламином (МДЭА). Применение МДЭА позволяет очистить газ от сероводорода, в то время как степень извлечения диоксида углерода возможно варьировать от полной до частичной. При этом сокращается количество циркулирующего абсорбента и затраты энер­гии на его перекачку и регенерацию. Сообщения о такой возмож­ности появились, в 1984 г. Л/, однако объем приведенных сведений, состав газа и масштаб установки не позволяли предсказать резуль­таты использования МДЭА применительно к отечественным условиям. Кроме того, МДЭА не производился в СССР и вообще отсутствовал какой-либо опыт его использования.

В связи с этим по заявке ВНИИГАЗа в НПО ГИПХ (Ленинград) в

1984  г. разработана технология синтеза и наработана опытная пар­
тия МДЭА в количестве, достаточном для пилотных испытаний. В

1985  г. такие исследования были проведены на установке, модели­
рующей промышленный процесс /2/.

⁸ В работе принимали участие:

Е.И.Чуманова, Н.П.Петкина (ВНИИгаз); А.А.Биенко, А.И.Берд-ников (ОГПЗ), В.СДубровин, А.А.Атуева (МГПЗ). В.С.Проко­пенко, ШД.Мажитов (СредАзНИПИгаз), Т.А.Михайлова, Н.Т.Нику-шенко (НПО ГИПХ)

3

Было установлено, что селективность очистки (за меру се­лективности принят проскок С0₂ в % от исходного содержания в газе) зависит от многих технологических параметров. Так, с уве­личением контактных ступеней в абсорбере и количества подаваемо­го орошения селективность падает (рис.1). В то же время с пони­жением давления селективность растет (рис.2); таким же образом влияет температура абсорбции. Воздействие этих параметров на очистку газа от сероводорода сказывается в значительно меньшей степени (рис.3).

Полученные результаты позволили рекомендовать процесс для опытно-промышленной проверки на МГПЗ, которая подтвердила дан­ные пилотных испытаний /3/.

В настоящее время на МГПЗ с помощью МДЭА обрабатывается 15 млрд.нм³ газа в год. При этом получены следующие результаты:

1.  Малосернистый газ (содержание H₂S~O,I % об., С0₂ - 3,5
+4,5 % об.)

Удельное орошение 0,5-0,7 л/м³, давление абсорбции 5-5,5 МПа, концентрация МДЭА-35-45 % мае; селективность в зависимости от температуры (рис.4) составляла 40-65 %. Расход энергии на реге­нерацию амина снизился на 30-40 %. Количество контактных таре­лок в абсорбере 12.

Результаты получены на установках производительностью 140+350 тыс.нм³ газа/ч.

2.  Высокосернистый газ (содержание H₂S- 3+5 %, COg -3,5
+ 5 %).

Удельное орошение 1-1,6 л/м³, давление абсорбции 5+5,5 МПа, концентрация МДЭА 35+40 % мае, селективность 20-30%. Расход энергии на регенерацию амина снизился на~20 %. Одновре­менно на —20 % возросла концентрация сероводорода в кислых га­зах - сырье установок Клауса. Количество контактных тарелок в абсорбере 19.

3.  Низкоконцентрированный кислый газ