«neft- gazni qayta ishlash kimyoviy texnologiyasi» kafedrasi «neft-gazni qayta ishlash jihozlari va uskunalari» fanidan kurs loyiha ishi

Murakkab	Strukturaviy formula	molekula- qutbli vazn
Xususiyatlari
Raft - ness, R4°	Harorat, ° C		20 °S da to'yingan bug 'bosimi, Pa	Yopishqoqlik, Yu-z Pa s
	0,1 MPa da qaynatiladi	muzlatilgan vaniya
Monoetanolamin (MEA)		61.1	1.018	171	10.5	48	24,1(20°C)
Diglikolamin (DHA)		105.1	1.055	221	-9.5	1.3	26 (24°C)
Dietanolamin (DEA)		105.1	1.092	270	28	1.3	380(30°C)
Diizopropanol-amin (DIPA)		133.2	0,989	249	42	1,3 dan kam	198(45°C)
Trietanolamin (TEA)		149.2	1.1258	360	21.2	1,3 dan kam	1013(45°C)
Metil dietanolamin (MDEA)		119.2	1.030	231	-2.1	1,3 dan kam	101(20°C)

MEA tozalash bilan solishtirganda DEA tozalashning eng muhim afzalliklari quyidagilardir:

• 
  COS_, CS₂ va og'ir uglevodorodlar ishtirokida gazlarni nozik tozalash imkoniyati ;
  
• 
  Xemosorbtsiya jarayonida hosil bo'lgan birikmalarning past kuchliligi tufayli absorbentning oson tiklanishi;
  
• 
  Desorberda kislotali gaz bilan bug'lanishda DEA ning to'yingan bug'larining past parsial bosimi tufayli kamroq yo'qotishlar;
  
• 
  Tarkibida ogʻir uglevodorodlar koʻp boʻlgan gazni tozalashda past koʻpiklanish, chunki assimilyatsiya MEA jarayoniga nisbatan 10–20°C yuqori haroratlarda amalga oshiriladi.
  

Frantsiyaning SNPA kompaniyasi tomonidan takomillashtirilgan DEAni tozalash usulida DEA ning absorbsion eritmadagi massa ulushi (40% gacha) va aminning kislotali gazlar bilan to'yinganlik darajasi (1,1 mol/mol gacha) sezilarli darajada oshadi. Ushbu takomillashtirilgan usul hozirda oltingugurt dioksidini tozalashda keng va muvaffaqiyatli qo'llanilmoqda. Yiliga 2,7 mlrd m³ gaz sig‘imiga ega DEA-ZIRA gazni tozalash jarayonining eng yirik agregatlaridan biri, tarkibi 19% H₂S (tozalashdan so‘ng gazdagi H₂S ning miqdori 5,7 mg/m ni tashkil etadi).Uaytni Kanyon dalasida (AQSh) qurilgan.
MDEA/DEA jarayoni aralashmada 30-50% DEA tarkibida DEA va MDEA aralashmasidan foydalanadi . Aralash changni yutish vositasidan foydalanish sof DEA eritmasi bilan solishtirganda o'ziga xos sug'orishni 1,5-2 baravar kamaytirish imkonini beradi, bu jarayonning texnik-iqtisodiy ko'rsatkichlarini sezilarli darajada yaxshilaydi. Jarayonda kamroq korroziv MDEA dan foydalanish bir xil maqsadlarga javob beradi. Bundan tashqari, aralash changni yutish vositasidan foydalanish gazdan oltingugurt olish uchun xom ashyo - kislota gazida vodorod sulfidi konsentratsiyasini oshirish orqali gazdan CO₂ ning yutilish darajasini pasaytirish imkonini beradi. Bu usul Orenburg GPPda muvaffaqiyatli qo'llanildi.
Xemosorbent sifatida DIPA jarayoni 40% gacha diizopropanolamin (DIPA) o'z ichiga olgan suvli eritmadan foydalanishni o'z ichiga oladi. DIPA dan foydalanish gazni H₂S (1,5 mg / m ³ gacha ) va CO₂ (0,01% gacha) dan undagi uglevodorodlarning past eruvchanligi bilan nozik tozalashni ta'minlaydi. Bu COS va RSR ning 50% gacha chiqaradi. DIPA osongina qayta tiklanadi, regeneratsiya paytida uning yo'qotishlari MEAning yarmini tashkil qiladi, bug 'iste'moli kamroq va uskunani korroziyaga olib kelmaydi.
DIPA ning muhim kamchiliklari uning yuqori narxidir, ammo shunga qaramay, bu usul chet elda keng qo'llaniladi.
Shunday qilib, qo'llaniladigan amin bilan ishlov berishni optimallashtirish uchun ko'plab muammolarni hal qilish kerak:

• 
  tozalash parametrlarini tanlash - absorberni tanlash va uning eritmadagi konsentratsiyasi;
  
• 
  ishlab chiqarilgan kislotali gazlar tarkibini optimallashtirish;
  
• 
  alkanolaminlarning yo'q qilinishini oldini olish;
  
• 
  alkanolaminlarni regeneratsiya qilishda xarajatlarni kamaytirish;
  
• 
  amin eritmalaridan ifloslantiruvchi moddalarni olib tashlash;
  
• 
  ko'pik hosil bo'lishini bartaraf etish uchun defoamerlardan foydalanish;
  
• 
  absorbentning yo'qolishi;
  
• 
  uskunaning korroziyasini kamaytirish uchun korroziya inhibitörlerinden foydalanish.
  

Gazni vodorod sulfididan tozalash uchun odatda ikkita texnologik jarayon qo'llaniladi: a) qattiq modda bilan adsorbsiya; b) suyuqlikni yutish. Adsorbsion jarayonlarda gazdan vodorod sulfidini olib tashlash uning qattiq material yuzasida kontsentratsiyasi natijasida sodir bo'ladi. Odatda sanoat adsorbentlari donador materiallar bo'lib, ular maxsus ishlov berish natijasida og'irlik birligiga nisbatan katta o'ziga xos sirt maydoniga ega. Absorbtsiya jarayonlarida massa almashinuvi, ya'ni vodorod sulfidining gazsimon fazadan suyuq fazaga o'tishi sodir bo'ladi. Ommaviy uzatish ikkala fazaning interfeysi orqali amalga oshiriladi. So'rilgan vodorod sulfidi suyuqlikda jismoniy eriydi. Uni suyuqlikdan olib tashlash, ya'ni desorbsiya (yoki tozalash) teskari jarayon bo'lib, so'rilgan vodorod sulfidi suyuqlik fazasidan ajralib chiqadi. Vodorod sulfidini olish uchun adsorbsion jarayonlar quruq jarayonlar deb ataladi va yutilish jarayonlari, ulardan farqli o'laroq, ho'l yoki suyuq jarayonlar deb ataladi. Quruq jarayonlarda adsorbentlar temir oksidi va faol ugleroddir. Gaz vodorod sulfididan faollashtirilgan uglerod bilan tozalanganda, undagi to'plangan oltingugurt ekstraksiya yo'li bilan chiqariladi, tegishli erituvchi ammoniy sulfididir va ko'mir jarayonda eskirish natijasida hosil bo'lgan mayda fraktsiyalarning haddan tashqari ko'p miqdorini o'z ichiga olguncha qayta ishlatiladi.
Gazni faollashtirilgan uglerod bilan tozalash jarayonining muhim afzalligi nisbatan oddiy usulda juda toza elementar oltingugurt olish imkoniyatidir. Uning eng muhim kamchiligi mexanik aralashmalar va neft bilan ifloslanganligi sababli ko'mirning nisbatan tez zararsizlanishi hisoblanadi. Shuning uchun, adsorberga kirishdan oldin, gazni ushbu komponentlardan to'liq tozalash kerak. Ushbu jarayon keng sanoat qo'llanilishini topmadi. Vodorod sulfidini gazdan olishning eng keng tarqalgan usuli temir oksidi gidratidir (Fe₂O₃H₂O). Tozalash massasidagi temir oksidi gidrat faol alfa yoki gamma modifikatsiyalarida bo'lishi kerak. Birinchisi botqoq rudasida, ikkinchisi esa qizil loy deb ataladigan qismi - boksitdan alyuminiy oksidi ishlab chiqarish chiqindilari.
