Образование продуктов деструкции в аминовых растворах очистки природного газа | Статья в журнале «Молодой ученый»

Библиографическое описание:

Хасанов А. С., Сатторов М. О., Ямалетдинова А. А. Образование продуктов деструкции в аминовых растворах очистки природного газа // Молодой ученый. — 2015. — №2. — С. 221-223. — URL https://moluch.ru/archive/82/14944/ (дата обращения: 14.08.2018).

В настоящее время значительное количество добываемого газа (природного и попутного нефтяного) содержит кислые компоненты — сероводород и диоксид углерода. Содержание этих веществ в газах разных месторождений изменяется в широких пределах от долей до десятков процентов. Сероводород является ядовитым веществом, его максимальное количество в газе, подаваемом в магистральные трубопроводы, регламентируются. Сероводород, также как и диоксид углерода, в присутствии воды образует кислоты, которые вызывают химическую и электрохимическую коррозию металлов. При определенных условиях сероводород является причиной сульфидного растрескивания металлов. Присутствие значительного количества диоксида углерода в газе снижает его теплоту сгорания, которая также регламентируется. Эти причины привели к разработке и промышленной реализации множества способов очистки углеводородных газов от кислых компонентов.

В Узбекистане, также как и в зарубежной практике, для очистки газа от сероводорода и диоксида углерода используется технология с применением алканоламинов. Основными достоинствами этой технологии являются: Высокая и надежная степень очистки газа независимо от парциального давления сероводорода и углекислоты, низкая вязкость водных поглотительных растворов, низкая абсорбция углеводородов, что гарантирует высокое качество кислых газов, являющихся сырьем для производства серы.

Использование аминовых растворов в процессах очистки имеет ряд недостатков, основ-ными из которых являются вспенивание абсорбента, а в ряде случаев уменьшение с течением времени его поглотительной способности [1]. Исследование и повышение стабильности абсорбционной емкости является актуальной задачей газоочистки. Основной причиной возникающих в процессе эксплуатации трудностей служит термохимическое разложение растворов абсорбента при взаимодействии с диоксидом углерода, содержащихся в очищаемом газе, при котором образуются продукты деструкции — азотсодержащие органические соединения [2]. Присутствие их в аминовых растворах ухудшает эксплуатационные свойства абсорбента, т. е. увеличивает вязкость раствора, снижает абсорбционные свойства, значительно повышает пенообразование раствора. Устранение этих негативных факторов является первостепенной задачей, так как они непосредственно влияют на производительность аминной системы и качество получаемой продукции. [3]

Исследование показали, что интенсивность разложения аминов зависит от состава газа, режима работы абсорбера и десорбера, наличия примесей и в самом растворе амина [4]. Как правила в растворах аминов идентифициированы сразу несколько продуктов разложения. Из кислых компонентов (H2S и СО2) влияние диоксида углерода на разложение аминов более значительно. Одним из основных продуктов побочной реакции ДЭА с СО2 является N,N-ди(2-оксиэтил)-пиперазин (ОЭП). Производные ОЭП некоррозионноактивны и обладают поглотительной способностью в отношении кислых компонентов. При регенерации отработанного аминового раствора термическое разложение аминов без углекислоты протекает в малой степени и усиливается с повышением температуры и степени насыщения аминов СО2. Потери ДЭА под действием СО2 незначительны при температуре 100оС и давлении 1,2 МПа и достигает более 90 % при температуре 175 оС и давлении 4,1МПа. Вероятно при взаимодействии СО2 с аминами образуются карбонаты или карбаматы, которые превращаются в оксазолидон-2, затем в оксиэтил имидазолидон-2. Скорости побочных реакций обычно низки, продукты которых при длительной циркуляции раствора накапливаются в системе. [5,6]

Научной новизной в данной работе является исследование и анализ продуктов деструк-ции аминовых растворов, которые до сих пор не были в должной мере изучены и определены. Изучение особенностей побочных продуктов очистки газа, процессов очистки аминовых растворов от них, а также разработка оптимальной технологии очистки растворов является актуальной научно-прикладной задачей, решение которой позволит значительно повысить технико-экономические показатели процесса очистки газа от сероводорода и диоксида углерода.

Для определения состава продуктов деструкции диэтаноламина был проведен качественный и количественный анализ кубового остатка вакуумной дистилляции рабочего раствора диэтаноламина, определены его физико-химические свойства в лабораторных условиях, что представляет большой интерес для настоящей работы.

