SU1599063A1

SU1599063A1 - Способ очистки природных и попутных газов от сероводорода

Info

Publication number: SU1599063A1
Application number: SU884490169A
Authority: SU
Inventors: Эдуард Васильевич Маленко; Рафаиль Ганиевич Мендыбаев; Юрий Федорович Макогон; Георгий Васильевич Лисичкин
Original assignee: Институт Химии Нефти И Природных Солей Ан Казсср
Priority date: 1988-10-03
Filing date: 1988-10-03
Publication date: 1990-10-15

Abstract

Изобретение относитс к нефт ной, нефтехимической и газовой промышленности и может быть использовано дл очистки природных и попутных газов от сероводорода. Дл повышени степени очистки газа от сероводорода до полной путем гидратообразовани процесс гидратообразовани осуществл ют в интервале температур 15-29°С и интервале давлений 10^1,293°³⁸⁶⁺°^,°⁵²⁴°⁹⁵ @ ^T*98Р*98Р_о, где T - температура, при которой проводитс гидратообразование, °С

P - давление, при котором проводитс гидратообразование, атм

P_O - равновесное давление гидратообразовани , соответствующее температуре T, атм. 4 табл., 1 ил.

Description

Изобретение относитс к нефт ной, нефтехимической и газовой промышленности и может быть использовано дл очистки природных и попутных газов от сероводорода.

Цель изобретени - повышение степени очистки газа от сероводорода до полной.

Установление условий образовани и раз- решни гидратов провод т параллельно двум методами, первый из которых - видуаль- ный - основан на непосредственном наблюдении перехода жидкой фазы в твердую гидратную, второй метод - скачка давлени -основан на том, что при образовании или разрушении газового гидрата в камере наблюдаетс соответственно резкое понижение или повышение давлени , которое фиксируют с помощью манометра.

На чертеже изображена принципиальна схема устройства.

Устройство содержит камеру 1, внутри которой установлен поршень 2, снабженный обратным клапаном 3, поршень 2 с клапаном 3 предназначен дл отделени газовой фазы от твердой гидратной фазы после завершени полного превращени реакционной

массы в гидрат, отделение газовой фазы от гидратной осуществл ют поступательным движением поршн в направление гидратной фазы, при этом клапан 3 открыт и пропускает газ, штуцер 4, предназначенный дл ввода воды, штуцер 5 - дл ввода очищаемого газа, штуцер 6 - дл вывода очищенного газа, штуцер 7 - дл вывода газа, выдел ющегос при разложении гидрата , и узел контрол процесса - манометр 8.

С пособ-прототип и предлагаемый способ осуществл ют следующим образом.

Пример 1 (способ-прототип). При верхнем положении порщн 2 в ка.мере 1, содержащей воду ниже уровн щтуцера 6, введенную при определенной температуре через штуцер 4, ввод т, барботиру через штуцер 5, очищаемый газ до равновесного давлени гидратообразовани очищаемого газа, отвечающего данной температуре и устанавливаемого, например, с помощью метода скачка давлени манометром 8. В результате начинаетс процесс гидратообразовани . Достигнутое значение равновесного

сд со ;о о

05

О5

давлени гидратообразовани поддерживают в камере до тех пор, пока вс жидка масса не перейдет в твердый гидрат. По завершению процесса гидратообразовани (о чем суд т, например, по моменту начала подъема давлени в камере выше равновесного давлени гидратообразовани очищаемого газа с помощью манометра 8) прекращают ввод очищаемого газа и поступательным движением порщн 2 вниз отдел ют газовую фазу от твердой гидратной фазы. Затем, стравлива давление в нижней части камеры, содержащей гидрат, с помощью штуцера 7 отвод т газ, выдел ющийс при разложении гидрата. Очищенный газ отвод т через штуцер 6.

Результаты проведенных опытов дл очищаемого газа № 1 и 2 приведены в табл. 1 и табл. 2 соответственно, где То и РО - равновесна температура и равновесное давление гидратообразовани очищаемого газа, °С и атм; А, Б, В, Г, Д, Е, Ж, 3, И, К - количество метана, этана, пропана, изобутана, н-бутана, изопентана, н-пентана, двуокиси углерода, азота, сероводорода в очищенном газе, мол. %.

Состав очищаемого газа № 1, мол. %: метан 83,74; этан 4,86; пропан 2,27; изобутан 0,39; н-бутан 0,64; изопентан 0,25; н-пентан о ,29; двуокись углерода 0,68; азот 2,67; сероводород 4,21.

