Вахит Казамбаев

Удаление меркаптанов из ПНГ

Recommended Posts

Добрый вечер!

Хотел бы поинтересоваться по поводу технологий удаления меркаптанов наряду сероводородом из ПНГ. Известны разные технологии, такие как сульфинол, селексол или, например, использующие дигликольамин.

Может поделитесь опытом решения подобных проблем, желательно, если возможно, с реальными примерами и технологиями.

И еще возможно ли довести до низкого уровня содержание меркаптанов, например за счет увеличения водной фазы. Сейчас используем - 35 МДЭА, 15 ДЭА и 50 воды, строя модель и увеличивая содержание водной фазы до 70 процентов - получаются вполне хорошие результаты, при одновременном выдерживании требований по сероводороду. Может ли комплексный подход - снижение температуры абсорбции, кратности циркуляции и увеличение водной фазы - дать существенный эффект?

Буду ждать ответов! Спасибо!

Share this post


Link to post
Share on other sites

Здравствуйте!

Мне всегда казалось, что амин может улавливать лишь самые низшие меркаптаны. Для удаления же оставшихся используют щелочь. Хотя я могу и ошибаться.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Здравствуйте!

Мне всегда казалось, что амин может улавливать лишь самые низшие меркаптаны. Для удаления же оставшихся используют щелочь. Хотя я могу и ошибаться.

Добрый день!

 

Да, конечно, пропил- и выше меркаптаны амины практически не абсорбируют. Другое дело метил- и этилмеркаптаны, которые, в основном, и содержатся в ПНГ.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Добрый день!

 

Да, конечно, пропил- и выше меркаптаны амины практически не абсорбируют. Другое дело метил- и этилмеркаптаны, которые, в основном, и содержатся в ПНГ.

И все равно, тот коэф. извлечения, который и на легкие меркатаны получается с амином, позволяет утверждать, что "амином меркаптаны не удаляют".

 

Как их удаляют:

 - удаление меркаптанов из СУГ. Т.к. криогенном выделении тяжелых УГ и  последующем разделении большая часть (ок. 90%) меркаптанов уходит в С3 и С4, то целесообразно чистить не весь газовый поток, а только продукты. Т.е. ставят адсорбцию (или Merox, если кто-то с НПЗшным прошлым в советниках) на СПБТ.

 - адсорбцией 

-  редко Rectisol и Merox (кому надо возиться с лицензионной установкой...вообщем, у газовиков не популярно. Фанаты закупок всего лицензионного и у само дорогой компании вполне могут применять)

 

А, как общие методы удаления кислых газов работают с меркатанами (см. табличку)

Методы удаления кислых газов.pdf

Share this post


Link to post
Share on other sites

И все равно, тот коэф. извлечения, который и на легкие меркатаны получается с амином, позволяет утверждать, что "амином меркаптаны не удаляют".

 

Как их удаляют:

 - удаление меркаптанов из СУГ. Т.к. криогенном выделении тяжелых УГ и  последующем разделении большая часть (ок. 90%) меркаптанов уходит в С3 и С4, то целесообразно чистить не весь газовый поток, а только продукты. Т.е. ставят адсорбцию (или Merox, если кто-то с НПЗшным прошлым в советниках) на СПБТ.

 - адсорбцией 

-  редко Rectisol и Merox (кому надо возиться с лицензионной установкой...вообщем, у газовиков не популярно. Фанаты закупок всего лицензионного и у само дорогой компании вполне могут применять)

 

А, как общие методы удаления кислых газов работают с меркатанами (см. табличку)

Добрый вечер! Спасибо за ответ!

Дело в том, что нас уже стоит Merox. И сейчас рассматриваем вариант с отказом от нее (создает достаточное количество проблем в эксплуатации). Поэтому, как всегда, в первую очередь исходим из максимального использования имеющегося оборудования. Например, использование каких-нибудь добавок или другого абсорбента (идеальный вариант). Хотел бы поинтересоваться, может поделитесь опытом эксплуатации подобных установок (Sulfinol, Purisol и т.д.); Rectisol не подходит и дело даже не только в метаноле и низких температурах, но и в составе газа - у нас ПНГ, поэтому С2+ более 15 процентов.

