Вахит Казамбаев

Удаление меркаптанов из ПНГ

Recommended Posts

Я запутался или неправильно изначально представлял схему:

9 часов назад, Дмитрий Малеев сказал:

 

Вы говорите попробовать снизить температуру газа или раствора ДЭА?, в принципе температуру раствора снизить у меня все равно не получится, а вот температуру входящего газа можно байпасируя теплообменник, но тогда вырастет температура на НТС, которая в свою очередь отбивает некоторую часть меркаптановой серы(в среднем около 30мг\м3) за счет низкой температуры -32С  и -36С до 14мг/м3. 

 

Предполагал "классику", т.е. аминовая очистка, а затем НТС (или осушка + НТС, если установка без впрыска ингибитора гидратообразования). Теплообменник, о котором речь это рекуперативный теплообменник "входной газ - СОГ"? Под СОГ'ом имею ввиду газ из холодного сепаратора.

У Вас как-то по-другому устроено. Расскажите? 

Share this post


Link to post
Share on other sites

По порядку, газоконденсатная смесь приходит в горизонтальный трехфазный сепаратор с давлением 25,8кгс/см2 и темп. 11 С , далее газ проходит колленисцирующий фильтр и поподает на блок аминовой очистки, газ приходит на блок в скруббер и далее еще один колленисцирующий фильтр, далее газ заходит в затруб рекуперативного кожухотрубного теплообменника с температурой 11,8С, выходит с темп 30С и давлением 23,8кгс/см2, далее заходит в абсорбер(контактор) где происходит абсорбция Н2S, CO2 и меркаптановой серы раствором ДЕА темп. 37С. После прохода 20  колпачковых тарелок газ выходит с темп. 40С и попадает в трубное пространство того же рекуперативного теплообменника, после теплооб. темп. 23С, далее газ уходит на установку НТС, где газ охлаждается в чиллере пропановым потоком до -32С, далее газ заходит в сепаратор с давлением 21,5кгс/см2 где отбиваются легкие углеводороды и влага до показателей СТО Газпром

Данные по содержанию сероводорода и меркаптановой серы:

1) газ до аминовой очистки                                                                                                                                                          

№ п\п Наименование компонента Химическая формула Молекулярная масса Концентрация компонента, мг/м3 Массовая доля серы в компоненте Массовая доля серы в смеси
1 Сероводород H2S 34,08 505,8 0,9408 475,8794

2

Карбонилсульфид COS 60,075 75,74 0,5337 40,4249
3 Метилмеркаптан CH3SH 48,107 36 0,6665 23,9945
4 Этилмеркаптан C2H5SH 62,134 37,54 0,5160 19,3724
5 Изопропилмеркапатн i-C3H7SH 76,161 46,99 0,4210 19,7829
6 Трет-бутилмеркапатн трет-C4H9SH 90,188 15,47 0,3555 5,5000
7 Пропилмеркаптан н-C3H7SH 76,161 1,33 0,4210 0,5599
8 Изобутилмеркапатн i-C4H9SH 90,188 30,25 0,3555 10,7546
9 Втор-бутилмеркаптан втор- C4H9SH 90,188 0,18 0,3555 0,0640
10 Бутилмеркапатн н-C4H9SH 90,188 0,62 0,3555 0,2204
          Без Н2S и СОS 80,2487

 

 

        596,5531

 

2)газ после аминки

№ п\п Наименование компонента Химическая формула Молекулярная масса Концентрация компонента, мг/м3 Массовая доля серы в компоненте Массовая доля серы в смеси

              1

Сероводород H2S 34,08 3,3 0,9408 3,1048
2 Карбонилсульфид COS 60,075 2,9 0,5337 1,5478
3 Метилмеркаптан CH3SH 48,107 8,6 0,6665 5,7320
4 Этилмеркаптан C2H5SH 62,134 14,5 0,5160 7,4827
5 Изопропилмеркапатн i-C3H7SH 76,161 28,3 0,4210 11,9144
6 Трет-бутилмеркапатн трет-C4H9SH 90,188 7,1 0,3555 2,5242
7 Пропилмеркаптан н-C3H7SH 76,161 0,6 0,4210 0,2526
8 Изобутилмеркапатн i-C4H9SH 90,188 12,9 0,3555 4,5863
9 Втор-бутилмеркаптан втор- C4H9SH 90,188 0,6 0,3555 0,2133
10 Бутилмеркапатн н-C4H9SH 90,188 0,5 0,3555 0,1778
          Без Н2S и СОS 32,8832
            37,5358

