فهرست مقاله
H۲S adsorbenti hidrogen sulfidin korroziyasını qarşısını almaq üçün amin vahidləri və ya quru yataqlı proseslər kimi adi qaz / maye duzsuzlaşdırma proseslərinə sərfəli bir alternativ ola bilər.
Hidrogen sulfid, təbii qazda fərqli miqdarda və konsentrasiyalarda mövcud olan və ya sənaye proseslərindən qaynaqlanan bir çox kimyəvi reaksiyalarda yan məhsul olaraq istehsal olunan çox təhlükəli bir qazdır. Bu qazı qaz qarışığından çıxarmaq üçün alkanolamin məhlulları və ya güclü alkalilərin istifadəsi daxil olmaqla bir neçə yol vardır. Ancaq bu proseslərin hər ikisində hidrogen sulfid qazı xaric olunmur, yalnız ətraf mühitdən azad edilir. Amin məhlulları vəziyyətində, ayrılmış hidrogen sulfid ya yandırılmalı ya da kükürd əmələ gətirən vahidlərdə Clausa çevrilməlidir. Qələvi məhlullarla yuyulma üsulunda, lazımlı kimyəvi maddələrin yüksək istehlakı və nəticədə bu məhlulların atılması ekoloji problemlərə səbəb olur.
Hidrogen sulfid qazının yuxarı və aşağı neft və qaz sənayesindən səmərəli çıxarılması xüsusi əhəmiyyət kəsb edir.
Qaz şirniyyat
H۲S-nin çıxarılması prosesi qazın duzsuzlaşdırılması kimi tanınır və kimyəvi maddələrin köməyi ilə azaldıla və ya aradan qaldırıla bilər. Neft mənbələrindən alınan qazlar əsasən fərqli miqdarda hidrogen sulfid və karbon dioksid ehtiva edir. Bu təbii qaz, kükürd tərkibinə görə pis qoxuya görə “turş qaz” adlanır.
Turş qaz, nəfəs alması üçün çox təhlükəli və zəhərli ola bilən kükürd tərkibinə görə arzuolunmaz bir qazdır. Bundan əlavə, turş qazdakı kükürd yan məhsul olaraq çıxarıla və satıla bilər.
Hər bir amin molekulunda ən azı bir hidroksi qrupu (OH) və bir amin qrupu (NH۲, NH) vardır.Hidroksi qrupu buxar təzyiqini azaldaraq aminin suda çözünürlüğünü artıraraq molekulyar çəkini artırır və amin kifayətdir. amin məhlulundakı əsas güc, asidik qazları udmaq üçün suda.
۱۹۳۰-cu ildə TEA turş qazın duzsuzlaşdırılmasında istifadə olunan ilk amin idi və ۱۹۷۵-ci ildə Perry və həmkarları istənilən nəticəni əldə etmək üçün DEA (dietanolamin) duzsuzlaşdırmada istifadə etdilər.
Amin vahidlərinin əməliyyat problemləri
- Korroziya (həll-axın sürətinin temperatur-təzyiq-turşu yükü)
- Köpüklənmə fenomeni
- Kimyəvi tullantılar (amin səviyyəsinin qalıq buxarlanması-azaldılması)
- Asidik olmayan qazların həlli
- Geri dönməz reaksiyalar
- Qatı hissəciklər şəklində çirklər
Korroziyanın qarşısının alınması üsulları
- İstiliyi mümkün qədər aşağı saxlayın
- Reanimasiya qülləsindəki təzyiqi azaldır
- Oksigeni uzaq tutun
- Asma hissəciklərin davamlı süzülməsi və ayrılması
- Sirkulyasiya olunan amin məhluluna kaustik enjeksiyon
- Zəngin və aktiv amin məhlulu ilə asidik qazların maksimum yüklənmə aralığını müşahidə edin
- İnhibitorları əlavə edin
- Paslanmayan poladda amin məhlulunun dərəcəsi 3 fut / s-dən, paslanmayan poladda 8 fut / s-dən çox olmamalıdır.
- Dizlərin radiusu böyük olmalıdır.