Буду ждать ответов!

Share this post


Link to post
Share on other sites

А в чем вы аминку свою симулируете?

Модели делаю в Hysys, хотелось бы и в Prosim попробовать, но пока как-то не доходило до этого.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Модели делаю в Hysys, хотелось бы и в Prosim попробовать, но пока как-то не доходило до этого.

А для амина какой модуль подгружаете? Пенг-Робинсон не пойдет, думаю от того и такие парадоксаоьные результаты симуляции.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Добрый вечер! Спасибо за ответ!

Дело в том, что нас уже стоит Merox. И сейчас рассматриваем вариант с отказом от нее (создает достаточное количество проблем в эксплуатации). Поэтому, как всегда, в первую очередь исходим из максимального использования имеющегося оборудования. Например, использование каких-нибудь добавок или другого абсорбента (идеальный вариант). Хотел бы поинтересоваться, может поделитесь опытом эксплуатации подобных установок (Sulfinol, Purisol и т.д.); Rectisol не подходит и дело даже не только в метаноле и низких температурах, но и в составе газа - у нас ПНГ, поэтому С2+ более 15 процентов.

Буду ждать ответов!

Еще немного потуплю. Каков масштаб проблем и бюджет (читай, необходимостьее решения)? Довести до предельно возможного существующее оборудование - один масштаб, сменить на фиг - другой?

Share this post


Link to post
Share on other sites

А для амина какой модуль подгружаете? Пенг-Робинсон не пойдет, думаю от того и такие парадоксаоьные результаты симуляции.

У меня два Хайсиса - пиратский и купленный на симуляцию гликоля и криогена. В обоих есть Amine package. Если у нас совпадают версии, то нужно в нем симулировать.

Честно признаюсь, что детально считать в нем не приходилось. В основном у меня криогенные и мембранные задачи.

Share this post


Link to post
Share on other sites

А для амина какой модуль подгружаете? Пенг-Робинсон не пойдет, думаю от того и такие парадоксаоьные результаты симуляции.

Да, Пенг-Робинсон не подходит, да и не пропускает он амины. Моделирую с использованием пакета аминов. Так вот, рабочий расход абсорбента составляет - 70000 кг в час. Количество газа - 36000 куб.м. в час. Доводя водную фазу до 70 процентов и увеличивая расход амина, удается снизить меркаптаны с 5 г на куб.м. вплоть до 0,02 (почти удовлетворяет требованиям) при выдерживании спецификации по сероводороду. Другое дело, что это модель, в реалии могут возникнуть проблемы с взаимодействием на тарелках (так называемый dumping), поэтому для достоверности надо проверить максимальную нагрузку по жидкости. Углекислый газ почти не захватывается, что должно положительно сказаться на Клаусе (надо посчитать).

У меня на компьютере 7.3 версия Hysys, пакет аминов присутствует.

По поводу бюджета - к сожалению, этим не занимаюсь. Моя задача (да и не только моя) подобрать технологию (при обоюдной заинтересованности). Приезжали представители одной известной химичекой компании, посмотрели и пообещали вернуться за пробой газа. Но все-таки, лучше иметь несколько приемлемых вариантов.

У нас остается колонна от Merox, вот может ее использовать для промывки водой, хотя Hysys показывает, что физичекая абсорбция меркаптанов смеси вода+амин эффективнее, чем просто промывать водой.

Так что, пока в думаем, благо время есть - вряд ли что-то будут менять до ППР.

В идеале, хорошо было бы попробовать поработать с другим абсорбентом - ДГА или ДИПА, но опять надо проверять и смотреть на экономику.

Спасибо за ответ!