 

3) газ после НТС

№ п\п Наименование компонента Химическая формула Молекулярная масса Концентрация компонента, мг/м3 Массовая доля серы в компоненте Массовая доля серы в смеси
1 Сероводород H2S 34,08 0,6 0,9408 0,5645
2 Карбонилсульфид COS 60,075 2,7 0,5337 1,4411
3 Метилмеркаптан CH3SH 48,107 7,2 0,6665 4,7989
4 Этилмеркаптан C2H5SH 62,134 8,2 0,5160 4,2316
5 Изопропилмеркапатн i-C3H7SH 76,161 9,5 0,4210 3,9995
6 Трет-бутилмеркапатн трет-C4H9SH 90,188 1,2 0,3555 0,4266
7 Пропилмеркаптан н-C3H7SH 76,161 1 0,4210 0,4210
8 Изобутилмеркапатн i-C4H9SH 90,188 0,7 0,3555 0,2489
9 Втор-бутилмеркаптан втор- C4H9SH 90,188 0,2 0,3555 0,0711
10 Бутилмеркапатн н-C4H9SH 90,188 0,8 0,3555 0,2844
          Без Н2S и СОS 14,4820
            16,4876

 

Р.S. концентрация раствора ДЭА = 42%, расход газа 40 000м3/ч

Вопрос: 1) Как повлиять на снижение Изопропила, может понизить температуру входящего газа в абсорбер за счет частичного открытия байпаса затрубного пространства рекуперативного теплообменника?; 2)Может поиграть с концентрацией раствора ДЭА? 3) Может у нас давление низкое для абсорбции или сепарации на НТС?

Share this post


Link to post
Share on other sites

1) При такой конфигурации, когда мы подогреваем газ перед подачей в аминовую очистку - снижать температуру амина можно. Т.е можно отойти от правила выдерживания дельты температуры газ-амин в 5С.

По сути, точка росы по углеводородам входного газа не более 11С@25,8 кг/см2.  Амин, наверняка, охлаждается с помощью АВО, в холодное время года можно уйти на 25-30С. 

2) Можно и попробовать чуть-чуть снизить температуру амина. Но чуть-чуть. Я сейчас не подскажу для 40% р-ра ДЭА, но например для 50% MДЕА при температуре ниже 25С вязкость раствора становится слишком высокой для качественного контакта в абсорбере. Для ДЭА это "пороговое" значение, по логике, пониже.

В целом, именно из-за низкой температуры входного газа (11С) и используется предварительный прогрев.

3) Если мы считаем, что основной механизм удаления меркаптанов - это физическая абсорбция, то безусловно чем выше парциальное давление, тем больше растворимость компонентов в растворителе (ну, и чем ниже температура, кстати). Если есть возможность поднять давление, то все станет лучше. И выход жидкости в холодном сепараторе НТС подрастет. Вы, кстати, какой жидкий продукт(ы) получаете? 

Думаю, что НТС и последующее фракционирование(стабилизацию?) жидкости холодного сепаратора можно прикинуть в Хайсисе. Результатам можно будет доверять.

4) Остается еще один инструмент, с которым можно поиграть - концентрация амина. Делать ли это без предварительных расчетов на работающей установке? Затрудняюсь ответить... опыта не хватает, поэтому есть ощущение что при незначительных изменениях просто не удастся понять тенденцию, а при значительных изменениях - просто страшновато).

Проблема в том, что предварительно симулировать это процесс (и поверить в результаты симуляции) в том же распространенном Хайсисе не выйдет. Считается, что его аминовый пакет привирает (охотно верю, т.к. скажем, гликолевый пакет - у них весьма серьезно расходится с реальностью). ProMax и ProTreat считаются более надежными инструментами для симуляции аминок. Хотя, возможно, я просто повторяю общепринятые заблуждения и принижаю/превышаю достоинства той или иной программы. 

В целом, вопрос более специфичный, чем процессы в НТС и для уверенности нужно попробовать симуляции 2-х (3-х) программах.

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.