В таблице 1 приведены основные продукты деструкции ДЭА, а также массовая концентрация ПДД.

Таблица 1

Компонент

Химическая формула

Мол. масса

Конц., % масс.

ДЭА, связанный в виде ПДД, всего,в т. ч.:

 

-

100,0

диэтанолпиперазин (ДЭП)

174

33,3

N(гидроксиэтил)оксазолидон (ГЭОД)

103

18,9

N΄бис(гидроксиэтил)-имидазолидон (БГЭИ)

146

6,7

трис(гидроксиэтил)-этилендиамин (ТГЭЭД)

192

6,3

N гидроксиэтилпиперазин (ГЭП)

130

7,8

прочие

 

 

27,0

 

Сегодня в мире существует несколько технологий, направленных на решение вышеуказанных проблем:

-        вакуумная дистилляция;

-        система фильтров;

-        электродиализ;

-        применение ингибиторов;

-        применение ионообменных смол.

Из вышеперечисленных методов наиболее перспективным на наш взгляд является применение ионообменных смол. В настоящей работе предлагается применение ионообменных смол для очистки от продуктов деградации аминового раствора.

 

Литература:

 

1.         Технология переработки сернистого природного газа Текст.: Справочник/А. И. Афанасьев, В. М. Стрючков, Н. И. Подлегаев и др. — Под ред. А. И. Афанасьева. -М.: Недра, 1993. 152 с.

2.         Мурин В. И., Кисленко Н. Н., Сурков Ю. В. Технология переработки газа и конденсата: Справочник: В 2 ч. — М.: ООО «Недра-Бизнесцентр», 2002. — Ч.1–517 с.: ил.

3.         Агаев, Г.А., Настека, В.И., Сеидов, З. Д. Окислительные процессы очистки сернистых природных газов и углеводородных конденсатов Текст. — М.: Недра, 1996. 301 е.; ил.

4.         Дж. Прайс Экономичная очистка аминового раствора Текст. // Нефтегазовые технологии. 1996. — № 1–2. — С. 58–59. Мановян, А. К. Технология первичной переработки нефти и природного газа Текст.: учебное пособие для вузов. — Изд. 2-е — М.: Химия, 2001. — 568 е.; ил.

5.         Ященко В. Л., Лысикова Т. И. Повышение эффективности подготовки и комплексной переработки газа. — Баку, 1983. — с. 114–119.

6.         Стюарт Э.Дж., Ланнинг Р. А. Сокращение потерь реагента на установках очистки аминами // Нефтегазовые технологии — 1995. — № 2. — с.53–56.

Основные термины (генерируются автоматически): очистка газа, вакуумная дистилляция, газ, компонент, поглотительная способность, продукт, сероводород, углерод.


Похожие статьи

Схема экологически безопасного газохимического комплекса...

Кислые газы с установок аминовой очистки сырого газа (H2S,CO2) поступают на установку

получения ценных серосодержащих продуктов путем взаимодействия с диоксазином (20) и

Полученную смесь сероводорода, водорода и диоксида углерода направляют в реактор (18)...

Адсорбционная очистка легких углеводородных смесей и газов

В качестве газов–разбавителей использовали азот и воздух. Проскок сероводорода контролировали по раствору уксуснокислого кадмия.

Адсорбционная очистка веретенного масла от нежелательных компонентов силикагелем КСК.

Методы и перспективы борьбы с сероводородом на нефтяных...

процесс, сероводород, газ, окружающая среда, процесс очистки газа, углекислый газ, попутный нефтяной газ, абсорбционная очистка, нефтяной газ, поглотительный раствор.

Изучение физико-химических свойств адсорбентов при очистке...

Донорная способность атомов серы возрастает с увеличением степени метилирования органических молекул: (CH3)2S>C2H5SH>CH3SH>H2S>COS.

Факт соадсорбции компонентов природного газа

Рябова T. C., Чемодуров П. А. Очистка природного газа от сероводорода.

Исследование этаноламинов при очистке сернистых газов...

Это позволяет в зависимости от конкретных условий решать различные задачи: селективное извлечение сероводорода из смеси с диоксидом углерода, комплексная очистка газа от кислых компонентов и сероорганических соединений и др.

Переработка диоксида углерода с использованием...

Существует несколько методом очистки воздуха от диоксида углерода.