- Boru radiusundakı aşağı dəyişikliklər (artma və ya azalma)
- Nasosların girişində aşağı təzyiq düşməsi
- Pompalar üçün uyğun NPSH
Qatı substratlarla şirniyyat
Qazın duzsuzlaşdırılması üçün qatı maddələrin istifadəsi səthdə turşu qazlarının adsorbsiyasına və ya səthdəki komponentlərin reaksiyasına əsaslanır.
Hidrogen sulfid və aşağı və orta merkaptanlarla qazın duzsuzlaşdırılması üçün qatı yataqdan istifadə etmək ən yaxşı prosesdir.
Bu proseslər seçicidir və normal olaraq çox miqdarda karbon dioksidi qəbul etmir.
Iron Oxide – Sponge
Bu proses 19-cu əsrin ortalarında İngiltərədə tətbiq olundu və bu günə qədər xüsusi tətbiqetmələrdə geniş istifadə olunur.
Bu müddətdə turş qaz dəmir oksidi ilə təmasda olur və nəticədə dəmir sulfid əmələ gəlir. Oksigen (hava) dəmir sulfidə çatdıqda onu dəmir oksidi və kükürdə çevirir.
H۲S qazını çıxarmaq üçün mono-dietanolaminin tətbiqi: MD2 mono-etanolamin məhlulu H۲S-i seçərək çıxarmaq üçün istifadə olunur. Turşu qazlarının aminlərlə adsorbsiya prosesi aşağıdakı kimi kimyəvi reaksiyalar toplusudur.
H S + Amin Û Amin H+ + HS– + q
CO۲ + H۲O + Amin Û Amin COOH+ + OH– + q
Hidrogen sulfid adsorbanının tətbiqi
Hidrogen sulfid adsorbanları aşağıdakı məqsədlərə çatmaq üçün istifadə olunur:
Qaz axınından H۲S çıxarın
Turş karbohidrogen mayelərindən H۲S-nin çıxarılması
Turş maye çəninin buxar məkanında H۲S-nin azalması
Hidrogen sulfidin çıxarılması bakteriya və üzvi maddələrin olması bu zərərli qazın istehsalına səbəb olduqda lazımdır. Hidrogen sulfid qazı dihidrogen sulfid, hidrogen sulfid kükürd, hidrosülfürik turşusu, turş qaz və qaraciyər turşusu kimi müxtəlif adlarla tanınır. Bu qaz tənəffüs pozğunluğuna səbəb ola bilər və müəyyən konsentrasiyalarda ölümə səbəb ola bilər. Bu birləşmənin olması həm də sistemin ümumi səmərəliliyini və işləmə etibarlılığını azalda bilər, çünki bu aşındırıcı bir qazdır və dəmir sulfidin əmələ gəlməsinə səbəb ola bilər.
Kükürd bakteriyaları kükürdlə qidalanan və hidrogen sulfidə çevirən hidrogen sulfid qazının istehsalında ən vacib amildir. Əslində kükürd bakteriyaları istehsalda bir amildir, hidrogen sulfidin özü də bəzən təbii olaraq yeraltı sularda və ya xam neftdə ola bilər. Bu vəziyyətdə bitki mənşəli maddələrin çürüməsi və parçalanması yeraltı sularda hidrogen sulfid qazının istehsalına səbəb olur.
Bu səbəbdən hidrogen sulfid qazı, çıxarılan neftdə və ya bir çox dərin quyunun tullantı sularında da ola bilər. Bu bakteriya, xüsusən də dərin su quyuları, su boruları sistemləri, su sərtləşdiricilər kimi oksigen çatışmazlığı olan yerlərdə istehsal olunur və böyüyür. Bakteriyalar ümumiyyətlə isti bir mühitdə daha sürətli böyüyür. Məsələn, hidrogen sulfid qazının yığılması üçün qaynar nöqtələrdən biri pis qoxuya səbəb ola biləcək su qızdırıcısıdır.
