ගෑස් සැකසීමේදී සල්ෆර් ඉවත් කිරීමේ තාක්ෂණ

අම්ලිත වායුවේ සත්‍යතාව: සල්ෆර් ඉවත් කිරීම අත්‍යවශ්‍ය වීමට හේතු

භූමියෙන් සෘජුවම ලැබෙන ස්වාභාවික වායුව සාමාන්‍යයෙන් ප්‍රවාහන නළයට සුදුසු තත්ත්වයේ නොවේ. ඉන් යම් කිසියම් ඉන්ධන ගබෙයකින් එය අඩංගු විය හැක්කේ හයිඩ්‍රජන් සල්ෆයිඩ් සාන්ද්‍රණය මිලියනයකට කිහිපයක සිට දශමය ප්‍රතිශතයක දක්වා විචල්ය විය හැකිය. හයිඩ්‍රජන් සල්ෆයිඩ් ක්ෂය වීමට ලක් වන, විෂ සහිත සහ දුර්ගන්ධයක් ඇති වායුවකි—නමුත් එය සැකසුමේ උපකරණ වලට ළඟා වූ විට ඇතැම් ගැටළු ඇති වේ. එය කාබන් ස්ටීල් අඩි කරයි, ප්‍රතිචාර උත්තේජක විෂ වේ සහ අඳුනු අයවැය කළු කුහරයක් බවට පත් කරයි. පර්මියන් බේසිනයේ මධ්‍යම ප්‍රවාහන ප්‍රතිපාදකයෙකු මෙය අත්දකින් ඉගෙන ගත්තේය: අසාධාරණ වායුව සැකසුමේ සුදුසු නොවූ පහසුකම හරහා සයික්ස් මාසයක් පුරා සැකසීම කළ පසු, ඔහු මායිල් දෙකකට වැඩි නළ ප්‍රතිස්ථාපනය කළ අතර නිෂ්පාදනය සති තුනක් සඳහා අවහිර කළේය. මෙම පාඩම ඔහුගේ සිතේ ගැඹුරුවෙන් ඇත. සල්ෆර් ඉවත් කිරීම විකල්පයක් නොවේ; එය වායු සැකසුමේ පළමු ආරක්ෂාව වේ.

උද්යෝගය දශක ගණනාවක් සිරිතේ වායු ප්‍රවාහ වලින් H₂S සහ වෙනත් සල්ෆර් සංයෝග ඉවත් කිරීම සඳහා ක්‍රම සැකසීමට ගත් කාලයයි. අද සැපයික උපකරණ පෙළ රසායනික අවශෝෂණයෙන් සිට සෘජු පාදයේ අවශෝෂණය දක්වා විහිදී ඇත. එක් එක් ක්‍රමය පෝෂණ සැදීම, ප්‍රවාහ වේගය සහ පසුකාලීන අවශ්‍යතා අනුව එහි සුවිශේෂී යෙදීමේ ස්ථානය තිබේ.

උද්යෝගයේ ශ්‍රේෂ්ඨතම ක්‍රමය: මින් සැකසීම

වැඩි දියුණු වූ වායු සැකසීමේ යෙදීම් සඳහා මින් පදනම් වූ අවශෝෂණය තවමත් සාමාන්‍ය තේරීම වේ. මෙහෙයුමේ රසායනික ක්‍රියාවලිය සරලයි: ජලීය මින් ද්‍රාවණයක් අවශෝෂක කුළියේ සුරිය වායුව සමඟ සම්බන්ධ වී, මින් වාෂ්ප අවස්ථාවෙන් H₂S (සහ බොහෝ විට CO₂) සැලකිය යුතු ලෙස අවශෝෂණය කරයි. පිරි මින් පසුව නිවැරදි කිරීමේ උපාංගයට ගෙන යා යුතු අම්ලීය වායු ඉවත් කිරීම සඳහා උණුසුම යොදා ගෙන, අවශෝෂක කුළියට නැවත යා හැකි අඩු මින් ප්‍රවාහයක් නිපදවයි.

