Asosiy qism
Gazni quritish - gazlar tarkibidagi suv bugʻlarini ajratib olish. Fizik-kimyoviy hamda fizik usullar yordamida bajariladi. Fizik-kimyoviy usul absorbsiya va adsorbsiya usullarini oʻz ichiga oladi.Absorbsiya usullari gazlardagi suv bugʻlarini suyuq moddalarga yuttirishga asoslangan. Bu usulda kuritiladigan gaz avval sovitiladi, keyin absorbsion apparatning pastki qismiga kiritiladi. Apparatning yuqori qismidan gaz yunalishiga qarama-qarshi absorbent eritmasi (maye, dietilenglikol) beriladi. Absorbent sifatida kalsiy xlorid (35—40%), glitserin (85%), dietilenglikol (85—97%), uchetilenglikol, sulfat kislota (94—96%) va b. moddalarning eritmalari ishlatiladi. Gaz tarkibidagi namlik absorbentga oʻtadi. Bunday usulda quritilgan gaz tarkibida kupi bilan 0,2 g/m3 nam qoladi. Adsorbsiya usullari qoʻllanilganda gazlardan nam qattiq moddalar — adsorbentlarga yutiladi. Adsorbent sifatida qattiq holdagi CaCI2, NaOH, KON, MgO, P2O5, boksitlar, silikagel, alyumogel va b. ishlatiladi. Bu moddalar oʻz ogʻirligiga nisbatan 2% dan 10% gacha namni yuta oladi. Adsorbentlar gazlarni absorbentlarga nisbatan yaxshiroq quritadi. Fizik usullar nam gazni issiqdik almashish apparatlarida suv yoki boshqa issiqlik yutuvchi suyuqpiklar bilan sovitish, gazni siqishdan soʻng sovitish va siqilgan gazni birdaniga kengaytirishga asoslanadi. Gazlarni oʻta quritish uchun odatda, ikki pogʻonali sxema tatbiq etiladi. Bunda nam gaz dastlab absorbsion va soʻngra adsorbsion qurilmalarda quritiladi. Gazni quritish maqsad koʻp komponentli gazlarni fraksiyalarga ajratish, yonuvchi gazlarni quvurlar orqali joʻnatish va b. Sanoat uchun Gazni quritish ning ahamiyati katta.
Ma`lumki kondan chiqadigan gaz tarkibida suv bug’lari, N2, CO2, H2S va meхanik zarralar kabi qo’shimchalar uchraydi. Gazni bunday qo’shimchalarning tozalash GQIZ ga uzatishda bir qator salbiy holatlarga olib keladi. Chunki, gazlar sovutilganda yoki, bosimi oshirilganda bug’simon namlik kondensatsiyalanishi va ozod suv, muz yoki gidrat hosil qilishi mumkin. Bu esa o’z navbatida gazni qayta ishlash va gaz ta’minoti tizimining jihoz va quvuruzatkichlarida metallar korroziyasiga; gaz quvurlarida suyuqlik yig’ilib qolishiga; texnologik jihozlarning gidratli tiqinlar tufayli torayishiga hattoki, gazni iste’molchilarga uzatilishining to’xtab qolishiga sabab bo’ladi. Shunga ko’ra qayta ishlashga yoki, iste’molchiga uzatilayotgan gaz soha standart talablariga muvofiq, kelgusi qayta ishlash texnologiyasiga ko’ra quritilish talab etiladi. Gidrat hosil bo’lishi gazning tarkibiga va termodinamik sharoitga (bosim va haroratga) bog’liq. Shuningdek, gidrat hosil bo’lishi suv tarkibidagi tuzlar miqdoriga ham bog’liq. Tuz miqdori ortishi bilan gidrat hosil bo’lishi harorati pasayadi. Gidrat muz yoki zichlashgan qor shaklida bo’ladi. Gidratlar quvurning o’tkazuvchanlikqobiliyatini pasaytiradi, kompressorga ortiqcha yuklama tushiradi, quvurlar, jihozlarning korroziyasiga sabab bo’ladi. Gazlarni qurtish jarayonining asosiy ko’rsatkichi gazlardagi namlik miqdori orqali ifodalanadi. Quritish – gazdan bug’simon namlikni ajratish jarayoni. Gazdagi qoldiq namlik miqdori quritilgan gazning shudring nuqtasi orqali ifodalanadi. Gaz sanoatida suyuq yutuvchilar yordamida gazlarni quritish keng qo’llaniladi. Gazlarni quritish qurilmada glikollarni qo’llash ikki ko’rinishda bo’ladi: gaz oqimiga glikolni purkash va absorbsion Gaz gidratlari doimiy tarkibga ega bo’lmaganligi bois, nostexiometrik birikmalarga mansub sanaladi. Gidrat hosil qiluvchi komponentlar asosan tabiiy gaz tarkibidagi yengil uglevodorodlar – metan, etan, propan, izobutan, shuningdek, azot, uglerod ikki oksidi va vodorod sulfid hisoblanadi. Gidratlar ko’rishini – oq kristal moddalar bo’lib, hosil bo’lish sharoitiga ko’ra muz yoki zichlashtirilgan qorga o’hshaydi. Uglevodorodli gaz gidratlarida suvli kristall panjara katta qismi suyuq propan va izobutan to’la bo’ladi, kichik qismida esa metan, etan, azot, vodorod sulfid va uglerod ikki oksidi bo’ladi. Gazdagi ushbu qo’shimchalar uzatish quvurlarida gidrat hosil bo’lishiga sabab bo’ladi hamda uni uzatish va qayta ishlash jarayonini qiyinlashtiradi. Sanoatda gaz ta’minoti tizimida bunday salbiy oqibatlarni bartaraflash maqsadida gazlar talab darajasiga qadar quritiladi. Quritish chuqurligi soha standart talablariga va kelgusi qayta ishlash texnologiyasiga ko’ra aniqlanadi. Sanoatda gaz va siqilgan uglevodorodlarning quritishning keng tarqalgan quyidagi usullari mavjud: - suyuq yutuvchilar – glikollar (mono, di, tri etilen glikollar) - qattiq yutuvchilar – (aktivlangan alyuminiy oksidi, silikagel, boksitlar) sintetik seolitlar va boshqalar. Tabiiy gazlarni quritish usullari sifatida kondensatsion quritish, absorbsion quritish, glikol purkab quritish va adsorbsion quritish usullarini sanab o’tish mumkin. Gazlarning qurtish jarayonining asosiy ko’rsatkichi gazlardagi namlik miqdori orqali ifodalanadi. Quritish – gazdan bug’simon namlikni ajratish jarayoni sanalib, gazdagi qoldiq namlik miqdori quritilgan gazning shudring nuqtasi orqali ifodalanadi. Shudring nuqtasi – berilgan bosim va tarkibli gazda birinchi namlik tomchisi kondensatsiyalanishidan yuqoriroq harorati bo’lib, nam va quritilgan gaz shudring nuqtalari farqi – shudring nuqtasining depressiyasi sanaladi. Shunga ko’ra quritish usullari quyidagicha tasniflanadi: 1. Absorbsiya usuli – gazlarni glikolli quritish usuli; 2. Adsorbsiya usuli – gazlarni seolit, silikagel yoki, faol alyuminy oksidlari kabi adsorbentlar yordamida quritish; 3. Kondensatsiya usuli – gazlarni gidratlanishga qarshi ingibitorlar (glikol yoki metanol) purkab sovutib, separatsiyalash; 4. Membranali usul – gazlarni elastomerlar va shishasimon polimerlar yordamida quritish; 5. Kimyoviy usul – gazlarni metallarning xlorli gigroskopik tuzlari (CaCl2 va b.) yordamida quritish. Quduq va quvuruzatkichlarda suv bug’larining kondensirlanib, to’planishi muayyan sharoitlarda uglevodorodli gaz komponentlari (metan, etan, propan, butan)ning har bir molekulasi ta suv molekulasi bilan bog’lanish qobilyatiga ega (1-rasm). Suvning uglevodorodli gazlar bilan hosil qilgan fizik-kimyoviy birikmasi – qattiq kristal modda – kristallogidratlar deb, ataladi. Suyuq yutuvchining muhim хоssalaridan biri, unda ajratib оlinayotgan kоmpоnеntning yutiluvchanligi, uning harоrat va bоsimga bоğliqligidir. Kоmpоnеnt yutiluvchanligiga absоrbеntni sirkulyasiya qilishi uchun sarflanadigan elеktr enеrgiya miqdоri, gazning dеsоrbsiyasi uchun issiqlik sarflari tõğridan-tõğri mutanosibdir. Gaz sanoatida suyuq yutuvchilar yordamida gazlarni quritish keng qo’llaniladi. Gazlarni quritish qurilmada glikollarni qo’llash ikki ko’rinishda bo’ladi: gaz oqimiga glikolni purkash va absorbsion. Gazlarni quritish chuqurligi qo’llaniladigan absorbent turiga ham bog’liq
Gazlarni quritish absorbentlarining afzallik va kamchiliklari hamda qiyosiy tavsiflari
Absorbent
|
Afzalligi
|
Kamchiligi
|
Kal’siy xlor eritmasi
|
Arzon. Solishtirma sarfi kam (1 mln. m3 quritilgan gaz uchun 1,4-6,4 kg)
|
Suyuq uglevodorodlar bilan emeul’siya hosil qiladi. H2S bilan kimyoviy birikma hosil qiladi. Elektrolitik korroziya. Gaz shudring nuqtasi depressiyasining kamligi (11-19,5° S).