Процесс переработки углекислого газа под действием солнечного света в присутствии фотокатализатора решает сразу как экологическую проблему, так и энергетическую, потому, что продуктом реакции является...

Определение поглотительной способности наиболее известных...

Статья посвящена анализу поглотительной способности различных промышленных адсорбентов

При использовании продукта в качестве материала для очистки сточных вод

3. Остаточная органическая газификация окисляющимся газом (пар или углекислый газ) при...

Обзор методов борьбы с сероводородом при добыче нефти

Химические методы удаления сероводорода в продукции нефтяных скважин основаны на его экстракции растворами химических реагентов (поглотителей сероводорода) и их условно

5. Шаймарданов В. Х. Разработка высокоэффективной технологии очистки нефти от газа. /

Технологическое оформление установок аминовой очистки газов

Образующиеся сероводород и диоксид углерода реагируют с амином в верхней зоне абсорбционной колонны.

Этот способ используется для очистки газов с высоким содержанием кислых компонентов.

Схема экологически безопасного газохимического комплекса...

Кислые газы с установок аминовой очистки сырого газа (H2S,CO2) поступают на установку

получения ценных серосодержащих продуктов путем взаимодействия с диоксазином (20) и

Полученную смесь сероводорода, водорода и диоксида углерода направляют в реактор (18)...

Адсорбционная очистка легких углеводородных смесей и газов

В качестве газов–разбавителей использовали азот и воздух. Проскок сероводорода контролировали по раствору уксуснокислого кадмия.

Адсорбционная очистка веретенного масла от нежелательных компонентов силикагелем КСК.

Методы и перспективы борьбы с сероводородом на нефтяных...

процесс, сероводород, газ, окружающая среда, процесс очистки газа, углекислый газ, попутный нефтяной газ, абсорбционная очистка, нефтяной газ, поглотительный раствор.

Изучение физико-химических свойств адсорбентов при очистке...

Донорная способность атомов серы возрастает с увеличением степени метилирования органических молекул: (CH3)2S>C2H5SH>CH3SH>H2S>COS.

Факт соадсорбции компонентов природного газа

Рябова T. C., Чемодуров П. А. Очистка природного газа от сероводорода.

Исследование этаноламинов при очистке сернистых газов...

Это позволяет в зависимости от конкретных условий решать различные задачи: селективное извлечение сероводорода из смеси с диоксидом углерода, комплексная очистка газа от кислых компонентов и сероорганических соединений и др.

Переработка диоксида углерода с использованием...

Существует несколько методом очистки воздуха от диоксида углерода.

Процесс переработки углекислого газа под действием солнечного света в присутствии фотокатализатора решает сразу как экологическую проблему, так и энергетическую, потому, что продуктом реакции является...

Определение поглотительной способности наиболее известных...

Статья посвящена анализу поглотительной способности различных промышленных адсорбентов

При использовании продукта в качестве материала для очистки сточных вод

3. Остаточная органическая газификация окисляющимся газом (пар или углекислый газ) при...

Обзор методов борьбы с сероводородом при добыче нефти

Химические методы удаления сероводорода в продукции нефтяных скважин основаны на его экстракции растворами химических реагентов (поглотителей сероводорода) и их условно

5. Шаймарданов В. Х. Разработка высокоэффективной технологии очистки нефти от газа. /

Технологическое оформление установок аминовой очистки газов

Образующиеся сероводород и диоксид углерода реагируют с амином в верхней зоне абсорбционной колонны.

Этот способ используется для очистки газов с высоким содержанием кислых компонентов.

Обсуждение

Социальные комментарии Cackle

Похожие статьи

Схема экологически безопасного газохимического комплекса...

Кислые газы с установок аминовой очистки сырого газа (H2S,CO2) поступают на установку

получения ценных серосодержащих продуктов путем взаимодействия с диоксазином (20) и

Полученную смесь сероводорода, водорода и диоксида углерода направляют в реактор (18)...

Адсорбционная очистка легких углеводородных смесей и газов

В качестве газов–разбавителей использовали азот и воздух. Проскок сероводорода контролировали по раствору уксуснокислого кадмия.

Адсорбционная очистка веретенного масла от нежелательных компонентов силикагелем КСК.

Методы и перспективы борьбы с сероводородом на нефтяных...