H₂S සැලකිය යුතු ලෙස සැලකිය හැකි ලෙස ඉවත් කිරීම සඳහා විශේෂයෙන් මෙතිල් ඩයිඉතනොලාමීන් (MDEA) යනු ප්‍රධාන වශයෙන් භාවිතා කරන විලායකි. එය විශේෂයෙන් CO₂ ස්ලිප් අවශ්‍ය විට යොදා ගැනේ ප්‍රාථමික හෝ ද්විතීයික ඇමීන් වලට වඩා වෙනස්ව, MDEA කාබන් ඩයොක්සයිඩ් (CO₂) සමඟ සෙමින් ප්‍රතික්‍රියා කරයි—එය මගින් ප්‍රතිස්ථාපනය කරන්නන්ට H₂S ඉවත් කිරීම සඳහා පද්ධතිය සකස් කළ හැකි අතර නිෂ්පාදන වායුවේ බොහෝ කාබන් ඩයොක්සයිඩ් (CO₂) තබා ගත හැක. ගල්ෆ් කෝස්ට් හි එක් වායු සැකසුම් ස්ථානයක් 40% MDEA විස්සැරිය භාවිතා කරමින් පිටතින් යන H₂S ප්‍රමාණය ppm 4 ට අඩුවෙන් තබා ගෙන, පැමිණෙන CO₂ හි 70% කට වැඩි සියයක් ඉවත් කළේය. මෙවැනි විශේෂතාවය වැදගත් වන්නේ, වායුව කාබන් ඩයොක්සයිඩ් (CO₂) සමඟ සහනය කර ගත හැකි නමුත් සල්ෆර් සමඟ සහනය කර ගත නොහැකි යටත් ක්‍රියාවලියකට යාම සඳහා සැකසීමේදීය.

උපරිම වියදමේ වෙනස? ප්‍රතිස්ථාපනය සඳහා අවශ්‍ය ශක්තිය. ඇමීන් පද්ධති ශක්ති අඩු කරන පද්ධති වේ. පුනර්ජනන උත්තාපකයේ ශක්ති අවශ්‍යතාව සාමාන්‍යයෙන් සංස්කරණය කළ ඇමීන් ලීටරයකට Btu 1,200 සිට 1,500 දක්වා වේ. විශාල සැකසුම් ස්ථානයක් සඳහා මෙය සැලකිය යුතු මෙහෙයුම් වියදම් බෙහෙවින් වැඩි කරයි. තාපමානය පාලනය කිරීම ද ඉතා වැදගත් වේ—සීමිත ඇමීන් හි උෂ්ණත්වය 45°C ඉකුත් වූ විට ඇමීන් විශේෂතාවය ඉක්මනින් අඩු වේ. උණුසුම් දේශවල, බොහෝ විට ශීතකරණ උපාංග ස්ථාපනය කිරීම අවශ්‍ය වේ. මෙය ප්‍රායෝගික වියදම් සහ සංකීර්ණතාවය වැඩි කරයි.

ඝන පිටි ආකාරයේ අධිෂ්ඨානය: නිරවද්‍යතාවය වැදගත් වන විට

උප-ppm මට්ටමේ H₂S සඳහා අවශ්‍ය වැඩසටහන් සඳහා—උදාහරණයක් ලෙස LNG පෝෂණ පූර්ව සැකසුම හෝ ෆියුල් සෙල් වැඩසටහන්—අමීන් ක්‍රම බොහෝ විට අවශ්‍ය තරමේ සැහැල්ලු නොවේ. එය සිදු කරන්නේ සිලිඩ් බෙඩ් අධිශෝෂණය මගිනි. සින්ක් ඔක්සයිඩ් බෙඩ් යනු සාමාන්‍ය විසඳුමයි: H₂S යනු ZnO සමඟ ප්‍රතික්‍රියා කර සින්ක් සල්ෆයිඩ් සෑදී, එය බෙඩ් තුළ පැවතීමට ඉඩ සැලසේ, එය අභාවප්‍රාප්ත වන තෙක්. මෙම ක්‍රියාවලිය ඉතා සරල වන අතර, ද්‍රව සැකසීම අවශ්‍ය නොවේ සහ පිටති H₂S මට්ටම 1 ppm ට අඩුවෙන් ස්ථායීව ලබා දෙයි.