Share this post


Link to post
Share on other sites

Да, Пенг-Робинсон не подходит, да и не пропускает он амины. Моделирую с использованием пакета аминов. Так вот, рабочий расход абсорбента составляет - 70000 кг в час. Количество газа - 36000 куб.м. в час. Доводя водную фазу до 70 процентов и увеличивая расход амина, удается снизить меркаптаны с 5 г на куб.м. вплоть до 0,02 (почти удовлетворяет требованиям) при выдерживании спецификации по сероводороду. Другое дело, что это модель, в реалии могут возникнуть проблемы с взаимодействием на тарелках (так называемый dumping), поэтому для достоверности надо проверить максимальную нагрузку по жидкости. Углекислый газ почти не захватывается, что должно положительно сказаться на Клаусе (надо посчитать).

У меня на компьютере 7.3 версия Hysys, пакет аминов присутствует.

По поводу бюджета - к сожалению, этим не занимаюсь. Моя задача (да и не только моя) подобрать технологию (при обоюдной заинтересованности). Приезжали представители одной известной химичекой компании, посмотрели и пообещали вернуться за пробой газа. Но все-таки, лучше иметь несколько приемлемых вариантов.

У нас остается колонна от Merox, вот может ее использовать для промывки водой, хотя Hysys показывает, что физичекая абсорбция меркаптанов смеси вода+амин эффективнее, чем просто промывать водой.

Так что, пока в думаем, благо время есть - вряд ли что-то будут менять до ППР.

В идеале, хорошо было бы попробовать поработать с другим абсорбентом - ДГА или ДИПА, но опять надо проверять и смотреть на экономику.

Спасибо за ответ!

у меня подмуващая мысль просто переделать существующий Мерокс на отчиску СУГ. Реально как видите?

Share this post


Link to post
Share on other sites

у меня подмуващая мысль просто переделать существующий Мерокс на отчиску СУГ. Реально как видите?

Добрый день!

Спецификация по меркаптанам предъявляется к сухому газу (0,016 г. на куб. м.). Да, большая их часть перейдет в конденсат из низкотемпературного сепаратора, но чтобы 99 %...... я не думаю. Тут прикинул, температуры низкие (-50-60 градусов) нужны для доведения до требований, наша ПХУ не потянет).

Спасибо!

Share this post


Link to post
Share on other sites

Добрый вечер!

Хотел бы поинтересоваться по поводу технологий удаления меркаптанов наряду сероводородом из ПНГ. Известны разные технологии, такие как сульфинол, селексол или, например, использующие дигликольамин.

Может поделитесь опытом решения подобных проблем, желательно, если возможно, с реальными примерами и технологиями.

И еще возможно ли довести до низкого уровня содержание меркаптанов, например за счет увеличения водной фазы. Сейчас используем - 35 МДЭА, 15 ДЭА и 50 воды, строя модель и увеличивая содержание водной фазы до 70 процентов - получаются вполне хорошие результаты, при одновременном выдерживании требований по сероводороду. Может ли комплексный подход - снижение температуры абсорбции, кратности циркуляции и увеличение водной фазы - дать существенный эффект?

Буду ждать ответов! Спасибо!

Мда, возьмите в долю! Это же прорыв на поприще аминов!!! 

 

А если серьезно, то:

1. Не считайте амины в HYSYS даже с пакетом амина. Эта программа очень приближенно умеет считать растворы с одим амином, и категорически не умеет считать растворы где аминов больше одного.

2. Для расчета возьмите PROMAX, или авторизированные ПО от Лицензиаров (если есть).

3. У Вас желание не тривиальное. Ответ в "программах общего пользования" Вы не найдете. Обратитесь к лицензиарам. За "первичный" расчет никто с вас денег не возьмет. С решением вопроса думаю помогут: Prosernat,  BASF, UOP. Все имеют "русских" представителей и авторитет каждой из фирм не вызывает нареканий.

 

P.S.  Ну не "хватает" водный раствор амина (без других углеводородов, в т.ч. эфиров) эти самые меркаптаны, что бы Вам HYSYS не рассказывал))). Только физическое растворение и закон Рауля))).