|
Litiy xlor eritmas
|
Suvga ko’ra yuqori yutuvchanlik qobilyati. Korrozion faolligining pastligi. Gidrolizga nisbatan barqarorligi. Gaz shudring nuqtasining depressiyasi 22,2- 37,2 0 S ga yetadi.
|
Yuqori tannarx. Tovar navlari tarkibida korroziyani keltirib chiqaruvchi qo’shimchalar mavjudligi.
|
Eritma: 10-30 % MEA, 60-85 % DEG, 5-10 % suv
|
Gazdan bir vaqtda suvni, CO2 va H2Sni ajratadi. ya’ni, bir vaqtda ham quritadi, ham tozalaydi. Aminni ko’piklanishga moyilligini kamaytiradi.
|
Quritilgan gaz oqimining yellashi hisobiga yo’qotilishlar TEGni qo’llashdagiga nisbatan katta. Faqatgina nordon gazlarni quritish va tozalash uchun qo’llaniladi. Regeneratsiya haroratlarida korroziyalashi. Gaz shudring nuqtasi depressiyasining kamligi.
|
DEG (dietilenglikol)
|
Gigroskopikligining yuqoriligi. Odatiy haroratlarda oltingugurtli birikmalar, O2 va CO2 mavjudligida ham barqarorligi. Konsentrlangan eritmalari qotirib qo’ymaydi.
|
Quritilgan gaz oqimining yellashi hisobiga yo’qotilishlar TEGni qo’llashdagiga nisbatan katta. Yuqori konsentartsiyalarni (95 % dan yuqori) olishning murakkabligi. Gaz shudring nuqtasining depressiyasi TEGni qo’llagandagiga nisbatan kam. Yuqori tannarx
|
TEG (trietilenglikol)
|
Gigroskopikligi yuqori. Quritila-yotgan gaz shudring nuqtasining yuqori depressiyasi (27,8-47,3 0 S). Odatiy haroratlarda oltingugurtli birikmalar, O2 va CO2 mavjudligida ham barqarorligi. 99 % konsentratsiyaga qadar regenereatsiyalashning soddaligi. Konsentrlangan eritmalari qotirib qo’ymaydi.
|
Kapital xarajatlari katta. Yengil uglevodorodli suyuqliklar mavjud bo’lganda ko’piklanishga moyilli-gi. Ba’zan antiko’piklantirgichlar qo’shish zaruriyati.
