 |
Эксплуатация ГДГ 100 в составе установки по переработке попутного нефтяного газа (ПНГ) с содержанием серы с выработкой электроэнергии и тепла в ОАО «Троицкнефть» показала ее хорошую бесперебойную работу с заявляемыми характеристиками при использовании в качестве топлива попутного нефтяного газа с массовой концентрацией сероводорода до 4%.
Система газоподготовкивыполнена ОАО «ВНИИУС» на базе недорогого типового отечественного оборудования и использует доступные реагенты, выпускаемые несколькими химическими предприятиями России.
Система газоподготовки, разработанная в научно-исследовательском институте ВНИИУС, ориентирована на работу с входным газом невысокого давления и начальной массовой концентрацией H2S до 5% и реализована следующим образом:
Попутный нефтяной газ, содержащий сероводород, поступает в насадочный абсорбер А-1. Абсорбер частично заполнен щелочным катализаторным комплексом (КТК), который готовится в емкости Е-1. В А-1 происходит извлечение сероводорода из ПНГ по реакциям (1-2) с образованием сульфида и гидросульфида натрия.
Эти реакции экзотермические, поэтому раствор КТК циркуляционным насосом Н-1 направляется при необходимости в холодильник Х-1 и далее назад в емкость Е-1. H2S +2NaOH | | Na2S +2H2O | (1) | H2S+ NaOH
| | NaHS + H2O
| (2)
|
CO2+ 2NaOH | | Na2CO3+ H2O | (3) | CO2+ NaOH
| | NaHCO3
| (4)
|
Сероводород реагирует с образовавшимся по реакции (3) карбонатом натрия по реакциям:
H2S+ Na2CO3 | | NaHS+ NaHCO3 | (5) | | H2S+ Na2CO3 | | Na2S + CO2 + H2O | (6)
|
Очищенный от сероводорода ПНГ из А-1 направляется в сепаратор-каплеотбойник С-1 для освобождения от унесенных капель раствора КТК. Из сепаратора С-1 очищенный ПНГ направляется на дальнейшее использование в качестве топливного газа для газопоршневого двигателя.Насыщенный раствор КТК насосом Н-1 подается в куб насадочного регенератора Р-1. В линию подачи раствора КТК дозирующим насосом НД-1 из емкости Е-2 подается небольшое количество раствора катализатора ИВКАЗ для поддержания его концентрации в КТК. В куб регенератора Р-1 компрессором ВК-1 подается расчетное количество технологического воздуха. В регенераторе Р-1 при температуре до 80оС и давлении до 0,5 МПа в присутствии катализатора ИВКАЗ происходит окисление сульфида и гидросульфида натрия до нетоксичных солей - сульфата и тиосульфата натрия по реакциям:
3Na2S+ 4O2 + H2O | kt | Na2S2O3+ NaHCO3 +2NaOH | (7) | | NaHS+ 2O2 | kt | Na2S2O3+ H2O | (8)
|
Регенерированный раствор КТК совместно с отработанным воздухом направляются в сепаратор С-2, в котором происходит их разделение, и с низа сепаратора раствор КТК насосом Н-2 направляется в абсорбер А-1 для очистки ПНГ. Балансовое количество отработанного КТК периодически выводится для утилизации путем смешения с дренажной водой из нефтеотстойников. Одним из вариантов утилизации является закачка отработанного раствора, содержащего нетоксичные нейтральные соли, в пласт для поддержания пластового давления (в систему ППД). Расход раствора КТК зависит от содержания сероводорода и углекислого газа в сырье. Содержание сульфидной серы в стоках после очистки не превышает 20 мг/л.
Схема процесса очистки ПНГ:
|
|
