Физические методы переработки и использования газа: Учебное пособие, страница 15

Для обеспечения селективного извлечения сероводо­рода предложен вакуум-карбонатный процесс. Регенера­цию отработанных растворов ведут под вакуумом при абсолютном давлении 14—17 кПа. Температуру регене­рации поддерживают на уровне 60—70° С. При этом реакция десорбции не протекает полностью, значитель­ная часть соды остается в виде бикарбоната и извле­кается лишь небольшая доля всей содержащейся в рас­творе двуокиси углерода (7—10%). Однако при исполь­зовании вакуум-карбонатного процесса для обеспечения тонкой очистки газа от H₂S необходимо проводить мно­гоступенчатую промывку газа поглотительным раство­ром, что приводит в конечном итоге -к увеличению энергозатрат на процесс очистки.

30

Очисткарастворамигидроокисижелеза

Очистка гидратом окиси железа — это один из ста­рейших процессов удаления вредных сернистых соеди­нений из промышленных газов. На первых установках для очистки использовали сухую гидратированную окись железа. Основными недостатками этого способа явля­ются сложность регенерации отработанного поглотителя и трудность получения серы как товарного продукта.

Химизм процесса очистки газа от сероводорода опи­сывается уравнением

2Fe (ОН)₃ + 3H₂S ~ 2FeS + S + 6Н₂О

Регенерация растворов проводится путем продувки их воздухом:

4FeS + ЗО₂ + 6Н₂О -► 4Fe (ОН), + 4S

Сера в виде пены удаляется из аппарата регене­рации.

За последнее время этот способ был значительно усовершенствован, что позволило сделать его техноло­гичным и получать серу как товарный продукт.

1.  Разработан  новый  состав  поглотительного  рас­
твора, который позволяет селективно извлекать из газа
сероводород в присутствии любых количеств двуокиси
углерода.

2.  Разработанный поглотитель позволяет автомати­
чески поддерживать постоянное значение рН растворов
во время работы установок очистки на уровне рН =
= 7,5-f-8,5, что практически исключает коррозию обо­
рудования.

3.  В системе очистки газов от сероводорода с успе­
хом  применяют прямоточную  абсорбционную  аппара­
туру, что упрощает обслуживание всей установки, так
как отпадает необходимость в строгом регулировании
подачи поглотительных растворов в абсорбере.

4.  Выбор оптимального значения рН поглотительных
растворов привел к резкому увеличению скорости про­
цесса взаимодействия H₂S с   Fe(OH)₃, что   повысило
коэффициент массопередачи и привело к значительному
сокращению общей высоты абсорберов и металлоемко­
сти оборудования.

31

На газоконденсатных месторождениях такая техно­логия позволяет разместить установки сероочистки перед установками извлечения из газа тяжелых углеводоро­дов и воды.

При этом значительно упрощается технология обра­ботки углеводородного конденсата и сточных вод, так как они так же не загрязнены сероводородом.

Адсорбционныеметодыочистки

Адсорбционные методы очистки основаны на изби­рательном поглощении соединений серы из газового потока. При этом извлечение сернистых соединений может происходить с окислением до элементарной серы или простой физической адсорбцией.

В первом случае в качестве адсорбентов в основном используют сухую гидроокись железа или активирован­ный уголь. Однако эти процессы не нашли широкого применения, так как используемые адсорбенты быстро выходят из строя и требуют замены. При использова­нии сухой гидроокиси железа практически невозможно получить чистую серу.

Известны и другие сухие методы очистки газа, на­пример окисление сероводорода в присутствии различ­ных катализаторов. Однако они не нашли широкого распространения из-за своей относительной сложности.

Процесс физической адсорбции основан на селектив­ном извлечении сероводорода из газового потока твер­дыми поглотителями, например цеолитами. Преимуще­ством данного способа является то, что одновременно с извлечением сероводорода идет извлечение других сераорганических примесей и паров воды.