Состав очищае.мого газа № 2, мол. %: метан 83,92; этан 4,21; пропан 1,75; изобутан 0,29; н-бутан 0,53; изопентан 0,19; н-пентан 0.21; двуокись углерода 0,47; азот 2,18; сероводород 6,25.

Пример 2 (предлагаемый способ) Провод т очистку тех же очищаемых газов № 1 и 2, что и в примере 1, при определенных температурах и давлени х, превышающих равновесное давление гидратообразовани очищаемого газа, отвечающее данной температуре, аналогично примеру 1. При этом значение равновесного давлени гидратообразовани очищаемого газа, отвечающее данной температуре , устанавливают в предварительных опытах (как в примере 1).

Результаты проведенных опытов дл очищаемого газа № 1 и 2 приведены в табл. 3 и 4 соответственно, где Т - температура, )и которой провод т гидратообразование, С; Р давление, при котором провод т J 11Д;)атообразование и которое превышает равновесное давление гидратообразован и очищаемого газа, атм; А, Б, В, Г, Д, Е, Ж,

3 И, К - те же обозначени величин, что и в примере 1.

Из приведенных примеров видно, что наи- более эффективна полна очистка очищаемого газа от сероводорода газогидратным методом наблюдаетс в интервале температур 15-29°С. Ниже 15°С газ от сероводорода очищаетс не полностью, т. е. очистка неэффективна,, а выще 29°С, несмотр на повыщенные давлени (до 600-700 атм), провести процесс гидратообразовани , необходимый дл очистки, не удаетс . Причем независимо от состава очищаемого сероводо- родсодержащего газа дл полной очистки очищаемого газа от сероводорода в этом оптимальном интервале температур 15-29°С оптимальным интервалом давлений вл етс интервал

20

igl,2930386-0,0524095.T... .

Выбор такого оптимального интервала давлений обусловлен следующим. При процесс гидратообразовани , необходимый дл очистки, нельз осуществить. При

5 газ от сероводорода очищаетс не полностью , т.е. очистка не эффективна. При Р больше lo 2 зoз86- o,0524095Л наблюдаетс резкое понижение содержани ценного углеводородного сырь метана, кроме того, такие повыщенные давлени нецелесообразны с

0 экономической точки зрени . По сравнению со способом-прототипом степень очистки от H2S при использвании предлагаемого способа увеличиваетс с 96-97% до 100% исход из остаточного содержани H2S.

35

Claims

Формула изобретени

Способ очистки природных и попутных газов от сероводорода путем его контактировани с образовавщимис газовыми гидратами , отличающийс тем что, с целью повышени степени очистки газа от сероводорода , образование газовых гидратов осуществл ют при 15-29°С и давлении, большем равновесного давлени гидратообразовани при температуре гидратообразовани , 5 соответствующей условию

р 101,2930386+0, 0524095.Т

рде Р - давление, при котором проводитс

гидратообразование, атм;

0 Т - температура, при которой проводитс гидратообразование. °С.

I

10 14 15 20 25 29

38,1

65,0

71,2

115,3

261,2

614,1

84,77 85,37 85,53 86,27 87,04 87,61

4

4,

4,

4,

4,

92 76 71

54 31

4,16

0,48 0,49 0,49 0,50 0,51 0,52

0,56 0,57 0,57 0,57 0,58 0,59

0,69 0,70 0,70 0,71 0,72 0,73

2. 2. 2, 2, 2,

69 56 53 38 25

2,13

3,13 2,75 2,66 2,18 1,69 1,32

Таблица 1

0,56 0,57 0,57 0,57 0,58 0,59

0,69 0,70 0,70 0,71 0,72 0,73

2. 2. 2, 2, 2,

69 56 53 38 25

2,13

3,13 2,75 2,66 2,18 1,69 1,32

30 Экономически нецелесообразно - в интервале 615-700 атм гидраты не обра- ззпотс

.

-I- а о л и ц а

J./.-J-±..Jl 3}ZlZ ZlTL7 Z TLlT

Таблица

Т а б

лица

-I- а о л и ц а

TLlT

Таблица 3 И

1 в г Тд ТЕ ж I 3 У и к

т I р 1 L - -J--J-

-.1-- - - - -4---- „ «гч-тг-1/. ЛА

30 экономически нецелесообразно - в интервале 615-700 атм гидраты не образуютс

r-rr--- -T--7EZEIi Kl Z ZIEJZ--III

--Ц. - - - - -,.r /-inO l/.. 7

Продолжение табл. 3

Таблица 4

30 Экономически нецелесообразно - в интервале 518 - 600 атм гидраты не образуютс

10

Продолжение табл. 4