Проект установки очистки технологических газов от сероводорода

ВВЕДЕНИЕ 5
1. Литературный обзор. Обоснование технологической схемы 6
1.1 Общие сведения о процессах сероочистке углеводородного газа 6
1.1.2 Абсорбционные методы 7
1.1.3 Адсорбционные методы 8
1.1.4 Каталитические методы 9
1.1.5 Микробиологические методы очистки газа 9
1.2. АБСОРБЦИОННЫЕ МЕТОДЫ ОЧИСТКИ ГАЗА 18
1.2.1 МЭА–способ 18
1.2.2 ДЭА-способ 21
1.2.3 МДЭА/ДЭА-способ 22
1.2.4 Прочие способы очистки 23
1.3 Выводы и обоснование выбора технологической схемы 30
1.4 Обоснование выбора процесса абсорбции 31
2. Описание технологической схемы 32
3 Основные отходы, образующиеся в технологической схеме 34
4.Материальный баланс процесса 35
5. Расчет и подбор оборудования 37
6. Охрана труда и защита окружающей среды 47
6.1 Характеристика проектируемого производства 47
6.2 Производственная санитария 51
7. План расположения оборудования 61
8 Технико-экономическая часть 62
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 74
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 75
Приложение А 78
Приложение Б 80
Приложение В 82
Приложение Г 84

Весь текст будет доступен после покупки

На данный момент сокращение производственных и бытовых выбро-сов является важным составляющим при регулировании экологических проблем. Одним из важных шагов является сокращение выбросов через факела – сжигание попутного газа при разработке нефтегазовых место-рождений. Кислые компоненты как сероводород и меркаптаны в составе попутного газа являются токсичными веществами, проявляющие пагубные воздействия на окружающую среду и людей. Другие составляющие, такие как углекислый газ, являются парниковыми газами, воздействия которых проявляются в глобальных масштабах, а именно увеличением температу-ры и изменением климата.
Очистка газа от кислых компонентов, таким образом, является важ-ным шагом в цепочке производственных процессов нефтяной промышлен-ности. Исследование, оптимизация, увеличение эффективности данного процесса поможет уменьшит ее воздействие на окружающую среду. Кроме того, данный процесс в большинстве развитых стран используется для очистки выхлопных газов из угольных и мазутных ТЭЦ, улучшая таким образом экологическую обстановку регионов. [1]
Повышение экологической безопасности процессов переработки вы-сокосернистых газов может осуществляться по следующим направлениям:
• разработка принципиально новых технологий очистки газа
• усовершенствование существующих производств за счет осна-щения дополнительными процессами с использованием новых технологи-ческих приемов и оборудования или создание замкнутых технологических циклов, позволяющих повысить эффективность сероочистки.
С точки зрения экологической безопасности наиболее привлекатель-ным является первое направление, однако, для действующих производств на данном этапе актуально и наиболее реально для осуществления - второе направление.
В проекте представлены материалы по проектированию заключи-тельной стадии утилизации сероводорода из серосодержащих газов вто-ричной переработки нефти – абсорбция и десорбции сероводорода ме-тилдиэтаноламина.