Hidrogen sulfid təbii olaraq xam neftdə, təbii qaz anbarlarında və yanğın qazlarında mövcuddur və sulfatda azaldılması nəticəsində sulfat azaldıcı bakteriyalar (SBR) tərəfindən rezervuarlarda istehsal olunur. Bu qaz neft və qazdakı ən təhlükəli çirkləndiricilərdən biri hesab olunur. Metallar, plastik və kauçukla reaksiya verir və metallar üçün yüksək dərəcədə aşındırıcı bir qaz kimi tanınır. Sülfid stres çatlaması adlanan bir fenomenə səbəb olur (hidrogen sulfidin olması hidrogenin metalın içərisinə girməsinə səbəb olursa, bu vəziyyətdə çatlama prosesinə qazma borularında və digər xətlərdə sulfid stres çatlaması (SSC) deyilir) Boru döndürülür. Bu səbəbdən, neft və qaz və neft-kimya sənayesinin həm yuxarı, həm də aşağı hissələrində hidrogen sulfidin və ya qazın duzsuzlaşdırılmasının təmizlənməsi vacibdir.
Xam neft hasilatındakı hidrogen sulfid miqdarı ۱۵ ppm-dən az olmalıdır, bu baxımdan xam neftdəki H۲S-nin xaric edilməsi üçün müxtəlif üsullardan istifadə olunur. Ən yaxşı həll yolu hidrogen sulfidin konsentrasiyası, qalma müddəti, ağırlıq məsələləri, əməliyyat və investisiya xərcləri və hazırlanacaq qazın həcmi kimi amillərdən asılıdır. Hidrogen sulfidin təmizlənməsinin kimyəvi yollarından biri də kazıyıcılardan istifadə etməkdir.
Absorbentlər ümumiyyətlə neft, qaz və neft-kimya sənayesində korroziyanın qarşısını almaq üçün istifadə olunur. Hidrogen sulfid adsorbenti hidrogen sulfidi və digər çirkləri təmizləyərək qazanların və su anbarlarının korroziyasını qarşısını alır. Absorbentlər, növlərindən asılı olaraq H۲S, O۲, peroksid və karbonil kimi çirklərlə seçici şəkildə reaksiya verir və onları təmizləyirlər.
Hidrogen sulfid təmizləyicilərinin növləri
Hidrogen sulfid təmizləyiciləri bir neçə növə bölünür, bunlardan ən başlıcası aşağıdakılardır:
- Qatı kazıyıcı (sink və ya dəmir material)
- Metal oksidləri
- Yeniləyici qatı substratlar
- Maye adsorbentlər
- Reduksiya edən hidrogen sulfid adsorbanları
- Azaldılmayan hidrogen sulfid adsorbanları
- Bioloji adsorbentlər
Qatı adsorbentlər
Qatı adsorbentlər hidrogen sulfidin qaz axınından çıxarılmasında və minimuma endirilməsində çox təsirli olur. Bu neftayırma qurğusunun tikintisinə qoyulan sərmayə çox yüksəkdir və çox vaxt proses dəyişdiyi zaman, avadanlıqların alınması və saxlanılması və amortizasiya xərcləri ilə müqayisədə xərclərin böyük bir hissəsi işçi qüvvəsinə aid edilir. Bununla birlikdə, qatı adsorbanların aşağı əməliyyat xərcləri var, onların çıxarılma dərəcələri proqnozlaşdırılır, əlavə kimyəvi maddələrə ehtiyac yoxdur və ümumiyyətlə axın axınlarını təsir etmir. Əslində qatı bənzər kütlələr (ümumiyyətlə sink və ya dəmir) ehtiva edirlər.
Metal oksidləri
Sistem sink, mis, dəmir və ya manqana bənzər metal oksidləri ilə doldurulmuş bir substratdan ibarətdir. Əslində metal oksidləşdirici maddələrə aşağıdakılar daxildir: xlor, xlor dioksid, hipoxlorit, hidrogen peroksid, sink tərkibli kimyəvi maddələr, sink oksid, sink karbonat, sink əsas karbonat və tiosulfat. Bunlar arasında sink oksid, yüksək tarazlıq sabitliyinə görə hidrogen sulfidin çıxarılmasında xüsusi bir yerə sahibdir. Sözügedən yataq yenilənə bilməz və yeni mühitə uyğun olaraq dəyişmək üçün vaxt və işçi qüvvəsi tələb olunur. Məhdud giriş sahəsi və yandırıcı tullantı suları bu sistemlərdə istənməyən istismar təhlükələri yaradır. Su qızdırıcılarındakı korroziyadan qorunmaq üçün maqneziumun anod kimi istifadəsi, sulfatın hidrogen sulfidə çevrilməsinin qarşısını ala bilər və bu qazdan xoşagəlməz qoxunun qarşısını alır. Ozonun metal oksidlər kimi fəaliyyət göstərən və hidrogen sulfidi xaric edən bir oksidləşdirici maddə olduğunu da bilmək vacibdir.