 

P.P.S. А какое давление процесса? По нашему опыту за счет физрастворения можно вынимать и до 90%, вопрос в давлении кратности орошения, которое будет определяться не меркаптанами, а степенью насышения амина  

Share this post


Link to post
Share on other sites

Ну, 99% - это слишком смело))  писалось про распределение меркаптанов в ШФЛУ, по сути, и о том то 90% этих меркаптанов сосредоточены в С3-С4.

А, что ситуация сейчас? Сколько H2S и меркаптанов в исходном газе? И сколько сейчас (без изменения режима аминки) меркаптанов в СОГе?

Добрый день! 

 

На данный момент (по последним анализам) - в среднем 14 г. на куб. м. сероводорода и 5 г. на куб. м. меркаптанов (суммарно метил- и этил-, С3+ не определяются). Общее количество входного газа - около 37000 куб. м. в час.

 

После установки аминовой очистки: 0,006 и 0,1 г. на куб. м. сероводорода и меркаптанов соответственно. 

Share this post


Link to post
Share on other sites

Добрый день! 

 

На данный момент (по последним анализам) - в среднем 14 г. на куб. м. сероводорода и 5 г. на куб. м. меркаптанов (суммарно метил- и этил-, С3+ не определяются). Общее количество входного газа - около 37000 куб. м. в час.

 

После установки аминовой очистки: 0,006 и 0,1 г. на куб. м. сероводорода и меркаптанов соответственно. 

Вот это результаты! надо пересматривать свое мировозрение, амин вполне справляется))

Хотя, как я понял это почти в ожидании Виталия (90% за счет физ.растворения).

а после холодного сепаратора в СОГе что остается?

Share this post


Link to post
Share on other sites

Вот это результаты! надо пересматривать свое мировозрение, амин вполне справляется))

Хотя, как я понял это почти в ожидании Виталия (90% за счет физ.растворения).

а после холодного сепаратора в СОГе что остается?

Я тоже в восторге! И я первый напросился на "соавторство"!

Вот только не понятно, чего это наши заводчане на Оренбургском ГПЗ "мучаются" с меркаптанами))). И "маслянку" не убирают.  Наверное или давление маловато, или кратность низковата, или закон Рауля "кривоват", или еще Бог его знает что)))) Но теоретически возможно))))

Share this post


Link to post
Share on other sites

Я тоже в восторге! И я первый напросился на "соавторство"!

Вот только не понятно, чего это наши заводчане на Оренбургском ГПЗ "мучаются" с меркаптанами))). И "маслянку" не убирают.  Наверное или давление маловато, или кратность низковата, или закон Рауля "кривоват", или еще Бог его знает что)))) Но теоретически возможно))))

На данный момент (в последний раз) оказывается не получилось выполнить соотношение между МДЭА и ДЭА. Теперь большая часть ДЭА циркулирует по системе. Это автоматически нагружает Мерокс по углекислому газу. Но, при этом, анализы выходного газа более или менее приемлемые. Я на данном УКПГ в первый раз (командировка), поэтому и задумался сначала просто об изменении текущего режима. Сегодня выключили щелочную очистку из системы (по определенным причинам), завтра будут анализы входного, до НТС и после - можно будет сделать какие-то выводы. Надо, думаю, и в лабораторию будет зайти. 

Share this post


Link to post
Share on other sites

Добрый вечер!

На данный момент по меркаптанам конечный сухой газ практически проходит, но при этом установка Мерокс работает (до последнего дня) и даже несмотря на определенные проблемы, связанные с ее эксплуатацией и с технологией (например, высокая загрузка по углекислому газу), видимо, справляется с "обязанностями". Да, на мой взгляд, тоже имеет место физическое растворение, поэтому и хотел параметры поварьировать, может получится найти оптимум - прежде чем окончательно переходить к вопросу о замене технологии (конкретно - абсорбента).

Спасибо за ответы!

