Разработка принципиальной технологической схемы получения диоксида углерода из кислого газа. Разработка и испытания лабораторной установки экспериментального получения диоксида углерода из кислого газа абсорбционным методом

Объектом исследования является кислый газ, выделяемый с установок аминовой очистки природного газа. Цели работы: 1 Исследовать компоненты кислого газа и химических веществ, обладающих высокой сорбционной способностью по отношению к основному компоненту кислого газа. 2 Смоделировать технологию извлечения диоксида углерода из кислого газа с помощью различных химических веществ. 3 Разработать принципиальную технологическую схему получения диоксида углерода из кислого газа. 4 Разработать принципиальную технологическую схему получения диоксида углерода высокой чистоты из кислого газа. 5 Разработать программу и методику лабораторных исследований по выделению диоксида углерода из кислого газа. 6 Разработать лабораторную установку экспериментального получения диоксида углерода из кислого газа абсорбционным методом. 7 Провести испытания по разделению кислого газа на компоненты – двуокись углерода и сероводород, определить точную концентрацию абсорбента на лабораторной установке экспериментального получения диоксида углерода из кислого газа абсорбционным методом. 8 Определить основные технологические параметры и размеры аппаратурного оформления принципиальной технологической схемы получения диоксида углерода из кислого газа. В результате исследований разработаны две технологические схемы производительностью 1400 кмоль/ч по выделению диоксида углерода из кислого газа концентрацией не менее 92 % об. и 99,99 % об., с возможностью получения потока сероводорода концентрацией не менее 90 % об. и 91 % об.; разработаны две лабораторные установки экспериментального получения диоксида углерода концентрацией не менее 97 % об. и 99,99 % об., где в качестве абсорбента используется водный раствор МДЭА 45 % и ДЭГ 5 % при кратности абсорбента к сырью от 4,3 до 4,35 к 1; определены конструктивные показатели основных аппаратов (абсорбера и десорбера): высота 1,6 м, ширина 10,6 м. Основные конструктивные и технико-эксплуатационные показатели: высокая четкость разделения газа, низкое содержание примесей в очищенном газе при небольшом значении расхода селективного поглотителя. Внедрение разработанной технологии рекомендуется при производительной мощности установки по сырью 1400 кмоль/ч, соотношение сероводорода к диоксиду углерода в кислом газе должно быть не более 1,04, кратность абсорбента к сырью не ниже 4,3 (МДЭА 45 %, ДЭГ 5 %). Разработанная технология выделения диоксида углерода из кислого газа может применяться в промышленных процессах получения кислого газа на установках газо- и нефтеперерабатывающих заводах. Эффективность исследования определяется введенным новым законопроектом о снижении выбросов парниковых газов, что обуславливает снижение затрат на выплату углеродного налога и как вследствие получение положительного экономического эффекта за счет реализации нового товарного продукта – диоксида углерода высокой чистоты. Предполагается развитие способов рациональной переработки объекта исследования к 2023 году в связи с введением углеродного налога в Евросоюзе. Работа выполнена успешно в полном объеме в соответствии с техническим заданием согласно календарному плану.