Этаноламины широко применяются в системах газоочистки для очищения газовых потоков путем адсорбции кислотных газовых элементов. Эти жидкие потоки газоочистителя могут состоять прежде всего из моно-, ди- или триэтаноламина, метилового диэтаноламина или других аминов.
В процессе абсорбции составляющих кислых газов, таких как CO2, H2S и COS поток аминов поднимает и ряд других органических соединений, которые в конечном счете загрязняют раствор. Некоторые рециркулирующие потоки аминов не испытывают затруднений и довольно хорошо справляются со своей задачей на протяжении некоторого количества времени, но в большинстве случаев образование пены, коррозия, потеря эффективности и появление других проблем влияют на стоимость проведения очистки. Присутствие в аминах продуктов разложения ускоряет процесс коррозии, требует частой регенерации и замен фильтров, а результатом становится необходимость постоянного добавления аминового раствора. В этих случаях оборудование по механической фильтрации для удаления взвешенных веществ может служить некоей мерой по усовершенствованию данного процесса.
Тем не менее, обычно механическая фильтрация дает неустойчивое улучшение качества аминов, а трудности с системой остаются.
Полевой опыт использования рециркулирующих потоков аминов на нефтеочистительных заводах, заводах по обработке CO2, газотранспортных предприятиях и в других газовых процессах показывает шесть основных и наиболее распространенных проблем:
Потери в качестве продукции и производительности могут дорого обойтись заводу. Тем не менее, доступно простое и рентабельное средство для восстановления качества аминов прямо на линии и не требующее прерывания производственного процесса.
Это метод адсорбции растворимых органических соединений из растворов аминов с помощью продуктов Chemviron Carbon.
Преимущества угольной адсорбции при решении каждой из шести задач вкратце описывается следующими тезисами:
Позволяет избегать простоя, вызванного снижением качества производимого газа – загрязненный аминовый раствор при скруббировании является причиной недостаточной очистки газа и его выхода за пределы спецификации, тем самым, вызывая простой производства до тех пор, пока данная проблема не будет решена. Активированный уголь удаляет загрязняющие вещества из аминов, тем самым, поддерживая высокий уровень эффективной очистки и избегая дорогостоящего простоя.
Препятствует вспениванию и уноса аминов в абсорбер и стриппер – вспенивание может быть вызвано наличием взвешенных веществ и растворенными или захваченными углеводородами в аминовом растворе. Это снижает скорость перехода газ/жидкость на границе фаз.
Помогает контролировать коррозию – большую озабоченность вызывала высокая скорость коррозии углеродистой стали, которая была замечена в аминовых системах. Было выявлено, что кислоты и молекулы, прекурсоры кислот, адсорбируются активированным углем, что позволяет контролировать коррозию. Также, активированный уголь может убирать сероводород, тем самым, минимизируя эрозию.
Поддерживает эффективность аминов и мощность установки – в системах, где не используется активированный уголь, возможно определенное повышение углеводородов и продуктов деградации в аминах, связанное с соответствующим потемнением цвета и потерей в эффективности аминов. Системы, загрязненные до такой степени, могут столкнуться с уменьшением работоспособности и высокой скоростью коррозии, и им требуется большее количество очищающих аминов. Использование гранулированного активированного угля может минимизировать эти потребности.
Снижение уровня расхода аминов – использование активированного угля предупреждает вспенивание и унос аминов, что приводит к снижению затрат по очистке аминов.
Уменьшение энергозатрат – увеличение эффективности скруббирования, которая достигается путем использования активированного угля, ведет к уменьшению скорости рециркуляции аминов и снижению их требуемой концентрации, тем самым снижая расход пара ребойлера.
Параметры проектирования угольных систем будут зависеть от индивидуальных предпочтений. Для того, чтобы удостовериться, что Вам будет предложена оптимальный дизайн системы рекомендуется проконсультироваться со специалистами Chemviron Carbon. Ниже представлены типичные рабочие параметры для марки SGL:
Поверхностное время контакта 20 мин. Линейная скорость 5-15 мин/ч
Для наибольшей эффективности активированный уголь должен быть установлен в обедненном холодном потоке. На данном этапе аминового цикла концентрация захваченных газов минимальна. Как показывает опыт, правильно сконструированная адсорбционная система может очищать 10-20% от общего потока аминового раствора. Системы, которые сконструированы для очистки менее 10% потока, зачастую не имеют достаточного количества угля для эффективной очистки. С другой стороны, системы очищающие более 20% аминового потока и поддерживающие хорошее качество очистки аминовых растворов, могут потребовать больших капитальных затрат. Хотя более высокий процент очистки потока обладает преимуществом более быстрой очистки в том случае, если будет наблюдаться волна повышенного загрязнения. В отдельных случаях используется обработка всего потока.
В то время как взвешенные вещества могут быть удалены с помощью механической фильтрации, гранулированный активированный уголь хорошо адсорбирует растворенные углеводороды и продукты деградации удаляя их из рециркулирующего потока. Уменьшение вспенивания поддерживает высокую емкость фильтра, в то же самое время уменьшая потребность в реагентах по уменьшению вспенивания.
Отчеты со многих установок, которые работают с использованеим агломерированного каменноугольного гранулированного активированного угля SGL компании Chemviron Carbon на потоках рециркулирующих аминов показывают, что образование пены было устранено.
Перепады давления в метре глубины слоя для активированных углей марки SGL показаны для разных типов вязкости. Эти данные были получены на колоннах с нисходящим потоком при нормальной упаковке. Уголь предварительно был замочен в горячей жидкости и загружен в колонны в виде суспензии. Плотность слоя (г/л) загруженного угля составляла 460 кг/м3.
Обработка жидкости газоочистителя с помощью гранулированного активированного угля марки SGL очень эффективна и экономична. Тем не менее, для того, чтобы точно определить обработку, которую необходимо выполнить, следует провести ряд лабораторных тестов. Нижесказанное является стандартизированной тестовой процедурой для данного приложения.
Процедура тестирования состоит из двух стандартных испытаний и одного необязательного, которые проводятся для каждого образца активированного угля марки SGL, для которого получены соответствующие изотермы.
Для получения полной информации по данной марке активированного угля обращайтесь к нам в офис. Наши квалифицированные специалисты с радостью ответят на все Ваши вопросы.