Share this post


Link to post
Share on other sites

Вахит, от шуток к правде. Если не трудно выложите укрупненную схему по потоку газа. Например, сепарация-амин-нтс жидкие:нтс-мерокс и т.д. Приведите параметры по газу: давление, температура, состав до с5+. Описание работы (принципиальное): амин-раствор мдэа+дэа %, одноконтурный цикл; нтс-дроссель, пропанка на минус... Параметры газа "товарного", аналогично сырью. Тогда что-то соберем и разберемся. И очень будут полезны данные лабораторного анализа.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Вахит, от шуток к правде. Если не трудно выложите укрупненную схему по потоку газа. Например, сепарация-амин-нтс жидкие:нтс-мерокс и т.д. Приведите параметры по газу: давление, температура, состав до с5+. Описание работы (принципиальное): амин-раствор мдэа+дэа %, одноконтурный цикл; нтс-дроссель, пропанка на минус... Параметры газа "товарного", аналогично сырью. Тогда что-то соберем и разберемся. И очень будут полезны данные лабораторного анализа.

Да, конечно. Завтра выложу, как будет свободное время спокойно все описать.

Спасибо за помощь!

Share this post


Link to post
Share on other sites

Добавьте 15%-20% NMP к водному раствору МДЭА. Это часто практикуется.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Добавьте 15%-20% NMP к водному раствору МДЭА. Это часто практикуется.

Это пирролидон? Я не разу не встречал информацию о пирролидоне и меркаптанах. Нет  ссылки?

Вообще хищная штука, должно быть, на сыром ПНГ  его пробывать боязно. Например,ту же ароматику при первичной переработке газа никто не измеряет, а аккуратно складывают в С5+. Если бы не борьба с BTEX выбросами у америкосов, то тамошние газовики тоже бы не мерили. А между тем, как я понимаю, ароматика  будет пирролидоном поглощаться и, возможно, активней, чем меркаптаны.

Думаю, что такой прием или с природного газа (тощего) пришел или с сингаза, да?

Share this post


Link to post
Share on other sites

Да конечно. Патентов по добавке в водный раствор аминов пирролидонов или сульфолана с целью удаления еще и меркаптанов много например вот первый попавшийся патент " Method and composition for removal of mercaptans from gas streams US 8313718 B2". Да конечно физ сорбенты еще хорошо берут олефины и ароматику, что ограничивает их применение.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Добрый день!

 

Извините, что так долго.

 

Наша УКПГ состоит из следующих блоков: компримирование, аминовая очистка, Мерокс, НТС, ГФУ, установка Клауса и, соответственно, регенерация гликоля, система масла, водоподготовки и т.д. 

Объем входящего газа - 34-36000 куб.м./час. На входе в его составе содержится 3-5 г. на куб. м. меркаптанов и 17-20 г. на куб. м. сероводорода. После установки аминовой очистки (температура газа - 35-42 градуса, температура абсорбента - ДЭА+МДЭА - 50 градусов, давление 3,65 МПа) в газе остается 0-0,003 сероводорода и 0,08-0,12 г. на куб. м. меркаптанов). На установке Мерокс используется комбинированная колонна - в первые две секции подается щелочь (разное количество), а третья - для промывки водой. При нормальном функционировании данной установки на выходе получается газ, содержащий не более 0,007-0,013 г. на куб.м. меркаптанов. 

 

Проблема с поиском технологии, позволяющей выключить щелочную очистку из процесса, еще не решена. При этом, понятное дело, главным критерием является наибольшее использование имеющегося оборудования. 

 

Спасибо!

Share this post


Link to post
Share on other sites

Join the conversation

You can post now and register later. If you have an account, sign in now to post with your account.

Guest
Reply to this topic...

×   Pasted as rich text.   Paste as plain text instead

  Only 75 emoji are allowed.

×   Your link has been automatically embedded.   Display as a link instead

×   Your previous content has been restored.   Clear editor

×   You cannot paste images directly. Upload or insert images from URL.