Sanoatda gazlarni vodorod sulfididan arzonroq yutish jarayonlari bilan dastlabki tozalashdan so'ng yakuniy tozalash uchun adsorbsion jarayonlar qo'llaniladi. Gazni yutish jarayonlari bilan tozalash turli usullar bilan amalga oshirilishi mumkin. Biroq, ulardan eng samaralisi etanolamin jarayonlaridir. Ular asosan gazni tozalash jarayonlarini, masalan, temir oksidini tozalashni almashtirdilar. Ularning samaradorligi past narx, yuqori reaktivlik, barqarorlik va ifloslangan eritmalarni qayta tiklash qulayligidadir. Shu bilan birga, etanolamin zavodlarining ishlashida bir qator qiyinchiliklarga duch kelishi mumkin, buning natijasida jarayon murakkablashadi va operatsion xarajatlar va kapital qo'yilmalar ko'payadi. Jarayonning narxini oshiradigan asosiy omillar - uskunaning korroziyasi va aminning yo'qolishi.
Ba'zida tozalash inshootlarining ishlashini cheklaydigan operatsion qiyinchiliklar ko'piklanish va jihozlarning tiqilib qolishini o'z ichiga oladi. Ko'pik paydo bo'lishining oldini olishga ko'p hollarda ko'pikka qarshi qo'shimchalarni (sof silikonlar yoki yuqori qaynaydigan spirtlar; oleyk spirti yoki oktilfenoksietanol) qo'shish yoki undan ko'pikli moddalarni, masalan, mayda dispers cho'kmalarni ajratib olish orqali erishish mumkin.
Ma'lumki, uchta amin: monoetanolamin NH₂CH₂CH₂OH₃ , dietanolamin NH (CH₂CH₂OH)₂ va trietanolamin N(CH₂CH₂OH)₃ . Sanoat ilovalari uchun eng katta qiziqish monoetanolamin va dietanolamindir. Trietanolamin asosan past changni yutish qobiliyati, past reaktivlik va qoniqarsiz barqarorlik tufayli almashtirildi.
H₂S ga nisbatan eng katta singdirish qobiliyati monoetanolamin eritmasiga ega. Ammo monoetanolaminning ikkita muhim kamchiliklari bor: nisbatan yuqori bug 'bosimi va gaz tozalash inshootlari ish sharoitida uglerod sulfidi bilan qaytmas reaktsiyaga kirishish qobiliyati. Bu kamchiliklarning birinchisi amin bug'larini o'zlashtirish uchun oddiy suv yuvish yo'li bilan bartaraf etiladi, ikkinchisi esa ko'p hollarda neft konlari gazlariga taalluqli emas. Monoetanolamin eritmasi bilan H₂S va CO₂ ning yutilishi paytida yuzaga keladigan asosiy reaktsiyalar tenglamalar bilan ifodalanishi mumkin.