නමුත් එයට අවාසියක් ඇත. සිලිඩ් බෙඩ් යනු පරිභෝජනය කළ හැකි ද්‍රව්‍ය වේ. සින්ක් ඔක්සයිඩ් සම්පූර්ණයෙන් සල්ෆයිඩ් වූ පසු, බෙඩ් එක වෙනස් කළ යුතු හෝ ප්‍රතිසාධනය කළ යුතු අතර, එය අඛණ්ඩතාවය අඩු වීම සැලසුම් කරයි. කතාරයේ විශාල LNG අපනයන සැකසුම් ස්ථානයක බහුලව සින්ක් ඔක්සයිඩ් ආරක්ෂිත බෙඩ් සමාන්තරව ක්‍රියාත්මක වන අතර, එම බෙඩ් සැලසුම් කළ පිළිවෙලෙන් වෙනස් කරයි, එය සියලු සීතල කිරීමේ පෙළ සඳහා සල්ෆර් ස්පයික් එකක් දැකීම වළැන්නේය. සැකසූ වායුවේ වටිනාකම මාධ්‍ය වෙනස් කිරීමේ වියදම සාධාරණීකරණය කරන විට ආර්ථික වශයෙන් එය සාර්ථක වේ—නමුත් අඩු වටිනාකමේ වැඩසටහන් සඳහා, අමීන් සැකසුම සාමාන්‍යයෙන් ක්‍රියාත්මක වියදමෙන් ජයග්‍රාහකයි.

සීතල වෙන් කිරීම සහ නවීන විකල්ප

සීතල පද්ධති විශේෂයෙන් CO₂-සමෘද්ධ ධාරා සඳහා සැහැල්ලු සල්ෆර් ඉවත් කිරීමේ ක්ෂේත්‍රයේ ස්ථානයක් ගෙන ඇත, එහිදී ආංශික පීඩන වෙනස වෙන් කිරීම සඳහා ප්‍රේරණය සැපයි. තෝරාගත් ස්ථරයක් සහිත බහුලෝක සීතල මගින් H₂S ප්‍රමාණය ශතකයේ කිහිපයකින් එක පාස් එකකින් පමණක් 100 සිට 200 ppm දක්වා අඩු කළ හැක. මෙහෙයුමේ සරලත්වය යනු මෙහෙයුමේ ප්‍රධාන වාසියයි: රසායනික ද්‍රව්‍ය නොමැත, උණුසුම නොමැත, චලනය වන කොටස් ඉතා සැහැල්ලුය. පර්මියාන් හි කාර්ය සාධකයෙකු විසින් 30 MMscfd ධාරාවක් සඳහා සීතල ස්කිඩ් එකක් ක්‍රියාත්මක කිරීමෙන් පසු එය ප්‍රතිස්ථාපනය කළ මින් එමින් ඒකකයට සාපේක්ෂව මෙහෙයුමේ වියදම් 40% කින් අඩු වුණි.

එසේ වුවද, සීතල සියලු ගැටළු විසඳීමට සුදුසු විසඳුමක් නොවේ. බහුලෝක පෙළ විස්තීර්ණ වීම හෝ විනාශ වීම සිදු කළ හැකි බර හයිඩ්‍රොකාබන සමඟ සීතල අපහසුතා අත්දකින. ද්‍රව සහ කෘෂ්ණ කොටස් ඉවත් කිරීම සඳහා පෝෂණ පූර්ව සැකසුම අත්‍යවශ්‍ය වන අතර, තෝරාගත් ස්ථරය වයස්ගත වීමත් සමඟ සීතල කාර්ය සාධනය කාලයත් සමඟ අඩු වේ. බොහෝ යෙදුම් සඳහා සීතල සාමාන්‍යයෙන් පිරිසිදු කිරීමේ මින් එමින් හෝ අවශෝෂණ පද්ධතියකට පෙර පිරිසිදු කිරීමේ පියවර ලෙස හොඳින් ක්‍රියා කරයි.

පිටතේ වායු සැකසීම: සල්ෆර් සැපයුම 99.9% ට වඩා ඉහළ නැංගීම

මෙය බොහෝ දෙනාට හදිසියේ සිතුවිලි ඇති කරන සංඛ්‍යාවකි: සාමාන්‍ය ක්ලෝස් සල්ෆර් සැපයුමේ ඒකකයක් රියැක්ටර් දෙකකින් හෝ තුනකින් සමන්විත වුවද සල්ෆර් සැපයුම 93% සිට 98% දක්වා පමණක් සිදු කරයි . පිටතේ වායුවේ ඉතිරි වූ සල්ෆර් පරිසරය සඳහා පමණක් ගැටළුවක් නොවේ—එය අතුරුදන් වූ නිෂ්පාදනයයි. පිටතේ වායු සැකසීමේ ඒකක (TGTU) මගින් ඉතිරි සල්ෆර් සංයෝග හයිඩ්‍රජනීකරණය කර නැවත H₂S බවට හැරවීම සහ ඉන්පසු එම ප්‍රවාහය විශේෂිත ඇමීන් අවශෝෂකයක් හරහා යැවීම සිදු කරයි .