процесс, сероводород, газ, окружающая среда, процесс очистки газа, углекислый газ, попутный нефтяной газ, абсорбционная очистка, нефтяной газ, поглотительный раствор.

Изучение физико-химических свойств адсорбентов при очистке...

Донорная способность атомов серы возрастает с увеличением степени метилирования органических молекул: (CH3)2S>C2H5SH>CH3SH>H2S>COS.

Факт соадсорбции компонентов природного газа

Рябова T. C., Чемодуров П. А. Очистка природного газа от сероводорода.

Исследование этаноламинов при очистке сернистых газов...

Это позволяет в зависимости от конкретных условий решать различные задачи: селективное извлечение сероводорода из смеси с диоксидом углерода, комплексная очистка газа от кислых компонентов и сероорганических соединений и др.

Переработка диоксида углерода с использованием...

Существует несколько методом очистки воздуха от диоксида углерода.

Процесс переработки углекислого газа под действием солнечного света в присутствии фотокатализатора решает сразу как экологическую проблему, так и энергетическую, потому, что продуктом реакции является...

Определение поглотительной способности наиболее известных...

Статья посвящена анализу поглотительной способности различных промышленных адсорбентов

При использовании продукта в качестве материала для очистки сточных вод

3. Остаточная органическая газификация окисляющимся газом (пар или углекислый газ) при...

Обзор методов борьбы с сероводородом при добыче нефти

Химические методы удаления сероводорода в продукции нефтяных скважин основаны на его экстракции растворами химических реагентов (поглотителей сероводорода) и их условно

5. Шаймарданов В. Х. Разработка высокоэффективной технологии очистки нефти от газа. /

Технологическое оформление установок аминовой очистки газов

Образующиеся сероводород и диоксид углерода реагируют с амином в верхней зоне абсорбционной колонны.

Этот способ используется для очистки газов с высоким содержанием кислых компонентов.

Схема экологически безопасного газохимического комплекса...

Кислые газы с установок аминовой очистки сырого газа (H2S,CO2) поступают на установку

получения ценных серосодержащих продуктов путем взаимодействия с диоксазином (20) и

Полученную смесь сероводорода, водорода и диоксида углерода направляют в реактор (18)...

Адсорбционная очистка легких углеводородных смесей и газов

В качестве газов–разбавителей использовали азот и воздух. Проскок сероводорода контролировали по раствору уксуснокислого кадмия.

Адсорбционная очистка веретенного масла от нежелательных компонентов силикагелем КСК.

Методы и перспективы борьбы с сероводородом на нефтяных...

процесс, сероводород, газ, окружающая среда, процесс очистки газа, углекислый газ, попутный нефтяной газ, абсорбционная очистка, нефтяной газ, поглотительный раствор.

Изучение физико-химических свойств адсорбентов при очистке...

Донорная способность атомов серы возрастает с увеличением степени метилирования органических молекул: (CH3)2S>C2H5SH>CH3SH>H2S>COS.

Факт соадсорбции компонентов природного газа

Рябова T. C., Чемодуров П. А. Очистка природного газа от сероводорода.

Исследование этаноламинов при очистке сернистых газов...

Это позволяет в зависимости от конкретных условий решать различные задачи: селективное извлечение сероводорода из смеси с диоксидом углерода, комплексная очистка газа от кислых компонентов и сероорганических соединений и др.

Переработка диоксида углерода с использованием...

Существует несколько методом очистки воздуха от диоксида углерода.

Процесс переработки углекислого газа под действием солнечного света в присутствии фотокатализатора решает сразу как экологическую проблему, так и энергетическую, потому, что продуктом реакции является...

Определение поглотительной способности наиболее известных...

Статья посвящена анализу поглотительной способности различных промышленных адсорбентов

При использовании продукта в качестве материала для очистки сточных вод

3. Остаточная органическая газификация окисляющимся газом (пар или углекислый газ) при...

Обзор методов борьбы с сероводородом при добыче нефти

Химические методы удаления сероводорода в продукции нефтяных скважин основаны на его экстракции растворами химических реагентов (поглотителей сероводорода) и их условно

5. Шаймарданов В. Х. Разработка высокоэффективной технологии очистки нефти от газа. /

Технологическое оформление установок аминовой очистки газов

Образующиеся сероводород и диоксид углерода реагируют с амином в верхней зоне абсорбционной колонны.

Этот способ используется для очистки газов с высоким содержанием кислых компонентов.

Задать вопрос