Способ очистки природного газа от элементарной серы Советский патент 1988 года по МПК B01D53/14 C01B17/00 

со

00

со

Изобретение относится к области (мщст- ки газов от сернистых соединений и можег быть исгю.чьзовано к га;4оной и других областях промышленности.

Цель изобретения 11онын1енис степени очистки и снижение коррозии оборудокания.

Пример 1. В основание эксплуатациг) ной газовой скважины с дебитом 20 гыс.м /ч при содержании серы 2 I-/M с иомоп1ьк) насосно-компрессорной трубы инж( ктиру- ют 0,5 м /ч абсорбентаводного )астнора гидроксида натрия к смеси с отх(ъ1ом Н1ел(1чной сероочисгки сжижеппых i-азов в об ьемном С()отпоп ении 1:1 , и с добавкой 0,5- 2,5 об.% полиалкиленполиамина, и ка честве которого применяют диэтиле-нтриамин или полиэтиленполиамин, или тетраметил- дипронилентриамин. В скважине абсорбент сменжвают с выходяи;им потоком высокосернистого газа и при давлении до 40 мПа, температуре до 60°С абсорбируют из газа и растворяют элементарную серу и частично кислые компоненты ( и СО;). Газ ня выходе из скважины редупируют, отделяют насыщенный серой абсорбент и направляют на газоперерабатываюпшй .чавод.

Для определения емкости известного и предлагаемого абсорбентов по от :о1непию к удементарной сере, скорости растворения и коррозионной активности проведены лабораторные эксперименты.

Пример 2. В тер.мостатированн} 10 колбу с мешалкой загружают 100 мл абсорбента 20%-ного водног о раствора гид 1оксида натрия в смеси (1; 1 3) с отходо.- пи-лоч- ной сероочисгки пропан-бхтановой (}))акпии (ПБФ) состава, мае. -),: мерчанти.т на-| ри5 (в 1ересчете на меркаптиднук ) 3. сульфид нат)ия (в пересчете на сер) 10. ксид натрия 3 и вода огта.чьное с добаикг)/ Н()лиалкиде п1одиамина, в качес гчве котор( используют диутилентриами). трич ти.ч.ентет- рамин, ч. -те раметилдипропи. 1емт;);к1мин или их смеси в количес 1 не .15 2,5 об. ;,. i loc ле нагрева до 60(. is ко,1бу ча|-;)у/как)Т Бзвен1енное к()ЛИЧ1ч 1 Н .1 а.:ч М(. ,4 -pi)i

и ОПреде. 1Я.К)Т время, скоро,--; ь il.-U--r; ..

серы в абсо)беЕ1 г(.

Результаты 7)кспе;. и мен гон табл. 1. Для сравнения в - аб,. также аналогичные pcrvv b-;aTbi дл ; HOi O абсорбента 20 ;,-i:oro Н :)..Н У ; ра гидроксида на )и. чолученнк.иТИЧНЫХ ус,10ВИЯ. (( G hi.

Пример .7. На разр1)иной .luiitnifh. личине относите, 1ь.ч1)Г() с /ке1-, . опреде.)т степе1п ,меняй i ..: ;. сти стали (Г( - ) lioд(J)(;дн:)l о o.-q/v вания. Усредненные ре. ультаты -(К, тов, полученные при ;:.е1|к.: рмап,1Ч ii..;-i: нием со скоростью vv.- ч ч )1f) ( i: : ()..,- ном водном растворе гидроксида )| в

СМ(Ч И с отходом Ни ТОЧНОЙ (ОЧИС 1 КИ в об ЬеМ1 ОМ СООТП;;П| . 1; с C(j, U p.,f, ,1

iMi H ИЖг

(Г)Ф

5

0

0

300 г/л элементарной серы и в присутствии полиалкиленполиамина, приведены в табл.2. Здесь же для сравнения приведены результаты определения величины относительного г сужения образцов (ij.i), полученные в идентичных условиях в 20%-ном водном растворе гидроксида натрия с содержанием 300 г/л -«лементарной серы (опыт 6), а также табличное значение |- стали 16ГС на воздухе при 20 С (ОПЫТ 7).

0 Предлагаемое объемное соотнон1ение вод- |ый раствор гидроксида: отход пелочной сероочистки (1:1 3) и кг)11пентрапия полиа.лки ленполиамина в абсорбенте (0,5- -2,5 об.%) являются оптимальными, так как при их со отноп1ении ниже 1:1 не достигается cyniecT- вепное повьпиение скорости химического растворения элементарной серы в абсорбен- le, следовательно, новьппение степени очистки газа от серы, а при cooтнoнJeнии вын1е 1:3 уже не происходит дальнейп ее повыше0 иие скорости растворения серы в абсорбенте; П|)и снижении концентрапии полиалкиленпо- лиаминов в абсорбенте ниже 0,5 об.% не достигается сушесг.ч . ии. н- снижение степени коррозии обопудования, а новьппение ее НЫП1 -- 2.5. о HI- прпзодит к дальнейп1ему с:|цжен1Ж) степ(;(и коррозии оборудования и ян:;яется квлю ми чески ненелесообразным.

ll i приведенных в табл. 1 и 2 экспериментальных данных видно, что исно,тьзование во.июго paciBopa гпдроксида натрия в смеси с отходом ;пелочпой сероочистки ..:/i:i: ччснпых I a -ioF п )6,eMiioN; соотношении 1(1 3) и с л.обавкой 0,5- 2,5 об./;, нолиал- м jciiiid. i,i;i:viiii:,i ,тяет iс. 1ьно по- ныгить скорость )астворения элементарной серы и абсо(бепте, следовательно, и степень ( ЧИСТКИ газа, а также сушестве {но уме.чь- |ить степень коррозии оборудования. При 1- ()м скорость растворения элементарной С -р|.| в ;|| )именяе.мом абсорбенте по Ы1нается с и.2() 0,38 до ,25-- 2,5 г/(л-с), т.е. в - И I i раза П1)1 сохранении ег о высокой : :;(.Т итe, ;lд(й способности (се 1С е% Костп).