සංඛ්‍යා ඉතා බලපාන වේ. TGTU එකක් ස්ථාපිත කිරීමෙන් පසු සමස්ත සල්ෆර් සැපයුම 99.9% ට වඩා ඉහළ යයි. එක් ඇමෙරිකානු ගල්ෆ් කෝස්ට් පිරිසිදු කිරීමේ සැකසුමක් එහි වියැද්ධි ක්ලෝස් ඒකකය TGTU එකකින් යාත්‍රා කළ අතර SO₂ පිටවීම් 90% කට වැඩි ප්‍රමාණයක් අඩු කළ අතර දිනකට සල්ෆර් ටොන් 12 ක් අතිරේකව සැපයිය හැකි විය—ඉහළ පිටුපස යන ලද නිෂ්පාදනය මෙයය. මෙම ආයෝජනය සඳහා ප්‍රතිචාර කාලය සල්ෆර් විකුණීමෙන් සහ වළැන්දු වූ පිටවීම් සාක්ෂි වලින් ලබා ගත් ආදායම හේතුවෙන් මාස 18 කට වඩා අඩු විය.

TGTU කාර්ය සාධනය සඳහා යතුර වන්නේ විලායකය තෝරා ගැනීමයි. සාමාන්‍ය MDEA ක්‍රියා කරයි, නමුත් අවසාන වායු යෙදුම් සඳහා විශේෂයෙන් සැලසුම් කරන ලද විශේෂිත සූත්‍ර ඉහළ උෂ්ණත්වයන් දී පවා H₂S විශේෂතාව පවත්වා ගනී—උදාහරණයක් ලෙස සීතල අමින් සඳහා 50°C දක්වා—එය මිල අධික සීතල උපකරණ අවශ්‍යතාව ඉවත් කරයි. උණුසුම් දේශගුණය සහිත ස්ථානවල හෝ උපයෝගිතා සාමර්ථය සීමිත සැලැස්මවල මෙය ගේම්-චේන්ජරයකි.

ඉතා හොඳ තීරණය ගැනීම: වැදගත් වන තෝරා ගැනීමේ සාධක

සල්ෆර් ඉවත් කිරීමේ තාක්ෂණයක් තෝරා ගැනීම එය "හොඳම" විකල්පය තෝරා ගැනීම නොවේ—එය විශේෂිත පෝෂණ සහ ක්‍රියාකාරී පරාසයට තාක්ෂණය ගැළපීමයි. මෙය තීරණය කරන්නේ මෙම කරුණුය:

1. පෝෂණ සල්ෆර් සාන්ද්‍රණය. H₂S ඉහළ (5% ට වැඩි) විය හැකි අතර සල්ෆර් සුරැකීම සඳහා ක්ලෝස් ඒකකයක් සමඟ ඇමීන් සැකසීම වෙත යායුතුය. H₂S අඩු (100 ppm ට අඩු) විය හැකි අතර සරල සෘජු බෙදුම් අවශෝෂකයක් සඳහා සාධාරණීකරණය කළ හැකිය.

2. ප්‍රවාහ වේගය. ඇමීන් පද්ධති ආර්ථිකමය වශයෙන් විශාල කළ හැකි අතර, ස්මාර්ට් සහ සෘජු බෙදුම් පද්ධති සඳහා ඒකක සාමර්ථය සඳහා තීරණාත්මක වියදම් වැඩි වේ.

3. CO₂ සම-අවශෝෂණය. CO₂ ස්ලිප් වටිනා බව පෙනී යන්නේ නම්, MDEA-ආධාරිත ක්‍රමවේද වලට වාසියක් ඇත. CO₂ ද ඉවත් කළ යුතු නම්, මිශ්‍රිත ඇමීන් හෝ ශාරීරික විලායකයක් හොඳ විය හැක.

4. උත්පාදන විශේෂාංග. LNG පෝෂණය උප-ppm H₂S අවශ්‍ය කරයි. පයිප්ලයින් වායුව 4 සිට 10 ppm දක්වා සහනය කළ හැක. විශේෂාංග තරම් සැහැල්ලු වුවද, ඔබ ගෙවන මුදල තරම් වැඩි වේ.