Yeniləyici qatı substratlar
Molekulyar ələklər kimi də bilinən reduktiv qatı substratlar hidrogen sulfidi kimyəvi reaksiya əvəzinə adsorbsiya yolu ilə çıxarır. Bunlar qütb birləşmələrini dəf edən alüminosilikatın (zeolit) kristal polimerlərindən ibarətdir. Hidrogen sulfidi çıxarmaqla yanaşı, molekulyar ələklər karbon dioksid, su, metanol, merkaptanlar və sulfidləri, ammonyak, civə və aromatik maddələri iz və ya iz olaraq çıxarır. Zeolitlər bir qaz axını istifadə edərək bərpa edilə bilər, sonra kükürd hissəciklərini çıxarmaq üçün işlənir. Hidrogen sulfidlə zəngin qaz axını nəzərə alınaraq bu problem ola bilər. Böyük tank həcmi, məhdud tutum və xidmət daxilində bərpa üçün paralel bir prosesə ehtiyac investisiya xərclərini artıra bilər. Bundan əlavə, kükürd tullantıları ilə işləmək potensial istismar xərclərinə səbəb olacaqdır.
Maye adsorbentlər
Maye adsorbentlər qatı adsorbanlara nisbətən daha az yer və çəki alır, lakin daha az effektivdir. Əməliyyat xərcləri qatı adsorbanlarla müqayisədə artır, lakin maye adsorbentlər mövcud imkanları tamamlamaq üçün daha çox seçim təklif edir. Adsorbanlar hidrogen sulfidin təmizlənməsi və quruluş növünə görə rejenerativ və bərpaedici olmaqla iki ümumi kateqoriyaya bölünür.
Reduksiya edən hidrogen sulfid adsorbenti
Bir çox istehsal prosesində, qaz prosesi zamanı hidrogen sulfidin çıxarılması üçün iqtisadi həll turş qaz hazırlanması üçün bərpaedici bir sistem qurmaqdır. Aminlərin istifadəsi qaz şirniyyatının ən geniş yayılmış üsuludur. Turş qaz amin məhlulu ilə doldurulmuş sütundan keçir. Amin hidrogen sulfidlə sürətlə reaksiya verərək tamamilə geri çevrilən reaksiya şəklində turşu / əsas duzları əmələ gətirir, lakin karbon dioksid də aminlə reaksiya göstərə bilər. Isıtma və təzyiqin azaldılması üçün istifadə olunan amin məhlulu turşu qazlarını sərbəst buraxmaq və təzə aminlər istehsal etmək üçün azaldıcı sütuna göndərilir. Təzə və ya yenilənmiş aminlər sütuna qaytarılır. Bu proses əsasən böyük miqdarda hidrogen sulfidin təmizlənməsi üçün və ya yüksək həcmli qaz axınlarında istifadə olunur.
Ayrılmış hidrogen sulfid (aminin azaldılmasından gələn turşu qaz) Klaus tipli kükürdün təkrar emalı bölməsində işlənir. Turş qazın xüsusiyyətlərindən asılı olaraq adsorban kimi müxtəlif növ aminlərdən istifadə edilə bilər. Aşağıdakı ən çox istifadə olunan aminlərdən bəziləri:
- Monoetanolamin (MEA)
- Dietanolamin (DEA)
- Diizopropilamin
Qazın duzdan təmizlənməsi prosesində istifadə olunan ən yeni aminlər, adətən yalnız hidrogen sulfidi əmələ gətirən MDEA əsaslı aminlərdir. H۲S-yə əlavə, monoetanolamin amid və etanolamin CO۲ kimi digər turşu qazları da özünə çəkir.