|
Agar absorbsiya jarayoniga muvozanat qiymatidan ortiq yutuvchi uzatilayotgan bo’lsa, kamroq yutiluvchan gaz yo’qotilishi ko’payadi. Undan tashqari, gazlarni ajratish selektiv samaradorligiga gazlar absorbsiya tezliklarining har xilligi salmoqli ta’sir etadi. Tabiiy gaz tarkibidagi namlikni ajratish uchun qo’llaniladigan quritgichlar quyidagi talablarga javob berishi lozim: a) konsentratsiya, bosim va haroratning keng oralig’ida yuqori yutuvchanlik qobilyati; b) bug’lanish hisobiga yo’qotishlar sezilarsiz bo’lishi uchun to’yingan bug’ bosimi past bo’lishi; c) yutilgan suvni quritgichdan sodda usullarda ajrata olish uchun qaynash harorati suvning qaynash haroratidan farq qilishi; d) sodda usullarda aniq ajralishni ta’minlash uchun absorbentning zichligi uglevodorodli kondensatning zichligidan farq qilishi; e) absorber, issiqlik almashtirgichlar va boshqa modda almashinish jihozlarida gaz bilan yaxshi kontaktlashish imkonini berishi uchun ekspluatatsiya sharoitida quyi qovushqoq bo’lishi; f) gaz komponentlariga nisbatan yuqori tanlovchanlik namoyon etishi ya’ni, ular bilan pat eruvchan bo’lishi; g) qo’llaniladigan ingibitorlar bilan kimyoviy reaksiyaga kirishmasligi ya’ni, neytral xossaga ega bo’lishi; h) korrozion faolligi past bo’lishi; i) gazli aralashmalar bilan kontakt sharoitida quyi ko’piklanishi; j) oksidlanish va termik parchalanishga qarshi yuqori turg’unlilik. Absorbent-glikol absorberda xomashyo gaz bilan kontaktida suvga to’yinadi. Bundan tashqari glikolning tizim bo’ylab sirkulyatsiyasi davomida turli qo’shimchalar yig’ilib qoladi
Gaz sanoatida absorbsiya jarayoni gazlarni quritishda va undan og‘ir uglevodorodlarni ajratib olishda keng qо‘llaniladi. Absorbsiya – gazlarni yoki suyuqlik bug‘larini yutuvchilarga - absorbentlarga yutilishiga aytiladi. Bunday jarayonda moddalarning yoki bir guruh moddalarning gaz fazasidan yoki bug‘li fazadan suyuqlikka о‘tish jarayoni sodir bо‘ladi. Absorbsiya – tanlangan va orqaga qaytmas jarayonlardir. Moddalarni suyuq fazadan bug‘li fazaga yoki gazga о‘tishi desorbsiya deyiladi. Bu ikkala jarayon ham birlashib ishlab chiqarish siklini tashkil qiladi. Desorbsiya absorbsiyadan keyin о‘tkaziladi va bunda maqsadli komponent suyuq yutuvchilardan ajratib olinadi. Kо‘rinib turibdiki, absorbsiya va desorbsiya bir-biriga qarama – qarshi bо‘lgan jarayonlardir. Birinchi holatda gazni suyuqlikka erib kirishi sodir bо‘ladi va bosimni oshishiga olib keladi hamda haroratni pasaytiradi. Absorbentni absorbsiya jarayonida maqsadli komponentlarining yutilishiga tо‘yinish yoki ishlanish deb ataladi. Absorbent desorbsiya jarayonida maqsadli komponentlardan ozod bо‘lgandan keyin regeneratsiyalanadi va sovutiladi, keyin nasos yordamida qaytadan absorbsiyaga qaytarilishi mumkin. Shunday qilib yopiq absorbsiya – desorbsiya tizimi paydo bо‘ladi. Absorbsiya jarayonida tabiiy gazni quritishda glikol xizmat qiladi. Absorbsiya jarayonida glikol (DEG, TEG) tabiiy gazdagi suv bug‘lariga yutiladi. Regeneratsiyalangan aralashma yana qaytadan absorberga qaytadi. Suvga sezgir bo’lmagan katalizatorlarni qo’llash bilan boradigan katalitik qayta ishlashga gazni yuborganda yoki keyinchalik past haroratli rektifikasiyalash o’tkazilishi kerak bo’lganda (masalan, etilenni ajratib chiqarish bilan) qo’llaniladi. Bunda gazning zarur bo’lgan quritish darajasi nafaqat keyinchalik qayta ishlaganda suvning mumkin bo’lgan kondensasiyalanish sharoitlari bilan aniqlanadi, balki gidratlar hosil bo’lishi mumkinligi bilan hali aniqlanadi (uglevodorod va suv molekulalarining kompleks birikmalari). Quritishni ham suyuq (glikollar) ham (asosan) qattiq yutuvchilar (kislotaga chidamli seolitlar) ni qo’llab o’tkazadilar. Tozalash–kimyoviy qo’shimchalarni uglevodorodlardan chiqarib yuborish yoki ularni zararsiz kimyoviy birikmalarga aylantirish. Qo’shimchalar deb shunday kimyoviy birikmalarga aytiladikim ularning mavjudligi muayyan uglevodorodlarni qo’llaganda zarar keltiradi. Ulevodorod gazlarning oqimidan chiqarib yuborishni kerak bo’lgan ko’pincha qo’shimchalar masalan vodorod sul’fid (N2S), merkaptanlar (RSH) va naften kislotalar kislotali birikmalar bo’lib hisoblanadi.
Do'stlaringiz bilan baham: |