5. පරිසර නීති සහ රෙගුලාසි. SO₂ සීමාවන් ඉතා සැළකිලිමත් වන කලාපවල ක්ලෝස් + TGTU සංයෝජනය ප්‍රායෝගිකව අනිවාර්ය වේ.

අත්දකින් සැලසුම් කරන සැලසුම්කරුවන් ඔබට කියනු ඇත්තේ එක් කරුණකි: විසඳුම ඉතා සංකීර්ණ කිරීම වැළැක්විය යුතුය. වෙස්ට් ටෙක්සාස් හි මධ්‍යම පරිමාණයේ වායු සැලැසුමක් සඳහා සංකීර්ණ ඇමීන්-සහ-ස්ථානික ස්ථානික සංයෝජන ක්‍රමයක් සැලසුම් කිරීමට වසර දෙකක් ගත විය. කෙසේ වුවද, පෝෂණ සංයෝගය අපේක්ෂිතවට වඩා ස්ථායී වූ බැවින් එය ආරම්භයෙන් පසු අතහැර දැමිණි. සරල MDEA ඒකකයක් එයට වඩා හොඳ විය හැකි අතර ප්‍රායෝගික වියදමෙන් අර්ධයක් පමණක් ගත විය හැක. සමහර විට හොඳම තාක්ෂණය වන්නේ පසුගිය වසර 50 තුළ සාධිත තාක්ෂණයයි.

තාක්ෂණය සමඟම ගුණත්වය සහ සැලසුම් කිරීම ද වැදගත් වේ

රසායන විද්‍යාව හොඳින් තේරුම් ගත්තේය. උපකරණ සියල්ල සැකසීමට සූදානම් විය හැක. සාර්ථක සල්ෆර් ඉවත් කිරීමේ ව්‍යාපෘති සහ මුදල් අධික ලෙස අතිශයින් අඩු වන ව්‍යාපෘති අතර වෙනස සැලසුම සහ ක්‍රියාත්මක කිරීම මත පදනම් වේ—සැකසුමේ ගුණත්වය, සුදුසු ආරම්භක පරීක්ෂණය සහ ක්‍රියාත්මක කරන්නන් පුහුණු කිරීම. අසාමාන්‍ය ලෙස සිදු කළ අවශෝෂකයක් ඇමීන් ්‍රාවණය නිෂ්පාදන වායුවට ගැලී යා හැක. අඩු ප්‍රමාණයේ පුනර්ජනන උණුකිරීමේ උපාංගයක් නිසා පුනර්ජනනය සම්පූර්ණයෙන් සිදු නොවී යා හැකි අතර, දියුණු කළ ඇමීන් පිරී ගෙන H₂S එහි පිටතට පැන යා හැක. මෙම ගැටළු සිද්ධියේ පැවති සිද්ධි නොවේ; ඒවා සෑම වසරකම කර්මාන්තය පුරා ආරම්භක අවස්ථාවල දැක ගත හැක.

මෙම සැලසුම් අවදානම් අවම කර ගැනීමට උත්සාහ කරන ක්‍රියාත්මක කරුවන් සඳහා, වායු සැකසුමේ සම්පූර්ණ ක්‍රියාවලිය—ආගමන වෙන් කිරීමේ සිට සල්ෆර් සුරැකීම දක්වා—සම්පූර්ණයෙන් තේරුම් ගන්නා සැකසුම් කරුවෙකු සමඟ වැඩ කිරීම සැබෑ වෙනසක් සැපයි. GreenFir වැනි සමාගම් ස්කිඩ්-මවිත වායු සැකසුමේ උපකරණ සඳහා ඒකාබද්ධ නිෂ්පාදන හැකියාවන් සහ දැඩි ගුණත්ව පාලනය සපයයි. මෙය ව්‍යාපෘති කණ්ඩායම් බහු-වෙළඳසැල් මිලදී ගැනීම් සමඟ ඇති වන ඒකාබද්ධ කිරීමේ ගැටළු වලින් වැළැක්වීමට උපකාරී වේ. සල්ෆර් ඉවත් කිරීමේ ස්කිඩ් ක්‍රියාත්මක වීමට සූදානම් වූ අවස්ථාවේ එය ස්ථාපනය කිරීම සහ ක්‍රියාත්මක කිරීම සුමට වේ. එමෙනිසා දිනයෙන් දිනයට වායු සුදුසු විශේෂාංග සහිතව පවතී.