Им. И. М. Губкина унц "газохимия" иох им. Н. Д. Зелинского ран ргу нефти и газа им. И. М. Губкина

Рис. 18. Схема установки очистки газов от СО₂ раствором моноэтаноламина:
1, 10— сепараторы, 2— абсорбер; 3, 4 — емкости; 5,9— холодильники; 6 — теплообменник; 7 — отпарная колонна; 8 — кипятильник; 11 — насос. Потоки: I — сырой газ; II — очищенный газ; III — кислые газы.
Давление на стадии абсорбции 1—2 МПа. Раствор регенерируют снижением давления при близких с процессом хемосорбции значениях температуры. Степень очистки газа от ди­оксида углерода несколько ниже, чем при очистке раствором моноэтаноламина. Остаточное содержание диоксида углерода — 0,05—0,1% (масс.), но поташ дешевле, чем моноэтаноламин.
Адсорбционные методы.
Эффективные адсорбенты диоксида углерода — цеолиты. Молекулы диоксида углерода довольно малы. Их диаметр составляет около 0,31 нм (3,1 Å), что по­зволяет им проникать во внутреннюю структуру большинства цеолитов. Наиболее часто для адсорбции используют цеолит СаА. Вместе с диоксидом углерода цеолиты поглощают и пары воды. Поэтому одновременно с очисткой газов от диоксида углерода происходит их осушка. Десорбцию поглощенных ком­понентов осуществляют понижением давления и повышением температуры.
Каталитическое гидрирование.
Этот метод применяют для удаления небольших количеств (порядка долей процента) ди­оксида и оксида углерода, кислорода (т. е. каталитических ядов), например, 0,2—0,4% оксида углерода. Метод основан на следующих реакциях:

Они протекают при давлении 32 МПа, температуре 300— 350 °С (катализатор Fe) и 200 °С (катализатор Ni—Сг или Ni—Al).
Очистка газов от сероводорода и других серосодержащих примесей
Состав сернистых соединений и их концентрации в природном и попутных нефтяных газах различных месторождений варьируются в очень широких пределах.
В основном, сернистые соединения в указанных газах представлены сероводородом и, в некоторых случаях, серооксидом углерода и легкими меркаптанами, концентрация которых существенно ниже концентрации сероводорода.
Количество сернистых соединений, извлекаемых на каждой конкретной установке, зависит от расхода очищаемого газового потока и начального содержания сернистых соединений и колеблется от нескольких тонн до нескольких миллионов тонн в год.
В то же время важно отметить, что и требования к очищенному газу по остаточной концентрации сернистых соединений различаются на много порядков. Так, при очистке водородсодержащего потока на установках гидроочистки в очищенном газе должно оставаться не менее 5 г/м³ сероводорода, а при очистке этилена, идущего на производство оксида этилена, суммарное содержание сернистых соединений не должно превышать 0,0001 мг/м³.
Естественно, что такое разнообразие задач привело к разработке целого ряда процессов по очистке газов от сернистых соединений, каждый из которых имеет свои достоинства и недостатки. При этом, для каждого процесса газоочистки есть некоторые области предпочтительного применения (объем очищаемого газа, исходная концентрация сернистых соединений и требования к очищенному газу), где использование именно этого процесса обеспечивает решение поставленной задачи с наилучшими технико-экономическими показателями. В тех случаях, когда технико-экономические показатели двух или более процессов оказываются близкими, выбор процесса определяется конкретными условиями и ограничениями данной промышленной площадки (наличие свободных площадей, различных ресурсов, возможностью утилизации уловленных сернистых соединений и др.).
Методы очистки газов от сероводорода можно разделить на две основные группы: сорбционные и каталитического окис­ления.