ТЕХНОЛОГИЯ ОЧИСТКИ ПРИРОДНОГО ГАЗА ОТ МЕРКАПТАНОВ
(процесс «DEMERUS NG»)
Область применения
Технология применяется для глубокой очистки природного газа от меркаптанов.
Абсорбция щелочным раствором меркаптанов, содержащихся в сырье, с последующей регенерацией щелочи в присутствии гетерогенного катализатора.
Меркаптановая сера в природном газе до очистки составляет максимально 0,400 % мас., остаточное содержание меркаптановой серы — не более 0,0005 % мас. Содержание общей серы в очищенном природном газе составляет не более 0,0010 % мас.
Описание технологии
Принципиальная схема демеркаптанизации природного газа:
Природный газ на очистку подаётся в куб тарельчатого колонного абсорбера Т-101. Из отстойника дисульфидов D-103 на верхнюю тарелку абсорбера Т-101 подается регенерированный раствор NaОН. При взаимодействии сырья с щелочным абсорбентом происходит хемосорбция меркаптанов с образованием нерастворимого в углеводородах меркаптида натрия по обратимой реакции (1):
RSH + NaOH ⇌ RSNa + H2O (1)
Очищенный от меркаптанов природный газ для отделения от унесенного щелочного раствора направляется в сепаратор D-101 и затем выводится с установки.
Насыщенный меркаптидами щелочной раствор по уровню раздела фаз выводится с куба абсорбера Т-101, подогревается в теплообменнике Е-101 до 50-70ºС и поступает в куб регенератора R-101. В куб регенератора также подается расчетное количество воздуха под давлением 0,5-0,7 МПа. В регенераторе R-101 на поверхности гетерогенного катализатора протекает регенерация щелочи по реакциям (2) и (3):
2RSNa + 0,5 O2 + H2O → RSSR + 2NaOH (2)
2RSNa + 1,5 O2 + H2O → RSО2SR+ 2NaOH (3)
Смесь отработанного воздуха, регенерированного щелочного раствора и образовавшихся дисульфидов с верха регенератора R-101 поступает в сепаратор D-102. Воздух отводится с верха сепаратора D-102 через каплеотбойник и направляется в печь на сжигание.
Регенерированный раствор щелочи с дисульфидами отводится с куба сепаратора D-102, насосом Р-101А/В смешивается с бензиновой фракцией, в холодильнике Е-102 охлаждается до 40°С и поступает в отстойник дисульфидов D-103.
Насыщенная дисульфидами бензиновая фракция отводится с верха D-103 в сырье установок каткрекинга, АВТ или на гидроочистку. Регенерированный раствор щелочи с низа отстойника D-103 возвращается в абсорбер Т-101 на очистку природного газа от меркаптанов.
Преимущества
Технология увеличивает срок использования щелочного раствора без замены до 1 года, что позволяет сократить расход щелочи и объем щелочных стоков.
Гетерогенный катализатор обеспечивает прочное удерживание каталитически активных компонентов на полимерном носителе, повышенную стойкость к каталитическим ядам и термическому воздействию, стабильную активность на протяжении всего срока промышленной эксплуатации. Отсутствует необходимость его периодической или непрерывной подпитки дорогостоящими соединениями металлов переменной валентности, что исключает попадание фталоцианинов кобальта и их производных, а также солей других тяжелых металлов в сточные воды предприятия. Гарантийный срок службы катализатора составляет 8 лет.