Процесс очистки природного газа от сероводорода ЭЛСОР

 

Микропористая диафрагма была изготовлена из керамики состава: оксид циркония - 70%, оксид алюминия - 27% и оксид иттрия - 3% или из керамики на основе оксида циркония.

 

Абсорбер

 

  Абсорбер, основной аппарат  установки, в которой осуществляют  абсорбцию. В абсорбере (часто называется  также скруббером) создают развитую  поверхность соприкосновения газа  и жидкости. Известно несколько  типов абсорберов.

Рис. 3. Насадочный абсорбер.         Рис. 4. Тарельчатый абсорбер.

 

Насадочный абсорбер изображонный на рисунке 3, представляет собой металлическую или керамическую колонну, внутри которой имеется несколько горизонтальных решёток 1 с расположенными на них слоями насадки 2 (кокс, металлические или керамические кольца, деревянные решётки, камни и др.), предназначенной для увеличения поверхности соприкосновения газа с жидкостью. Смесь газов поступает в нижнюю часть колонны по трубопроводу, а абсорбент, подаваемый по трубе 4, стекает вниз по насадке навстречу поднимающейся смеси газов. В результате противоточного контактирования газа и жидкости происходит наиболее полное растворение поглощаемых компонентов газовой смеси в абсорбенте. Непоглощённые компоненты газовой смеси удаляются из абсорбера по трубопроводу 5, а насыщенный абсорбент вытекает снизу по трубопроводу 6. Конусы 7 между секциями насадки 2 направляют абсорбент, вытесняемый газом к стенке абсорбера, к центру для более равномерного орошения.

  Более сложен абсорбер, представляющий собой колонну изображонную на рисунке 4, в которой вместо решёток и насадки установлены тарелки 1, снабженные патрубками 2, колпачками 3 с зубчатыми краями и переливными трубками 4. Абсорбент стекает с тарелки на тарелку по переливным трубкам, а смесь газов движется снизу вверх, барботируя через слой жидкости. При прохождении между зубьями колпачков газовый поток разбивается на множество мелких пузырьков, что обеспечивает большую поверхность соприкосновения газа и жидкости. В ряде случаев вместо тарелок с колпачками устанавливаются тарелки, в которых просверлено большое число отверстий — ситчатые тарелки.

  В процессах, где газ  хорошо растворяется в абсорбенте, часто применяют абсорберы, в  которых газ проходит над поверхностью  жидкости (турилла) или жидкость распыляется в газе на мелкие капли форсунками, вращающимися дисками или турбинками. Абсорберы широко применяют в различных отраслях промышленности.

Таблица. 4.Технические характеристики абсорбера представлены в таблице

Параметры:	Кол:	Ед. измерения:
Производительность по газу	5,0	млн. нм3/сут
Давление рабочее	от 4,0 до 10,0	МПа
Давление расчетное	11,0	МПа
Температура рабочая	от + 1 до + 40	0С
Температура максимальная рабочей среды	не более + 40	0С
Температура минимальная стенки абсорбера, находящегося под давлением	- 37	0С
Объем абсорбера	43,5	м3
Прибавка для компенсации коррозии	4,5	мм
Число циклов нагружения (за расчетный срок службы)	Не более 1000	Ед.
Габариты абсорбера: - высота - диаметр внутренний	16 620 2 000	мм
Масса абсорбера	70 600	кг
Срок службы	30	лет

 

 

 

Десорбер

 

Десорбер  — массообменный колонный аппарат для извлечения из насыщенного абсорбента компонентов, поглощённых в процессе абсорбции, и получения регенерированного абсорбента. Применяется при абсорбционном извлечении из природного газа водяных паров, углеводородных и кислых компонентов и др., а также в абсорбционных холодильных машинах.

