Машиностроение и компьютерные технологии. 2019; : 1-10
Абсорбционная очистка попутного нефтяного газа от сероводорода с помощью моноэтаноламина. Часть 1
https://doi.org/10.24108/0519.0001498Аннотация
Представлен метод очистки попутного нефтяного газа на основе абсорбции. В качестве абсорбента рассмотрен моноэтаноламин (МЭА). С использованием характерных данных по нефтедобывающим скважинам Южных районов России разработана установка по очистке попутного нефтяного газа (ПНГ) от сероводорода. Извлеченный сероводород может быть использован для получения элементной серы. Объектом разработки является установка для очистки попутного нефтяного газа от сероводорода.
Целью работы являлась разработка абсорбера для очистки попутного газа от сероводорода регенерированным водным раствором МЭА. Работа направлена на снижение загрязнения окружающей среды при использовании попутного нефтяного газа в качестве энергоносителя.
Использовалась тарельчатая модель абсорбера. В такой конструкции жидкость поступает на верхнюю тарелку, движется горизонтально вдоль тарелок, от перелива с вышележащей к переливу на нижележащую, и выходит через нижнюю часть абсорбера.
Предложен вариант установки по очистке ПНГ от сероводорода с дальнейшим получением элементной серы процессом Клауса, для решения этой задачи путем использования ПНГ в качестве газа промышленного и коммунально-бытового назначения. Произведен полный расчет процесса двухкомпонентной абсорбции, расчет конструкции тарельчатого абсорбера, в частности, определение толщины стенки обечайки, подбор штуцеров, расчет фундаментных болтов с учетом ветровой нагрузки на абсорбционную колонну, приведено обоснование выбора данного типа аппарата, полный расчет процесса десорбции.
Поступая в десорбер, абсорбент претерпевает однократное испарение с образованием жидкой и паровой фазы. Мольная доля отгона исходного абсорбента, а также составы фаз рассчитывается с помощью метода Трегубова.
Список литературы
1. О внесении изменений в Положение об особенностях исчисления платы за негативное воздействие на окружающую среду при выбросах в атмосферный воздух загрязняющих веществ, образующихся при сжигании на факельных установках и (или) рассеивании попутного нефтяного газа: постановление Правительства РФ от 28.12.2017 № 1676 // Собрание законодательства РФ. 2018. № 2. Ст. 423.
2. Инновационные технологии переработки и использования попутного нефтяного газа: Сб. материалов / Под общ. ред. В.М. Бузника. М.: Изд. Совета Федерации, 2010. 174 с.
3. Шурупов С.В. К вопросу утилизации попутного нефтяного газа // Газохимия. 2008. № [1]. С. 42-44.
4. Кудияров С. Время тушить факелы Режим доступа: https://www.sibur.ru/press-center/publications/Vremyatushitfakely/html (дата обращения 02.03.2018).
5. Картамышева Е.С., Иванченко Д.С. Попутный нефтяной газ и проблема его утилизации // Молодой ученый. 2017. № 25(159). С. 120-124.
6. Тумашев Р. З., Бодров Н. Г. Когенерационная газотурбинная установка на попутных нефтяных газах с высоким содержанием тяжёлых углеводородов // Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Машиностроение. 2012. Спец. вып. № S7. С. 155-165.
7. Барыкина Е.С., Иншакова А.С. Утилизация попутного нефтяного газа // Политехн. молодежный журнал. 2016. № 5(5). С. 10. DOI: 10.18698/2541-8009-2016-5-42
8. Технология переработки природного газа и конденсата: Справочник: В 2 ч. / Под ред. В.И. Мурина и др. Ч. 1. М.: Недра, 2002. 517 с.
9. Набоков С. В., Петкина Н. П. Абсорбенты для очистки газов от Н2S и СО2: опыт и перспективы применения этаноламинов на газоперерабатывающих заводах ОАО «Газпром» // Вести газовой науки. 2015. №. 1(21). С. 3-8.
10. Дытнерский Ю.И. Процессы и аппараты химической технологии: учеб.: в 2-х ч. Ч. 2: Массообменные процессы и аппараты. М.: Химия, 1995. 368 с.
11. Тимонин А.С. Основы конструирования и расчета химико-технологического и природоохранного оборудования: Справочник: учеб. пособие. В 3-х т. 2-е изд. Т. 2. Калуга: Изд-во Н. Бочкаревой, 2002. 1026 с.
12. Кузнецов А.А., Судаков Е.Н. Расчеты основных процессов и аппаратов переработки углеводородных газов: Справочное пособие. М.: Химия, 1983. 224 с.
13. Расчеты основных процессов и аппаратов нефтепереработки: Справочник / Г.Г. Рабинович и др.; под ред. Е.Н. Судакова. 3-е изд. М.: Химия, 1979. 568 с.
