Очистка газа

Катализатор синтеза аммиака резко снижается свою активность в присутствии соединений серы и кислорода. В тоже время природный газ содержит соеди-нения серы, а в результате конверсии образуются СO₂ и СO. Содержание СO₂ может достигать 30%, а СО – 4%. Тщательная очистка газа от этих примесей при наименьших затратах – одна из наиболее трудных задач.

Очистка газа от серусодержащих соединений .

Природный газ содержит следующие соединения серы: сероводород, сероуг-лерод CS₂, сероокись углерода COS, меркаптаны (главным образом этилмер-каптан C₂H₅-SH) общее содержание соединений серы составляет 5-30 мг/м³. Перед очисткой все соединения серы гидрируют до сероводорода на кобальт-молибденовом катализаторе при t=400-450⁰С

CS₂ + 4H₂→ CH₄ +2 H₂S

COS + 4H₂→ CH ₄+ H₂S + H₂O

R – SH + H₂→ RH + H₂S

Образующийся сероводород абсорбируют или адсорбируют. В качестве адсор-бентов используют: активный уголь, гидроксид железа, окись цинка, в качест-ве абсорбентов – раствор аммиака, мышьяковосодовые растворы, растворы карбонатов натрия и калия. Чаще всего используют окись цинка:

H₂S + ZnO → ZnS + H₂O

После абсорбции содержание серы не превышает нормы.

Очистка газа от СO₂

Существует несколько способов очистки газа от СO ₂

Водная промывка. При использовании этого метода газ промывают водой в башне с насадкой при давлении 20-30 атм. Вытекающая из башни вода враща-ет турбину, насаженную на одном валу с насосом, подающим воду в башню. Таким образом, регенерируют около 60% энергии. После турбины давление падает до атмосферного, растворимость газов уменьшается и они выделяются в атмосферу. При этом выделяется газ, содержащий 80% СO₂ , 11% H₂ и при-меси – сероводород и азот. Полученный газ используют в качестве «сухого льда». Вода после выделения газа снова возвращается в башню.

Недостатки этого метода: большой расход электроэнергии, большие потери водорода.

Этаноламиновая очистка осуществляется растворами смеси моно- и диэтано-ламинов: (CH₂ – CH₂ - OH)NH₂ – моноэтаноламин, (CH₂ – CH₂ – OH)₂ NH – ди-этаноламин

Процесс удаления CO₂ основан на протекании следующих реакций:

CO₂ + 2RNH₂ + H₂O ↔ (RNH₃)₂CO₃

CO₂ + (RNH₃)₂CO₃ + H₂O ↔ 2RNH₃НCO₃

Процесс поглощения проводят при температуре 40-45⁰С. Образовавшиеся кар-бонаты и бикарбонаты разлагаются в десорбере с образованием CO₂ при тем-пературе 120⁰С.

Очистка горячим раствором поташа проводится при давлении 10-20 атм, при температуре 110-120⁰С. Обычно используется 25%-ный раствор поташа, акти-вированный мышьяком. При поглощении CO₂ карбонат превращается в бикар-бонат

K₂CO₃ + CO₂ + H₂O ↔ 2KHCO₃

Регенерация проводится при уменьшении давления до атмосферного.

Дата добавления: 2014-01-03