Серосодержащий газ, абсорбция, десорбция, моноэтаноламин

Р Е Ф Е Р А Т

Стр 42, рис. 4, табл. 6, источн. 9

 

 

Серосодержащий газ, абсорбция, десорбция, моноэтаноламин

Представлен материал по утилизации серосодержащих компонентов в топливных газах, образующихся при вторичной переработки нефтяных фракций, в элементарную серу.

Установка состоит из нескольких секций – каталитическое превращение сероводорода на катализаторе в элементарную серу (S₆), абсорбция непрореагировавшего сероводорода моноэтаноламином и десорбция насыщенного абсорбента.

Целью курсового проекта является проектирование участка установки – по абсорбции-десорбции сероводорода из топливных газов.

В ходе работы над проектом составлен литературный обзор, материальный баланс установки, разработана технологическая схема, приведен расчет и подбор оборудования

Графическая часть проекта содержит чертёж технологической схемы, чертёж основного аппарата.

 

 

С О Д Е Р Ж А Н И Е

Стр.

Введение……………………………………………………………………3

 

Литературный обзор. Обоснование выбора

технологической схемы …………………………………………………..5

2. Описание технологической схемы …………………………………17

3. Таблица отходов, образующихся в технологической схеме …….19

4. Материальный баланс ………………………………………………20

5. Расчет и подбор оборудования...........................................................22

6. Монтажно-строительная часть проекта …………………………..32

Заключение ……………………………………………………………….33

Список использованной литературы …………………………………34

Приложения ………………………………………………………………35

 

 

В В Е Д Е Н И Е

В настоящее время охрана окружающей среды стала одной из наиболее актуальных проблем. Качество окружающей среды в значительной степени зависит от бурного развития химической и нефтеперерабатывающей промышленности. Производственная деятельность людей стала одним из важных факторов глобального воздействия на природу. Это выражается в загрязнении атмосферы, водных запасов и почвы многочисленными вредными веществами. Естественный кругооборот веществ и энергии в природе приобретенный ею длительной эволюцией, оказался в ряде регионов нарушенным. Это нарушение стало особенно заметным в условиях современной технической революции и прогрессирующих темпов индустриализации.

Например, при сжигании топлива, содержащего серу, сера превращается в диоксид серы. Этот газ поступает в атмосферу, сравнительно быстро окисляется до сульфатов и после относительно небольшого пребывания в атмосфере в форме аэрозоля выпадает на поверхность земли. Обладая кислотными свойствами, такие аэрозоли являются причиной гибели части растительности. Если же диоксид серы уловить из дымовых газов и переработать в удобрения, то последние вступят в почвенный кругооборот.

Нефтеперерабатывающая промышленность относится к отраслям производства, оказывающим заметное влияние на общее загрязнение природной среды. Наряду с непосредственным загрязнением природной среды промышленными отходами при осуществлении процессов переработки нефти предприятия нефтеперерабатывающей промышленности, вырабатывая большое количество моторных и печных топлив, оказывают и косвенное влияние на общий фон загрязнения воздушного бассейна. При сжигании топлив воздушный бассейн загрязняется выхлопными и дымовыми газами, содержащими такие вещества как ароматические углеводороды, сера, смолы, азот, ванадий, свинец и другие. Кроме того, все нефтепродукты способны испаряться, эта способность зависит от состава вещества, температуры окружающего воздуха и других факторов.

Все выбросы нефтеперерабатывающих заводов можно разделить, на массовые и немассовые. Внимание в основном сосредоточено на наиболее опасных и массовых выбросах, а также отходах производства, определяющих санитарно-гигиеническое состояние окружающей среды. К таким выбросам относятся оксид углерода, диоксид серы, сероводород, оксиды азота, аммиак, сточные воды, шлам, отработанные глины. Немассовые выбросы как показывает практика, в большинстве случаев не вызывают загрязнения зон вокруг заводов выше допустимых концентраций.

При разработке мер по сокращению отдельных выбросов на практике часто прибегают к их сжиганию. На нефтеперерабатывающих заводах, например, сжигают отходящие газы, неорганизованные выбросы паров углеводородов, окисленный воздух от битумных установок, сероводород. При сжигании вместо одних загрязнителей появляются другие, которые могут оказаться более токсичными. Например, при сжигании углеводородов выделяются непредельные углеводороды, угарный газ, оксиды азота, технический углерод, оксиды серы сероводород, сероуглерод, синильная кислота и другие. Следовательно, сжигать выбросы необходимо только в том случае, когда вновь образующиеся вещества менее токсичны и загрязняют атмосферный воздух менее, чем исходные. При сжигании топлив необходимо использовать высокоэффективное оборудование, скорректированное с учётом современной теории горения топлив. Однако на многих нефтеперерабатывающих заводах используют примитивные факельные устройства и печи, не обеспечивающие полного сгорания и минимального содержания вредных примесей в отходящих дымовых газах.[6]

Повышение экологической безопасности процессов переработки высокосернистых газов может осуществляться по следующим направлениям:

· разработка принципиально новых технологий очистки газа

· усовершенствование существующих производств за счет оснащения дополнительными процессами с использованием новых технологических приемов и оборудования или создание замкнутых технологических циклов, позволяющих повысить эффективность сероочистки.

С точки зрения экологической безопасности наиболее привлекательным является первое направление, однако, для действующих производств на данном этапе актуально и наиболее реально для осуществления - второе направление.

В проекте представлены материалы по проектированию заключительной стадии утилизации сероводорода из серосодержащих газов вторичной переработки нефти – абсорбция и десорбции сероводорода моноэтаноламином.

 

 

Литературный обзор.

Таблица отходов, образующихся в технологической схеме

Таблица 3 – характеристика отходов

Номер отхода № п/п	Код отхода по ФККО	Наименование отхода	Агрегатное состояние	Количество отхода, т/год	Способ утилизации
	3 10 101 01 39 2	Остаток кубовый регенерации моноэтаноламина	жикость	0,5	После выделения фракций, помимо товарного моноэтаноламина, остается кубовый остаток – 1,5-5% от общей массы раствора, который нейтрализуется минеральной кислотой и регенерируется методом ректификации и возвращается в процесс

 

 

Материальный баланс

Материальный баланс абсорбера представлен в табл. 4

Таблица 4 – Материальный баланс абсорбера

Наименование компонентов	Приход	Расход
кг/ч	% масс.	кг/ч	% масс.
Топливный газ
Водород	42,63	0,25	43,10	0,26
Азот	613,93	3,60	611,69	3,69
Углеводороды	15962,27	93,60	15922,27	96,05
Сероводород	434,87	2,55	0,35	0,0021
Итого	17053,72	100,00	16577,07	100,00
Абсорбент (раствор МЭА)
МЭА	4283,02	13,00	4284,82	12,82
Вода	28633,61	86,91	28653,48	85,73
Сероводород	29,65	0,09	484,63	1,45
Итого	32946,28	100,00	33422,93	100,00
Всего	50000 кг/ч	50000 кг/ч

 

Таким образом, общий материальный баланс установки по сероводороду следующий (таблица 3).

 

Таблица 5 – Материальный баланс установки по сероводороду

Приход	Расход
Наименование статьи прихода	кг/ч	Наименование статьи расхода	кг/ч
Поступление сероводорода с неочищенным топливным газом	477,04	Унос сероводорода с очищенным топливным газом Сероводород с установки	0,39   476,65
Итого	477,04	Итого	477,04

На рис. 4 представлена схема материального баланса абсорбера.

Неочищенный топливный газ 17053,72 кг/ч CH2S = 2,55 масс. дол., %

Очищенный топливный газ 16577,07 кг/ч CH2S = 0,0021 масс. дол., %

Регенерированный раствор МЭА 32946,28 кг/ч

Насыщенный раствор МЭА 33422,93 кг/ч

 

Рисунок 4 – Схема материального баланса абсорбера.

План размещения оборудования

Установка расположена на открытой площадке, так как сероводород в смеси с воздухом дает взрывоопасные смеси и кроме того является токсичным газом. Размер площадки 50 м на 90 м. Имеются дороги для проезда транспорта, теплообменики, абсорбер и десорбер расположены на улице. В помещении расположены насосы, кладовая, операторная, вент-камеры, пожарные посты, лафетные стволы.

 

Заключение

• Выполнен литературный обзор по теме курсового проекта.

• Составлена технологическая схема выделения сероводорода из топливного газа

• Рассчитан материальный баланс процесса и определены основные отходы производства

• Произведён расчет основного аппарата и подбор обрудования по технологической схеме

• Представлено расположение оборудования на открытой площадке

 

Список использованной литературы

1. Абсорбция[Электронный ресурс]: http://www.ecologyside.ru/ecosids-566-1.html

2. Методы расчета процессов и аппаратов химической технологии (2009). П.Г. РоманковП.Г. Романков, В.Ф. Фролов, О.М. Флисюк, Изд.: ХИМИЗДАТ, 2009 г.

3. Равновесие при абсорбции. Закон Генри.[Электронный ресурс]:

http://fbr-hall.ru/ravnovesie-pri-absorbcii-zakon-genri/

4. Основы технологии переработки природного газа и конденсата: учеб. пособие / Г.В. Тараканов, А.К. Мановян; под ред. Г.В. Тараканова; Астрахан. гос. техн. ун-т. – Изд. 2-е, перераб. и доп. – Астрахань: Изд-во АГТУ, 2010. – 192 с.

5. Процесс Клауса. Материал из Википедии — свободной энциклопедии

6. Современный справочник по нефтяным топливам и технологиям их производства. М. И. Рустамов, А. С. Гайсин, Д. Н. Мамедов/Под редакцией Т. Н. Шахтахтинского Фонд «Химик».Баку, 2005. 640 с.

7. Ф.Р.Исмагилов, А.А.Вольцов, О.Н.Аминов, Р.Р.Сафин, А.В.Плечев Экология и новые технологии очистки сероводородсодержащих газов Уфа: изд-во «Экология», 2000. 214 с.

8. СТП 701-2005, 702-2005,706-2006. Документы текстовые учебные. Требования к оформлению.

Р Е Ф Е Р А Т

Стр 42, рис. 4, табл. 6, источн. 9

 

 

Серосодержащий газ, абсорбция, десорбция, моноэтаноламин

Представлен материал по утилизации серосодержащих компонентов в топливных газах, образующихся при вторичной переработки нефтяных фракций, в элементарную серу.

Установка состоит из нескольких секций – каталитическое превращение сероводорода на катализаторе в элементарную серу (S₆), абсорбция непрореагировавшего сероводорода моноэтаноламином и десорбция насыщенного абсорбента.

Целью курсового проекта является проектирование участка установки – по абсорбции-десорбции сероводорода из топливных газов.

В ходе работы над проектом составлен литературный обзор, материальный баланс установки, разработана технологическая схема, приведен расчет и подбор оборудования

Графическая часть проекта содержит чертёж технологической схемы, чертёж основного аппарата.

 

 

С О Д Е Р Ж А Н И Е

Стр.

Введение……………………………………………………………………3