Mechanical Engineering and Computer Science. 2019; : 1-10
Absorption-based Mono-ethanolamine Treatment of Associated Petroleum Gas. Part 1
https://doi.org/10.24108/0519.0001498Abstract
The paper presents an absorption-based method to treat associated petroleum gas (APG) using the mono-ethanolamine (MEA) as an absorbent. Involving oiler’s specific data in the southern regions of Russia, an APG treating unit has been developed to take out hydrogen sulfide. The extracted hydrogen sulfide can be used to obtain elemental sulfur. The development object is a treating APG unit.
The work objective was to develop an absorber for APG treating to take out hydrogen sulfide by means of regenerated MEA aqueous solution. The work was aimed at reducing environmental pollution when using associated petroleum gas as an energy utility.
A plate-shaped absorber model was used. In this design, the liquid enters the upper plate, moves horizontally along the plates, from the overflow from the overlying one towards the overflow to the underlying one, and outlets through the lower part of the absorber.
The paper offers an option of the unit for APG treating for removing hydrogen sulfide with the elemental sulfur further produced by the Claus process to solve this problem through using APG as an industrial and domestic gas.
The work has involved a complete calculation of the two-component absorption process, a design calculation of the plate-shaped absorber, in particular, determination of the cowl wall thickness, a fitting selection, a calculation of the foundation bolts taking into account the wind load on the absorption column, a rationale for the option chosen, and a calculation of the complete desorption process.
In entering the desorber, the absorbent undergoes a single liquid and vapour phase evaporation. To calculate a mole fraction of the stripping initial absorbent, as well as phase compositions, is used a Tregubov method.
References
1. O vnesenii izmenenii v Polozhenie ob osobennostyakh ischisleniya platy za negativnoe vozdeistvie na okruzhayushchuyu sredu pri vybrosakh v atmosfernyi vozdukh zagryaznyayushchikh veshchestv, obrazuyushchikhsya pri szhiganii na fakel'nykh ustanovkakh i (ili) rasseivanii poputnogo neftyanogo gaza: postanovlenie Pravitel'stva RF ot 28.12.2017 № 1676 // Sobranie zakonodatel'stva RF. 2018. № 2. St. 423.
2. Innovatsionnye tekhnologii pererabotki i ispol'zovaniya poputnogo neftyanogo gaza: Sb. materialov / Pod obshch. red. V.M. Buznika. M.: Izd. Soveta Federatsii, 2010. 174 s.
3. Shurupov S.V. K voprosu utilizatsii poputnogo neftyanogo gaza // Gazokhimiya. 2008. № [1]. S. 42-44.
4. Kudiyarov S. Vremya tushit' fakely Rezhim dostupa: https://www.sibur.ru/press-center/publications/Vremyatushitfakely/html (data obrashcheniya 02.03.2018).
5. Kartamysheva E.S., Ivanchenko D.S. Poputnyi neftyanoi gaz i problema ego utilizatsii // Molodoi uchenyi. 2017. № 25(159). S. 120-124.
6. Tumashev R. Z., Bodrov N. G. Kogeneratsionnaya gazoturbinnaya ustanovka na poputnykh neftyanykh gazakh s vysokim soderzhaniem tyazhelykh uglevodorodov // Vestnik MGTU im. N.E. Baumana. Ser. Mashinostroenie. 2012. Spets. vyp. № S7. S. 155-165.
7. Barykina E.S., Inshakova A.S. Utilizatsiya poputnogo neftyanogo gaza // Politekhn. molodezhnyi zhurnal. 2016. № 5(5). S. 10. DOI: 10.18698/2541-8009-2016-5-42
8. Tekhnologiya pererabotki prirodnogo gaza i kondensata: Spravochnik: V 2 ch. / Pod red. V.I. Murina i dr. Ch. 1. M.: Nedra, 2002. 517 s.
9. Nabokov S. V., Petkina N. P. Absorbenty dlya ochistki gazov ot N2S i SO2: opyt i perspektivy primeneniya etanolaminov na gazopererabatyvayushchikh zavodakh OAO «Gazprom» // Vesti gazovoi nauki. 2015. №. 1(21). S. 3-8.
10. Dytnerskii Yu.I. Protsessy i apparaty khimicheskoi tekhnologii: ucheb.: v 2-kh ch. Ch. 2: Massoobmennye protsessy i apparaty. M.: Khimiya, 1995. 368 s.
11. Timonin A.S. Osnovy konstruirovaniya i rascheta khimiko-tekhnologicheskogo i prirodookhrannogo oborudovaniya: Spravochnik: ucheb. posobie. V 3-kh t. 2-e izd. T. 2. Kaluga: Izd-vo N. Bochkarevoi, 2002. 1026 s.
12. Kuznetsov A.A., Sudakov E.N. Raschety osnovnykh protsessov i apparatov pererabotki uglevodorodnykh gazov: Spravochnoe posobie. M.: Khimiya, 1983. 224 s.
13. Raschety osnovnykh protsessov i apparatov neftepererabotki: Spravochnik / G.G. Rabinovich i dr.; pod red. E.N. Sudakova. 3-e izd. M.: Khimiya, 1979. 568 s.