Весь текст будет доступен после покупки

Сероводород (сернистый водород, сульфид водорода) – бесцветный газ с запахом тухлых яиц и сладковатым вкусом. Химическая формула – H2S. Плотность при н.у. (0 oC, 760 мм рт. ст.) ?H2Sн.у. = 1,5392 г/см3. Мо-лярная масса МH2S = 34,082 г/моль. Температура кипения Ткип = – 60,4 оС. Температура плавления Тпл. = – 85,60 оС. Температура критическая Ткр. = 100 оС. Давление критическое – 8,82 МПа. Объем критический – 98,5 см3/моль. Критический коэффициент сжимаемости – 0,284. Теплота паро-образования при нормальной температуре кипения – 18,66 кДж/моль. Растворимость сероводорода в воде при н.у. составляет 3 об/об. Смеси се-роводорода с воздухом взрывоопасны в пределах концентраций H2S (% об.) – 4 ? 45.
Сероводород сильный нервнопаралитический яд: острое отравление наступает при концентрации 0,2–0,3 мг/м3, концентрация выше 1 мг/м3 смертельна. Предельно-допустимая максимально-разовая концентрация сероводорода в воздухе населённых мест ПДКм.р. = 0,008 мг/м3.
Сероводород - кислота, вызывающая химическую и электрохимиче-скую (в присутствии воды) коррозию металлов. При определенных усло-виях протекает сульфидное растрескивание металлов.
Отмечается коррозионное действие газа с содержанием 0,025 % H2S и выше, этот процент считается «порогом» коррозионной концентрации сероводорода, ниже которого присутствие H2S считается «следами». Од-нако наличие других факторов (высокое давление, присутствие H2O, O2) могут привести к коррозии и при меньшем содержании сероводорода.
Таким образом, очистка углеводородного газа от сероводорода вы-зывается не только требованиями санитарно-гигиенического порядка, но и диктуется производственной необходимостью:
? предохранять трубы, аппаратуру и оборудование от коррозии при транспорте, переработке и использовании газа;
? иметь газ, пригодный для бытового, энергетического и промыш-ленного использования.
? получить путем переработки очищенных газов продукты надле-жащей конденсации без примеси сернистых соединений. [1-6]
Допустимое содержание сероводорода в очищенном углеводород-ном газе по ГОСТ 5542-87 «Газы горючие природные для промышленного и коммунально-бытового назначения. Технические условия» п.1.1 не должно превышать 0,02 г/м3.[7]
Существует большое число методов очистки углеводородного газа, которые условно относят к трем группам – абсорбционные, адсорбцион-ные и каталитические методы (см. рис. 1.). Наиболее широко распро-странены первые методы, допускающие любое начальное содержание примесей в газе, а адсорбционные процессы используют при малых начальных содержаниях примесей (3–5% об.), но при этом они позволяют глубоко очистить газ.

1.1.2 Абсорбционные методы по характеру используемого аб-сорбента делят на методы химической абсорбции (хемосорбции), физиче-ской абсорбции, комбинированные и окислительные.
Хемосорбционные процессы основаны на химическом взаимодей-ствии сероводорода с активным компонентом абсорбента, в качестве кото-рого в этих процессах применяют амины (процессы: Амин-гард (хемосор-бент - алканоламин + вода), Адип (хемосорбент – диизопропаноламин + вода), Экономин (хемосорбент – дигликольамин + вода) и щелочные рас-творы (процессы: Бен- фильд (хемосорбент – карбонат калия + вода + до-бавки бенфильд), Катакарб (хемосорбент – раствор поташа + ингибитор коррозии + катализатор). Процессы химической абсорбции характеризу-ются высокой избирательностью по отношению к кислым компонентам и позволяют достигать высокой степени очистки от сероводорода.

Весь текст будет доступен после покупки

1. Сигэру О. Химия органических соединений серы / О. Сигэру. М.: Химия. 2005. 512 с.
2. Мановян А. К. Технология первичной переработки нефти и при-родного газа /А.К. Мановян. М.: Химия. 2001. 568 с.
3. Бекиров Т. М. Первичная переработка природных газов/ Т.М. Бекиров. М.: Химия. 2007. 256с.
4. Мурин В. И. Технология переработки природного газа и конден-сата: Справочник: В 2 ч. / В.И. Мурин. М.: ООО Недра-Бизнесцентр. 2002. Ч.1. 517с.
5. Николаев В. В. Основные процессы физической и физико-химической переработки газа / В. В. Николаев, Н.В. Бусыгина, И.Г. Бусыгин. М.: ОАО Издательство «Недра».2008. 184 с.
6. Стрижов И. Н. Добыча газа / И.Н. Стрижов, И.Е. Ходанович. Москва-Ижевск: Институт компьютерных исследований. 2003. 376 с.
7. ГОСТ 5542-87. Газы горючие природные для промышленного и коммунально-бытового назначения. Взамен ГОСТ 5542-78; введ. 1988-01-01 М.: ИПК Издательство стандартов. 2000. 3с.
8. Мирзаджанзаде А.Х. Основы технологии добычи газа / А.Х Мир-заджанзаде, О.Л. Кузнецов, К.С. Басниев, З.С. Алиев. М.: ОАО Издательство «Недра». 2003. 880 с.
9. Зиберт Г.К. Подготовка и переработка углеводородных газов и конденсата. Технологии и оборудование: Справочное пособие / Г.К. Зиберт, А.Д. Седых Ю.А. Кашицкий, Н.В. Михайлов, В.М. Демин. М.: ОАО Недра-Бизнесцентр. 2001. 316 с.
10. Очистка технологических газов / Под редакцией Т.А. Семеновой, И.Л. Лейтес. М.: Химия. 2007. 243 с.

Весь текст будет доступен после покупки