НОВОСТИ

УСТАНОВКА ОЧИСТКИ УГЛЕВОДОРОДОВ ОТ СЕРОВОДОРОДА

Система включает два основных блока:
- аминовой хемосорбции H2S и CO2 с последующей их десорбцией;
- прямого одностадийного окисления H2S кислородом воздуха с получением элементной серы.
Принципиальная технологическая схема первого блока представлена на рис.1.

Сероводородсодержащий поток углеводородов через сепаратор поступает в нижнюю часть абсорбера. На верхнюю часть подается абсорбент. В качестве абсорбера используется колонна оснащенная тарелками или насадкой. В зависимости от поставленной задачи абсорбентом является водный раствор МЭА, ДЭА или МДЭА. Насыщенный абсорбент регенерируется в следующей колонне, оснащенной также тарелками или насадкой. Подвод тепла вниз регенератора осуществляется через рибойлер. Теплоносителем служит пар или теплоноситель имеющийся на предприятии, а также возможен автономный блок нагрева теплоносителя через печь. Примеси, образующиеся за счет частичного разложения абсорбента, улавливаются сменными фильтрами. Подпитка балансового количества абсорбента, теряемого в процессе, осуществляется через промежуточную емкость.
Принципиальная технологическая схема блока прямого окисления приведена на рис.2.

Кислые газы с блока аминовой очистки поступают в смеси с воздухом в реактор. Процесс окисления происходит в псевдосжиженном слое катализатора. Съем тепла реакции осуществляется системой охлаждения, включающий в себя холодильник, размещенный в слое катализатора, холодильник воздушного охлаждения, емкость и циркуляционный насос. Продукты реакции конденсируются в теплообменнике, сера отделяется в серозатворе и стекает в емкость. Остатки серы из газовой фазы первого серозатвора улавливаются в барботёре-каплеотбойнике и через второй серозатвор направляются в емкость. Хвостовые газы утилизируются в печи дожига.
Промышленная эксплуатация данного блока показала стабильность процесса, конверсия сероводорода составляет не менее 99 %. Полученная сера превосходит показатели, нормируемые ГОСТ 127.1-93 (сера техническая 9990).
Установка может быть поставлена в полном составе в блочном исполнении.
Для очистки газов производительностью 50 млн.н.м3 в год с содержанием сероводорода около 1,5% об. при давлении 0,35-0,5 МПа потребуются следующие основные аппараты:
блок аминовой хемосорбции:

- абсорбер – диаметр - 0,8 м, высота – 11 м;
- регенератор раствора амина – диаметр – 1,0 м, высота – 11 м

2. блок окисления сероводорода:

- реактор – диаметр – 0,25 м, высота – 3,5 м;
- количество катализатора – 40 кг.

Стоимость установки на указанную производительность составит около  90-110 млн.рублей.

ОАО «ВНИИУС», институт катализа Сибирского отделения РАН, ОАО «Татниинефтемаш» разработают, изготовят и поставят установку и катализатор для условий указанных Заказчиком.

КАТАЛИЗАТОРЫ ПРОЦЕССОВ ДЕМЕРКАПТАНИЗАЦИИ УГЛЕВОДОРОДНОГО
СЫРЬЯ И ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД

Во «ВНИИ углеводородного сырья» разработаны и внедрены в промышлен­ность гетерогенные и гомогенные катализаторы для процессов демеркаптанизации легкого углеводородного сырья (ЛУС) и очистки сульфидсодержащих сточных вод.