Tenglamalardan kelib chiqadigan bo'lsak, jarayon sof jismoniy yutilishgacha kamaymaydi, balki kimyoviy birikmalar hosil bo'lishiga olib keladi.
Monoetanolamin eritmasining konsentratsiyasi keng chegaralarda o'zgarishi mumkin. Odatda u tajriba asosida va korroziyaga chidamliligi sababli tanlanadi, eritmaning dastlabki narxini minimal darajaga tushirish istagi bilan boshqarilmaydi. Odatda eritmaning konsentratsiyasi 15 - 20% oralig'ida bo'ladi, lekin ba'zida ko'proq suyultirilgan eritmalar ishlatiladi - 10% gacha va undan ko'p konsentrlangan - 30% gacha. Aminlarning kontsentratsiyasi po'latdan yasalgan asbob-uskunalarning korroziyasini zaiflashtiradi.
Vodorod sulfididan etanolamin eritmalari bilan gazni tozalash uchun o'rnatishning asosiy texnologik sxemasi 4-rasmda ko'rsatilgan. H₂S va CO ₂ gazlaridan etanolaminlar tomonidan singdirish plastinka yoki qadoqlangan turdagi absorber 2da amalga oshiriladi, buning uchun gaz qabul qiluvchi separatorlar orqali uning pastki qismiga beriladi. Yuqoriga ko'tarilgan gaz etanolaminning suvli eritmasi bilan aloqa qiladi, u absorberning yuqori qismiga kiradi va yuqoridan pastga tushadi. Etanolamin bug'larini ushlash uchun sovuq kondensat yuqori 2-3 plastinkaga beriladi. Absorberdan tozalangan gaz 3-srubberdan o'tadi, uni alohida o'rnatish yoki absorberning yuqori qismiga o'rnatish mumkin. Absorberdan to'yingan eritma issiqlik almashinuvi uskunasidan o'tgandan so'ng, laganda yoki qadoqlangan turdagi desorberga (chiqish ustuniga) 6 yuboriladi.
Agar tozalangan gaz changni yutish moslamasida eritmani issiqlik almashinuvi uskunasi orqali tozalash ustuniga (diagrammada ko'rsatilganidek) o'tkazish uchun etarli bosim ostida bo'lsa, u holda eritma sath regulyatoridan o'tib, birinchi navbatda issiqlik almashtirgichga 5 kiradi. u regeneratsiya qilingan eritmaning issiqligi bilan isitiladi, so'ngra tozalash ustuniga yuboriladi 6. Agar absorberdagi bosim etarli bo'lmasa, u holda to'yingan eritmani tozalash ustuniga etkazib beradigan nasos o'rnatiladi. Yashirish kolonkasida absorberga singib ketgan kislota gazlari ko'tarilgan ikkilamchi suv bug'i ta'sirida to'yingan eritmadan chiqariladi, bu eritma qozonda 9 qaynatilganda tozalovchi ustunning pastki qismida hosil bo'ladi.