Рис.5. Схема десорбера         Рис.6. Десорбер

 

  Десорбер изображённый на рисунке 5, содержит корпус 1, в нижней части которого под глухой тарелкой 2 размещена кубовая часть 3, выше которой одна над другой установлены тарелки 4 массобменной части десорбера 5. Кубовая часть десорбера снабжена входным патрубком 6 для ввода реагента и дренажным патрубком 12. К глухой тарелке в кубовой части десорбера жестко прикреплен защитный экран 8, выполненный из составных металлических пластин, соединенных между собой сваркой. Экран ориентирован перпендикулярно направлению входного потока реагента и прикреплен к глухой тарелке с зазором от корпуса десобера. Каждая из массообменных тарелок содержит приваренные к ней патрубки 7, к которым с зазором к полотну тарелки установлены колпачки, выполненные из двух частей, соединенных между собой сварным швом. Верхняя часть колпачка (донышко) 9 скруглено, а свободная нижняя (направленная в сторону тарелки) кромка 10 выполнена с зубцами, по меньшей мере три из которых отогнуты в сторону патрубка и приварены к его наружной поверхности. Колпачок и все детали тарелок изготовлены из материалов, устойчивых к воздействию рабочей среды, а защитный экран - из листового проката.

 

Таблица. 5.Технические характеристики десорбера представлены в таблице

Параметры:	Кол:	Ед. измерения:
Высота	80000	мм
Толщина стенки	до 160	мм
Температура среды	от -60 до +420	° С
Давление	до 16	МПа

 

 

Смеситель

 

Смесители кислот оборудуются штуцерами для присоединения трубопроводов и замера уровня кислоты, а также нижним люком для периодической чистки и выполнения ремонтных работ изображон на рисунке 7.

 Рис.7. 1 – емкость стальная, футерованная диабазовой плиткой в 2 слоя; 2 – погружной насос; 3 – люк для чистки; 4 – наливной штуцер для воды; 5 – штуцер для отбора проб и замера; 6 – наливной патрубок; 7 – выпускной штуцер.

 

Таблица. 6.Технические характеристики смесителя представлены в таблице

Параметры:	Кол:	Ед. измерения:
Давление расчетное	1,8	МПа
Давление пробное	2,4	МПа
Температура расчетная	50	° С

 

Емкости для химической промышленности

 

Емкости изготавливаются из высокопрочных коррозиестойких листовых термопластов (полимеров):

• Полипропилен – ПП (PP-H, PP-B, PP-R, PPs, PPs-el)
• Полиэтилен – ПЭ (PE 100, PE 100-RC, PE 500)
• Поливинилхлорид – ПВХ (PVC, PVC-C)
• Поливинилиденфторид – ПВДФ (PVDF)
• Этиленхлортрифторэтилен – ЕСТФЕ (ECTFE)

Рис.8. Емкости для химической промышленности

В каждом конкретном случае, для каждой конкретной среды подбирается свой материал и толщина.

Цилиндрические емкости используются как в быту, так и в различных областях промышленности: в гальванике, машиностроении, металлургии, химической, пищевой и др. областях промышленности.

По требованию Заказчика цилиндрические емкости могут комплектоваться: крышками, петлями, штуцерами, трубопроводами, кранами, уровнемерами, автоматикой и другим дополнительным оборудованием. Также по требованию Заказчика емкости могут быть утеплены.

Возможно изготовление емкостей больших объемов на территории Заказчика.

При изготовлении цилиндрических емкостей используются только высококачественное первичное сырье и надежное, современное оборудование, которое гарантирует Заказчику высокое качество изделий и сварных швов:

Раскрой для изготовления цилиндрических емкостей выполняется на фрезерном станке ЧПУ, что гарантирует точные просчеты изготавливаемого изделия.

Сварка готовых элементов цилиндрических емкостей производится на стыковой машине INGENIA (Германия), что гарантирует высочайшую прочность шва.