Гетерогенные  катализаторы  типа  КС  и  УВКО  прошли   опытно-промышленные испытания на ряде заводов и промышленную проверку при дли­тельной работ. Привлекательной стороной гетерогенных катализаторов яв­ляется тот факт, что операторам легче обслуживать установку по сравнению с уста­новкой, использующей гомогенный катализатор и требующей периодической подпит­ки системы катализатором. Другим положительным моментом использования гете­рогенных катализаторов является отсутствие или незначительное количество солей металлов (солей фталоцианина кобальта) в сточных водах, неизбежно образующих­ся в процессах сероочистки.
Однако многолетний опыт эксплуатации установок с гетерогенным катализа­тором показывает, что их недостатки более значимы, чем преимущества, и поэтому ОАО «ВНИИУС» не рекомендует использование гетерогенных катализаторов типа КС и КСМ ни в процессах демеркаптанизации сжиженных газов, ни в процессах очи­стки сернисто-щелочных сточных вод. Для демеркаптанизации бензиновых и керо­синовых фракций рекомендуется применять гетерогенный катализатор типа УЗКО - активированный уголь с нанесенным на его поверхность фталоцианином кобальта [Ухта, Харг]
Главным недостатком гетерогенных катализаторов является загрязнение их активной поверхности механическими примесями или продуктами реакций (напри­мер, элементной серой, образующейся при окислении гидросульфида натрия) с по­следующей неизбежной потерей активности. Причины дезактивации катализатора за счет забивки поверхности убедительно показаны в статье одного из авторов катали­затора серии КС [XX].
Не менее существенным недостатком является низкая каталитическая актив­ность гетерогенных катализаторов, особенно серии КС и КСМ, по сравнению с гомо­генным т.к. реакция окисления меркаптидов и сульфидов катализирует только гео­метрическая поверхность. Поэтому реактор-регенератор почти в два раза превосхо­дит по объему регенератор, работающий с гомогенным катализатором и, следовательно, расходы на электроэнергию для подачи технологического воздуха и щелоч­ного раствора в регенератор выше, чем при применении гомогенного катализатора.
При применении гетерогенных катализаторов невозможно оперативно влиять на процесс регенерации щелочного раствора, тогда как при использовании гомоген­ного катализатора путем увеличения его концентрации или увеличения объема до­зировки раствора катализатора в систему можно, при необходимости, быстро интен­сифицировать процесс регенерации.
Недостаточно полная регенерация щелочного раствора на катализаторе КСМ не обеспечивает полного удаления меркаптанов из сырья.
К сожалению, на некоторых сайтах появилась сильно искаженная, не соответ­ствующая действительности информация о якобы новом катализаторе КСМ, обла­дающем многими положительными свойствами. Катализатор КСМ является лишь разновидностью по форме катализатора КС, авторское свидетельство, на которое получено ОАО «ВНИИУС» еще в 1980 году. Беспочвенным является утвержде­ние авторов КСМ о том, что «новый» катализатор позволяет снизить объем стоков установки очистки легкого углеводородного сырья от меркаптанов. Химические ос­новы экстракции меркаптанов щелочным раствором и механизм каталитического действия катализаторов как гомогенного, так и гетерогенного един, поэтому и состав и количество сточных вод зависит только от состава сырья, поступающего на очист­ку.
Некорректным является также утверждение авторов КСМ о том, что содержа­ние общей серы в очищенном сырье меньше, чем при применении гомогенного ка­тализатора. Фактические данные о работе установок очистки легкого углеводородно­го сырья от меркаптанов подтверждают справедливость утверждения о недостатках гетерогенных вариантов.
Подтверждением преимущества гомогенного варианта служит и тот факт, что несколько тысяч установок очистки легкого углеводородного сырья от меркаптанов компании UOP, Merichem, Axens и др. используют только гомогенные водораствори­мые фталоцианиновые катализаторы.

Гомогенный катализатор сероочистки ИВКАЗ - водорастворимая на­триевая соль фталоцианина кобальта. Производится в промышленном масштабе в ОАО ВНИИУС», г. Казань по ТУ 2175-037-00151638-2009. Применяется для процес­сов очистки попутных нефтяных газов от сероводорода, очистки сжиженных газов и светлых нефтепродуктов от меркаптанов, демеркаптанизации сырой нефти и газо­конденсатов, очистки сернисто-щелочных сточных вод.
Поставщик катализатора: ОАО «ВНИИУС», г. Казань.
Катализатор ИВКАЗ поставляется на нефте- и газоперерабатывающие заводы России - Оренбург, Астрахань, Куйбышевский НПЗ, Рязанский НПЗ, Пермский ГПЗ, установки Татнефти и др., а также на предприятия Казахстана, Ирана, Голландии, Болгарии, Литвы, Латвии (см. референт-лист установок сероочистки ВНИИУС).
Поставляется в форме тонкоизмельченного порошка, расфасованного массой 1-3 кг в полиэтиленовые мешки или пластиковые контейнеры, а также в виде жидкой суспензии в полимерных канистрах-бидонах объемом 5 и 10 литров. Фото образцов катализатора.