4-rasm. Gazni vodorod sulfididan etanolamin usulida tozalashning asosiy texnologik sxemasi:
1 - qabul qiluvchi separator; 2 - absorber; 3 - tozalash moslamasi; 4, 11 - oraliq tanklar; 5 - issiqlik almashinuvchilari; 6 - desorber; 7– kondensator-muzlatgich; 8 - balg'am sig'imi; 9 - isitgich; 10 - nasoslar; 12 - muzlatgich; I - tozalanmagan gaz; II - tozalangan gaz; III - to'yingan eritma; IV - qayta tiklangan eritma; V - nordon gazlar; VI – flegma.
To'yingan eritma qozonga oxirgi plastinkadan tushiriladi va qaynab turgan aralash plastinka ostidagi qozondan qaytariladi. Bunday holda, bug 'plastinkadan o'tib, ustun bo'ylab ko'tariladi va eritma plastinkadan pastga oqadigan eritma bilan birga qozonga qisman qayta kirishi mumkin, bu esa qozon orqali eritmaning ko'p aylanishiga erishadi. Desorberdan regeneratsiya qilingan eritma issiqlik almashtirgichga 5 kiradi, u erda sovutiladi, to'yingan eritmaga issiqlik beradi, shundan so'ng u oraliq idishga 11 kiradi, u erdan sovutgich orqali nasos 10 orqali absorberga qaytariladi.
Absorberga kirishdan oldin regeneratsiya qilingan eritma liniyasiga oqim regulyatori o'rnatiladi, bu ayniqsa gaz bosimining mumkin bo'lgan o'zgarishi uchun zarurdir. Desorberdan chiqadigan gaz-bug 'aralashmasi kondensator-muzlatkich 7 orqali o'tadi, u erda bug'ni kondensatsiya qilish uchun suv bilan sovutiladi. Olingan kondensat (balg'am) oraliq idishdagi 8 kislotali gazlardan ajratiladi, u erdan kislota gazlari keyingi foydalanish uchun (yoki yonish uchun) yuboriladi, balg'am nasos 10 orqali tozalash ustunining yuqori qismiga qaytariladi, va uning ortiqcha qismi kanalizatsiyaga chiqariladi. Ba'zan kondensatorlar yalang'och ustunlar ustiga o'rnatiladi. Ustundagi bosim kislotali gaz quvuridagi bosim regulyatori tomonidan saqlanadi. Agar gazda mexanik aralashmalar bo'lsa va absorber oldiga o'rnatilgan separator 1 etarli darajada samarali bo'lmasa, eritma doimiy yoki vaqti-vaqti bilan ishlaydigan filtrni o'rnatishni talab qiladi. Bunday filtrni o'rnatish to'yingan eritma chizig'ida eng maqbuldir. Yuqori regeneratsiya haroratida desorberning pastki qismida korroziya kuzatiladi va korroziya mahsulotlari regeneratsiyalangan eritma ichiga kiradi; bu holda, qayta tiklangan eritmani bu aralashmalar joylashishi mumkin bo'lgan ba'zi idishdan o'tkazish tavsiya etiladi.
Agar tozalangan gazda kislorod bo'lsa, eritmani to'plangan etanolaminlardan ozod qilish kerak. Ba'zan o'rnatish sxemasi bug'li ko'ylagi bo'lgan maxsus distillash kubini nazarda tutadi, unga kuchli gidroksidi eritmasi quyiladi va regeneratsiyalangan etanolamin eritmasi asta-sekin oqim o'lchagich orqali tozalovchi ustundan oziqlanadi. Eritma kub shaklida qaynatilganda, ishqor bilan reaksiyaga kirishishi natijasida bog'langan etanolamin ajralib chiqadi va bog'lanmagan etanolamin bilan birga bug 'ejektori tomonidan hosil qilingan vakuum ostida distillanadi. Suv bug'lari va etanolamin bug'lari er usti suv kondensatoriga kiradi, ular kondensatsiyalanadi va aylanish jarayoniga qaytadi.
H₂S va CO₂ dan gazlarni bir vaqtning o'zida tozalash zarur bo'lsa , ikki bosqichli tozalash sxemasi qo'llaniladi. Bu sxema birinchi bosqichda monoetanolaminning kuchli 25 - 35% eritmasi va ikkinchi bosqichda kuchsiz 5 - 12% eritmasi bilan H₂S va CO₂ ning ikki bosqichli yutilishidan foydalanishga asoslangan , har bir eritmada assimilyatsiya va regeneratsiyaning mustaqil aylanishi va issiqlik Ikkinchi bosqichning regeneratsiya gazlari birinchi bosqichni qayta tiklash uchun ishlatiladi. Ikki bosqichli sxema bir bosqichli sxemaga qaraganda tejamkorroqdir, chunki bug 'va monoetanolaminni minimal iste'mol qilish bilan nozik tozalashga erishiladi: a) katta singdirish qobiliyatiga ega bo'lgan birinchi bosqichning konsentrlangan eritmalaridan foydalanish tufayli. eritmaning minimal aylanishiga erishiladi; b) suv bug'ining issiqligidan ikki marta foydalanish; c) ikkinchi bosqichda eritmaning to'liq qayta tiklanishini ta'minlaydigan zaif eritmalardan foydalanish va natijada gazlarni H₂S va CO₂ dan yanada nozik tozalash , shuningdek, monoetanolamin bug'larini ushlashni ta'minlaydi. birinchi bosqichning kuchli eritmasidan gazlar. Texnologik hisob-kitoblarni amalga oshirishda quyidagi asosiy qoidalarga amal qilish kerak. H₂S va CO₂ ni bog'lash uchun zarur bo'lgan eritma miqdori gazdagi vodorod sulfidining qisman bosimiga qarab etanolamin eritmalarining yutilish qobiliyatiga qarab aniqlanadi.