г; : ...,i 4;if.i -: f:. 2 |и1Д1 о. i )(вс дение г.ч Ч -;- арс...тг:г;11лч,|м (.jiorjfloM и с), Впе- ,1,; H: ii;; T li , поччо.ш г i (.ii)4o И.) 11(,д ;;н;;1г|П( ихр ./uii iiiaiiiie и умень- : Г | i()Tt ;)H ii.. i; i ii iHoc i i: стС1, :и, с..()на .ii- iii, i. K. iO;i l n .1, ч : l-:o ;j::r;noH; fiM pai. - . 4:i ii. iiiHK. )и м;ь т ;1Ч1 -.- i.i мепьш; к;тся с 37,1 до 4.0 6..) {,, г.с а 2().2 33,1%.

Кдихме и) -;:, (iiHjHe.icHHf- npOH . и пред- ieMb::i счособом н сравнении с K:i;u CT ,|м но и-), .) ;ител1)Но (в 2 и и(). ) .:.-,r;i : rii ;i.,i j.t леф.и1:и г;к)| I. гид.роксида ггрия, а гак. Кс 11);1ктически исключить во.ч- :,кн.-..сть ,:,in:i;i.ciiiiH ь осадок .-ifH jonaT ;: тр.1:я (за счет с)(иже:чия конпеит ;ации ;..роксида .ия н п имеь я мп.м ;;бсг;п |Г-н. . Г;о,тес p3:ia i.

г, I

-. „

5 н

Формула изобретения

1. Способ очистки природного газа от элементарной серы путем ее поглощения водным раствором гидроксида натрия в присутствии неионогенного поверхностно-активного вещества, отличающийся тем, что, с целью повыщения степени очистки и снижения коррозии оборудования, водный раствор гидроксида натрия используют в смеси с отходом щелочной сероочистки сжиженных газов в объемном соотношении 1: 1-3 и в качестве неионогенного поверхностно-активного вещества применяют поли- алкиленполиамин в количестве 0,5- 2,5% от объема абсорбента.

2.Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве полиалкиленполиамина используют диэтилентриамин, триэтилентетрамин, полиэтиленполиамин, N,N -тетраметилдипро- пилен или их смеси.

3.Способ по п. 1, отличающийся тем, что отход щелочной сероочистки сжиженных газов имеет следующий состав, мае.%:

Меркаптид натрия (в пересчете на мер- каптидную серу) Сульфид натрия (в пересчете на серу) Гидроксид натрия Вода

Т

8--12 0,1 3 Остальное

а б л и ц а

Изобретение относится к процессам абсорбционной очистки газов от сернисты.х соединений и может оыть использовано в газовой промышленности для очистки высокосернистого природного газа от элементарной серы. Целью изобретения является повышение степени очистки и снижение коррозии оборудования. Очистку природного газа от элементарной серы проводят путем абсорбции водным раствором гидроксида натрия в присутствии неионогенного ПАВ, в котором водный раствор гидроксида используют в смеси с от.ходом паелочной сероочистки сжиженных газов в объемном соотношении 1:(1-3) и в качестве неионогенного ПАВ применяют полиалкиленполиамин в количестве 0,5-2,5% от объема абсорбента. При этом в качестве полиалкиленполиамина используют диэтилентриамин, триэтилен- тетрамин, полиэтиленполиамин, N,N -TeTpa- метилдипропилентриамин или их смеси, а отход шелочной очистки сжиженных газов имеет следующий состав, мас.%: меркаптид натрия (в пересчете на меркаптидную серу) 2-8; сульфид натрия (в пересчете на серу) 2- 12; гидроксид натрия 0,1 - 3; вода остальное. 2 з.п. ф-лы, 2 табл. (Л

Диэтилентри- амин 2,5

То же 1:1.8

Триэтилентриамин

2,0

Полиэтиленполиамин1,5

т- Х,Х -Тетра-

метилдипро- пилеитри- амин 1,5

ПБФ в объемном соотно300

1,25

300

1,67

300

2,50

300

,50

:3

триамин 0,5

Смачиватель ОП-10 0,01

Диэтиленгликоль 2, 5

Диэтилеитриамии 0,5

Полиэтиленполиамин

K,N -тетраметилдипропи- лентриамин

N,N -тетраметилдипропи- лентриамин

Смесь N, N -тетраметил- дипропилентриамина и полиэтиленполиамина (3:1)

Смесь N, N -тетраметил- диIIpoпилeнтpиa инa и триэтилентетрамина (3:1)

Без добавки полиалки- ленполиамина

Табличное значение Ч Б воздухе

Продолжение табл. 1

16

0,26

0,31 0,38

Таблица2

56,09,7

51,516,9

59,54,0

56,09,7

56,09,7

39,037,1

62,0О