Rejenerativ olmayan hidrogen sulfid təmizləyənlər
Triazin sənayedə istifadə olunan ən çox yayılmış bərpaedici maye oksigen təmizləyicisidir. Reaksiyanın yan məhsulları parçalana bilər və yeraltı suya axıdıla bilər. Reaksiya verilməmiş triazin su heyvanları üçün çox zəhərlidir və təkrar müalicə ilə mümkün qədər azaldılmalıdır. Sulu və ya neft fazasındakı reaksiya məhsulları həll olunur. Yüksək kalsium tərkibli sularda triazin sistem pH-nin artması səbəbindən karbonat çökməsinə səbəb olur.
Qatı kazıyıcılar (ümumiyyətlə sink və ya dəmir əsaslı)
Oksidləşdirici kimyəvi maddələr (NaClO۲), NaBrO۳, NaNO۲
Aldehidlər
Ən çox istifadə edilən aldehid formaldehiddir; Alternativlərə qlikoksal, akrolein və qlu tralaldehid daxildir. Ümumiyyətlə, aldehidlər toksikliklərinə, partlayıcı mühitlərə potensialına və kanserogenliyinə görə istifadə edilmir. Glyoxal, digər aldehidlərə nisbətən daha az ətraf mühitə təsir göstərir və neytral, asidik və qələvi mühitlərdə istifadə edilə bilər. Glyoksal çöküntü əmələ gəlmə ehtimalını artırmır, lakin reaksiya müddəti triazinə nisbətən daha yavaşdır və hidrat əmələ gəlməsinə səbəb olduğu da bilinir.
Metal karboksilatlar və şelatlar
Yüksək dərəcədə həll olunan metal və ya yağlı şelatlar qazma mayelərini və çirklənmiş su və yağ axınlarını təmir etmək üçün hidrogen sulfid təmizləyici kimi istifadə olunur.
Bioloji adsorbentlər
Bioloji proseslər hidrogen sulfidi seçmə üsulla bakteriya tənəffüsündən istifadə edərək merkaptanlara və ya kükürd və sulfata çevirir.Əməliyyat temperaturu aralığı prosesin bioloji təbiətinə görə çox məhduddur.
Hidrogen sulfidin təmizlənməsi və hər bir metodun çatışmazlıqları və üstünlükləri nəzərə alınmaqla bir neçə üsula baxmayaraq, hazırda amin məhlulları ilə adsorbe edilmiş hidrogen sulfid daxil olmaqla asidik qazların ayrılması üçün sənayedə ən geniş yayılmış üsuldur.
Refining Chemical Company, tədqiqat qrupuna təcrübəli kadrlar cəlb edərək yüksək məhsuldarlıq H۲S təmizləyici növlərini təmin edə bilmişdir. Tachem 3040 və Tachem 3045 məhsulları effektiv H۲S qazı üçün hazırlanmış və hazırlanmışdır. Təmizləyici kimyəvi şirkət tərəfindən hazırlanmış H۲S təmizləyicisinin ən vacib xüsusiyyətlərindən biri bu məhsulun korroziyaya qarşı materiallar, demulsifikatorlar və s. Kimi neft və qaz yataqlarında istifadə olunan digər kimyəvi maddələrlə uyğunluğu.
Refining Chemical Company tərəfindən hazırlanmış H۲S təmizləyici məhsulların istifadəsinin əsas üstünlükləri aşağıdakılardır:
Neft, qaz və yanacağın keyfiyyətinə təsir göstərmədən H۲S-nin çıxarılması üçün sürətli və geri dönməz reaksiya verin
Şəxslərin təhlükəsizliyini yaxşılaşdırın
Kanalizasiya və boru kəmərlərində korroziya potensialını azaldır
Dürüstlüyü qoruyun və avadanlıq xərclərini, texniki xidmət və dəyişdirməni azaldın
Yağ spesifikasiyası zəmanəti
İstehsal keyfiyyətini artırın