Таблица. 7.Технические характеристики Емкости для химической промышленности

представлены в таблице

Параметры:	Кол:	Ед. измерения:
Объём емкости	от 1 до 300	куб.м
Возможность хранения жидкостей с рабочей температурой	до +140	° С

 

Насос

Химический центробежный насос ADH 120 греческой фирмы AlphaDynamic имеет рабочую точку по производительности 20 м3/ч при давлении 10 м.в.ст.. Обратите внимание, что в других каталогах часто указывают максимальные значения производительности и давления, которые не следует учитывать при подборе.

Рис.9. Химический насос AlphaDynamic ADH 120

 

Химический центробежный насос ADH 120 греческой фирмы AlphaDynamic имеет рабочую точку по производительности 20 м3/ч при давлении 10 м.в.ст.. Обратите внимание, что в других каталогах часто указывают максимальные значения производительности и давления, которые не следует учитывать при подборе. 

 

Данный насос обладает химической стойкостью, он достаточно герметичен (в нем могут быть установлены либо манжетное, либо сильфонное уплотнения). Насос ADH 120 предназначен для перекачивания агрессивных и нейтральных жидкостей с максимальной вязкостью 500 сантипуаз и максимальным размером твердых частиц 6 мм. Подходит для перекачки очень сильно загрязненных жидкостей.

Насос ADH 120 изготавливается из полипропиленового РР или фторопластового PVDF/ECTFE (тефлон усиленный стекловолокном) корпусов. Модель из полипропилена может работать до температуры жидкости 80 градусов, а из фторопласта до 95 градусов цельсия.

 

Таблица. 8.Технические характеристики насоса представлены в таблице

Параметры:	Кол:	Ед. измерения:
Расход	20	м3/ч
Мощность	10	кВт
Обороты	3000	Обор/мин
Температура	от 0 до +80	° С

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Описание технических требований к проектируемой системе

 

Способ обеспечивает высокое качество очистки, является экономичным, а получение гидроксида натрия из исходного раствора и регенерация насыщенного кислыми газами раствора после очистки осуществляется с помощью одного и того же электрохимического реактора, т.е. электроэнергия, затраченная на получение абсорбента, эквивалентно обеспечивает также и его регенерацию. Способ может быть реализован как в стационарных, так и в передвижных установках, непосредственно на месте появления подлежащих очистки газовых сред, что также расширяет его функциональные возможности.

 

1. Требования к технологическому процессу

 

К рассматриваемому технологическому процессу предъявляются следующие требования:

Таблица 9 – Требования, предъявляемые к технологическому процессу

№	Параметр	Значение	Единица измерения
1	Раствор сульфата щелочного металла подаваемого в ёмкость	10-15	%
2	Содержание сероводорода в исходном природном газе	0,35-0,45	г/м3
3	Давление на стадии абсорбции должно поддерживаться в пределах	30... 38	кгс/см2
4	Количество NaOH для очистки 1000 нм3 газа	20	кг
5	Затраты электроэнергии для синтеза NaOH	56	кВт ч

 

 

 

 

 

 

 

 

2. . Требования к оборудованию

 

Приняв во внимание требования, предъявляемые к технологическому процессу, составим перечень требований к оборудованию:

Таблица 10 – Требования к оборудованию

№	Параметр	Значение	Единица измерения
1	Температура, на которую рассчитан абсорбер	от + 1 до + 40	0С
2	Давление, на которое  рассчитан абсорбер	от 4,0 до 10,0	МПа
3	Температура, на которую рассчитана ёмкость	до +140	° С
4	Расход, с которым справляется насос	20	м3/ч

 

 

3. Требования к датчикам

 

Требования к датчикам основываются на требованиях, предъявляемых к технологическому процессу.

 

Таблица 11 – Требования к датчикам

№	Параметр	Значение	Единица измерения
1	Содержание сероводорода в исходном природном газе	0,35-0,45	г/м3
2	Расход сульфата натрия при пуске установки	120	кг
3	Удельный расход абсорбента (католита)	0,8-1,2	л/м3