Tẹknọlọji ti o ṣe iranlọwọ lati pa sulfur ni ipo ifunni ẹjọ

Ìròyìn tí ó wù ní gás tí ó ní sulfur: Nítori èyí ni ìwòsọ́n sulfur kò ṣe é ṣe pẹ̀lú

Aṣọ́kò àwọn ẹ̀yà àgbàlágò tí ó wá láti ilẹ̀ kò ní ìdájọ́ fún ìwàásù. Nípa ìpinnu ti àwọn àgbàlágò, ó lè ní àwọn ìtọ́sọ́nà ti hydrogen sulfide láti àwọn ààyì méjì sí àwọn ààyì méjì láàárín. Hydrogen sulfide jẹ́ ìbájẹ́, ìdájọ́, àti ìròsù tó wúrà—ṣùgbọ́n ìdájọ́ tó wà láti ìwàásù yìí bá àwọn èrò ìwàásù. Ó ṣe àwọn àgbàlágò tí ó wà ní ìwàásù, ó pọ̀ sí àwọn àgbàlágò tí ó wà ní ìwàásù, àti ó ṣe àwọn ìṣẹ́ ìwàásù láti àwọn àgbàlágò tí ó wà ní ìwàásù. Àwọn olùṣàkóṣò tí ó wà ní Permian Basin ṣe àwọn ìṣẹ́ yìí ní ìṣẹ́ tí ó wà ní ìwàásù: lẹ́yìn àwọn oṣù mẹ́fà tí ó wà ní ìwàásù àwọn àgbàlágò tí ó wà ní ìwàásù, wọ́n ṣàfà àwọn àgbàlágò tí ó wà ní ìwàásù láti àwọn àgbàlágò tí ó wà ní ìwàásù àti wọ́n ṣàfà àwọn àgbàlágò tí ó wà ní ìwàásù láti àwọn àgbàlágò tí ó wà ní ìwàásù. Ìmọ̀ yìí ṣe àwọn ìṣẹ́ yìí. Ìwàásù ti sulfur kò ní ìdájọ́; ó jẹ́ ìwàásù tí ó wà ní ìwàásù.

Ilé iