Ihe Ọkụrụ Nke Sulfur na Ngwaọrụ Nke Gas

Eziokwu Nke Sour Gas: Kedu Kpamkpam Nke Ihe Ọkụrụ Sulfur

Ngwa ngwa nke na-eme na gas nke na-adịghị anya nke na-aga n’elu ụwa bụ ihe dị mkpa ọ bụla. Dịka ọ dị na reservoir, ọ nwere ike ịnụ hydrogen sulfide nke nwere ike ịdị n’okpuru nke mpaghara nke iri abụọ ruo n’okpuru nke iri abụọ. Hydrogen sulfide bụ ihe na-enye ọsọ, ihe na-enye ohere, ma ọ bụrụ ihe na-enye ọsọ nke ọsọ—ma ihe kpatara ihe ọzọ dị iche bụ mgbe ọ gaa na-ejikọtakwu ihe nke na-eme. Ọ na-ebu steel carbon, na-ebu catalysts, ma ọ bụrụ na-ebu budget nke maintenance ka ọ ghara n’elu. Onye isi ihe nke midstream nke na Permian Basin gosipụtara ihe a n’aka nke ọzọ: mgbe ọ gara n’ihu gas sour nke na-eme na facility nke enweghị ihe na-eme n’oge nke isii afọ, ọ gbanwere ihe nke nwere ike ịdị n’okpuru nke mpaghara nke iri abụọ ma ọ bụrụ na-egbu production n’oge nke atọ afọ. Ihe a na-ekwe omume. Ihe na-ebu sulfur bụ ihe dị mkpa; ọ bụ ihe mbụ nke na-eme na gas processing.

Ngwaahịa ahụ ebe a na-eme ihe nke ọtụtụ afọ ịrị n'okpuru ịkpọ H₂S na ngwaọrụ ndị ọzọ nke sulfur n'ime ụdị gas. Ebe a na-eme ihe nke oge oji dị na ntọala nke chemical absorption ruo solid-bed adsorption, nke ọ bụla nwere ihe ọ dị mma nke ya n'okpuru ụdị nke feed, ọkọlọtọ nke flow, na ngwaọrụ ndị n'okpuru.

Ihe ịkpọ Amine: Onye isi nke ngwaahịa

N'okpuru ụdị gas processing niile, ihe ịkpọ nke amine bụ ihe ọ dị mma nke ọtụtụ oge. Ihe ọmụma nke chemistry bụ ihe dị mfe: ihe nke aqueous amine solution na-eku gas nke na-achịkwa n'ime tower nke absorber, na amine na-eku H₂S (na ọtụtụ oge CO₂) n'ime vapor phase. Nke amine nke na-achịkwa (rich amine) ga-aga na regenerator nke heat na-eku acid gases, na-eme ihe amine nke na-achịkwa (lean amine stream) nke ga-aga na absorber.

Methyldiethanolamine (MDEA) abụghị ihe ọ dị mma nke ịkpọ H₂S nke na-akwado, nke ọ dị mma n'okpuru ọkọlọtọ nke CO₂ n'adịghị ka amine ndị bụ isi ma ọ bụ nke abụọ, MDEA na-emeghachi omume nwayọ nwayọ na CO₂—nke pụtara na ndị ọrụ nwere ike ịhazi sistemụ ahụ ka ọ wepụta H₂S ebe ha na-ahapụ ọtụtụ CO₂ na gas ngwaahịa ahụ. Otu ụlọ ọrụ gas Gulf Coast na-agba ọsọ 40% MDEA ngwọta H₂S ruru n'okpuru 4 ppm ebe ọ na-amịda ihe karịrị 70% nke CO₂ na-abata. Ụdị nhọrọ ahụ dị mkpa mgbe gas ahụ na-aga n'usoro dị n'okpuru nke nwere ike ịnagide CO₂ mana ọ bụghị sọlfọ.

Ike mgbanwe? Ike mgbanwe. Sistemụ amine bụ anụ ehi ike. Ụgwọ nrụpụta na-agbakarị 1,200 ruo 1,500 Btu kwa galọn nke amine a na-ekesa, ma maka nnukwu ụlọ ọrụ, nke ahụ na-agbakọ nnukwu ọnụ ahịa ọrụ. njikwa okpomọkụ dịkwa oke mkpa—nhọrọ amine na-emebi ngwa ngwa ozugbo okpomọkụ amine dị nro gafere 45°C n'ebe okpomọkụ na-ekpo ọkụ, nke ahụ na-apụtakarị itinye ihe mkpuchi oyi, nke na-agbakwụnye ọnụ ahịa isi obodo na mgbagwoju anya.

Ntinye Akwa Siri Ike: Mgbe Nlebara Anya Dị Mkpa

Na ngalaba ndị ọrụ dị ka ịgbasa H₂S ruo mgbe ọ dị n'akụkụ nke ppm—nke a na-eme na ịgbasa LNG ma ọ bụ ngalaba fuel cell—sịstẹm amine nke ọma nwere ike inwe ihe ọ dị mma. Nke a bụ ihe ọ bụla nke ịgbasa nke akụkụ nke solid bed. ZnO beds bụ ihe ọ bụla nke ịgbasa: H₂S na-eme ihe nke ZnO ịgbasa zinc sulfide, nke na-adị n'akụkụ nke bed ruo mgbe ọ na-aga n'ihu. Ihe ọ bụla nke ịgbasa bụ ihe ọ dị mma, ọ ghara ịgbanwe ihe ndị dị n'akụkụ, na-eme ihe ọ bụla nke H₂S n'akụkụ nke ọ dị n'akụkụ nke ppm.

Ma nke a na-eme ihe ọ bụla. Akụkụ nke solid bed bụ ihe ọ dị mma. Mgbe ZnO na-aga n'ihu, akụkụ nke bed ga-abịa n'ihu ma ọ bụ ịgbasa ya n'ihu, nke pụtara na ọ ga-abịa n'ihu. Ihe ọ bụla nke LNG export facility nke Qatar na-eme ihe ọ bụla nke ZnO guard beds n'akụkụ nke parallel, na-eme ihe ọ bụla nke ya n'akụkụ nke scheduled rotation maka ịgbasa liquefaction train ọ ghara ịmụta ihe ọ bụla nke sulfur spike. Ihe ọ bụla nke economics na-eme ihe ọ bụla nke mgbe ihe ọ bụla nke gas nke ịgbasa na-eme ihe ọ bụla nke ịgbasa media replacement cost—ma ọ bụ na ngalaba ndị ọ dị mma, amine treating na-eme ihe ọ bụla nke operating expense.

Nkọwa Nke Membren na Nkọwa Ọzọ Na-aga n'ihu

Sistemu nke mbemebre e nwere ike ịbụ ihe dị iche iche n'okpuru nke ịkwụsị sulfur nke ukwuu, ma ọ bụrụ na ọ dị na nguzozi CO₂ kachasị elu, ebe ịdị iche nke pressure partial bụ isi ihe ọrụ nke nkọwa. Membren polymer nke nwere ike ịkpọta H₂S site na otu n'ime nke ise gafere 100 ruo 200 ppm n'otu oge. Ihe ọrụ ahụ bụ ihe ọma nke ọdịnala: enweghị kemikali, enweghị ọkụ, na ọnụ ọgụgụ nke ọrụ ndị na-agba ọsọ dị elu. Onye na-ahụ maka Permian nke na-ahụ maka mbemebre nke 30 MMscfd sịtị na ọ na-enye ọrụ 40% karịa ọrụ nke amine nke ọ wakwara.

Ma ọ dị ka ahụ, mbemebre enweghị ike ịdị iche iche n'ime ihe ọjọọ. Ha na-eme ka ọrụ ha dị ọcha ma ọ bụrụ na ọ dị na hydrocarbon pụrụ iche, nke nwere ike ịgbalị ma ọ bụrụ na ịkụzị matrix nke polymer. Ihe ọrụ nke ịkwụsị ihe ọjọọ na ihe ndị dị na ọkụ na ihe ndị dị na ọkụ bụ ihe dị mkpa, ma ọrụ nke mbemebre na-aga n'ihu n'oge ọ bụla dịka ihe ọrụ nke selective layer na-aga n'ihu. N'ime ọrụ niile, mbemebre na-eme ka ọ dị mma n'ime ihe ọrụ nke ịkwụsị ihe ọjọọ n'elu nke ihe ọrụ nke amine ma ọ bụrụ na ihe ọrụ nke adsorption.

Nkọwa Nke Ebe Nso: Iji gaa n'ihu 99.9% nke nkọwa

Ebe a bụ otu isi okwu nke e nwere ike ịgwa ndị ọzọ: otu mgbakwụnye Claus nke nkọwa ụbọchị na-eme ka ọ dị 93 ruo 98% nke nkọwa ụbọchị . Ubochi ozi a na-adị n’ebensị enweela ihe ọrụ nke ọrụ ụlọ ọrụ—ọ bụ ihe ọrụ a na-echefu. Mgbakwụnye nke nkọwa nke ebe nso (TGTUs) na-eme ihe a n’okpuru ya site na ịkpọ ụbọchị nke ihe ọrụ ụbọchị n’okpuru ya n’H₂S, mgbe ahụ ga-egbu ya n’okpuru amine nke e nwere ike ịkpọ ya .

Ihe ndị a na-eme ka ọ dị mfe. Mgbe TGTU dị n’okpuru ya, nkọwa ụbọchị nke isi bụ nke ọzọ ga-abata n’ihu 99.9%. Otụ ụlọ ọrụ nke Gulf Coast nke US na-akwado mgbakwụnye Claus ya nke e nwere na TGTU wee gbasa ọkụ SO₂ n’elu 90% wee nkọwa ụbọchị 12 tons nke ọzọ n’ụbọchị—ihe ọrụ nke e nwere ike ịdị n’elu ụlọ ọrụ. Oge nke ịkwado nke e nwere ike ịdị n’elu 18 mbula, nke e mechie site na ịkwado ụbọchị na ịkwado ihe ndị a na-eme ka ọ dị mfe.

Ihe ọkachamara nke iji mee ihe TGTU bụ ịhọrọ solvent. MDEA nke e jiri na-eme ihe ọ bụla na-eme, mana ọrụ ndị dị mgbagwoju anya nke e kwadoro maka ihe ndị a na-eme na gas nke ọdachi na-eme ihe nke H₂S n'ime ọkachamara nke ọdachi—na ọkachamara nke 50°C lean amine—nke na-enye aka ịkwụsị ihe ndị na-eme ihe nke ọdachi nke na-eme ihe nke ọdachi . Dịka ụlọ ọrụ nke na-eme ihe nke ọdachi ma ọ bụ ndị na-eme ihe nke ọdachi nke na-eme ihe nke ọdachi, ọ bụ ihe nke na-eme ihe nke ọdachi

Ịhọrọ ihe ọkachamara: Ihe ndị na-eme ihe nke ọdachi

Ịhọrọ teknụlọjị nke ịkwụsị sulfur abụghị ihe ịhọrọ ihe "nke ọkachamara"—ọ bụ ihe ịhọrọ teknụlọjị nke na-eme ihe nke ọdachi nke na-eme ihe nke ọdachi nke na-eme ihe nke ọdachi. Eziokwu ndị a bụ ihe ndị na-eme ihe nke ọdachi:

1. Ihe nke sulfur nke na-eme ihe nke ọdachi. H₂S pụrụ iche (n'ime 5%) na-eme ihe nke amine treating na Claus unit maka ịkwụsị sulfur. H₂S kacha ọnụ (n'ime 100 ppm) nwere ike ịbụ ihe nke na-eme ihe nke ọdachi nke solid-bed adsorber.

2. Ihe nke ọdachi. Ihe nke amine na-eme ihe nke ọdachi nke na-eme ihe nke ọdachi; membranes na solid beds na-eme ihe nke ọdachi nke na-eme ihe nke ọdachi nke na-eme ihe nke ọdachi nke na-eme ihe nke ọdachi.

3. CO₂ co-absorption. Ọ bụrụ na CO₂ slip dị ịrịba ama, sistemu ndị eji MDEA nwere ike ịdị ọkachamara. Ọ bụrụ na CO₂ kwesịrị ikpe, amine blended ma ọ bụ solvent physical nwere ike ịdị mma.

4. Ihe atụ nke produkt. LNG feed chọghị H₂S karịa ppm nke mbu. Gas pipeline nwere ike ịnata 4 ruo 10 ppm. Ọ bụrụ na spec dị ọkachamara, ọ ga-eme ka ị gaa ọtụtụ oge.

5. Ngwa ngwa nke ọrụ ihe odido. Na mpaghara ndị eji SO₂ limits dị ọkachamara, usoro Claus + TGTU bụ ihe kpatara anya.

Otu ihe ndị operator ndị mara mma ga-ekwu gị: ọ dịghị mma ịgbanwe ihe a na-eji ya. Otú ụlọ ọrụ gas nke ukwuu na West Texas wakọrọ ọtụtụ oge nke ịgbalị ịkwado usoro amine-plus-membrane hybrid dị ọkachamara, mana ha gbara ya n'okpuru mgbe ha sonyere ya n'okpuru nke ọrụ nke ọrụ ahụ dị mfe karịa ihe a hụrụ. Otú MDEA nke dị mfe ga-eme ihe ahụ n'oge nke abụọ nke ọrụ ahụ. Otu oge, otú teknọlọji dị mma bụ otú e ji ya n'otu oge nke iri abụọ.

Nke ọma na ịmepụta dị mma karịa teknọlọji

A ghọtara kemịkalụ nke ọma. Ngwaọrụ ndị a dị n'èzí. Ihe na-ekewa ọrụ mwepụ sọlfọ na-aga nke ọma na ndị na-agbaze ego bụ mmezu ya—ịdị mma nke imepụta ihe, ọrụ kwesịrị ekwesị, na ọzụzụ onye ọrụ. Ihe na-amịkọrọ ihe na-adịghị mma nwere ike ịgbapụta mmiri amine n'ime gas ngwaahịa ahụ. Igwe reboiler nke pere mpe pụtara na ọ naghị agwụcha nke ọma, amine ahụ dị nro na-ebu ibu, na-agbafe H₂S gaa na ebe a na-esi enweta ya. Ndị a abụghị nsogbu echiche; ha na-apụta na ụlọ ọrụ mmalite dị iche iche kwa afọ.

Maka ndị ọrụ na-achọ ibelata ihe egwu ndị a na-eme, ịrụ ọrụ na onye na-emepụta ihe nke ghọtara ụgbọ okporo ígwè nhazi gas dum—site na nkewa nkewa n'ime ụlọ ruo na mgbake sọlfọ—na-eme nnukwu ihe dị iche. Ụlọ ọrụ dịka GreenFir na-eweta ikike nrụpụta agbakwunyere na njikwa mma siri ike na ngwa nhazi gas nke a na-etinye na skid, na-enyere ndị otu ọrụ aka izere isi ọwụwa njikọta nke na-emetụta azụmaahịa ọtụtụ ndị na-ere ahịa. Mgbe skid mwepụ sọlfọ pụtara na ọ dị njikere ịrụ ọrụ, ụlọ ọrụ ahụ na-aga nke ọma, gas ahụ na-anọgidekwa na-arụ ọrụ nke ọma site na ụbọchị mbụ.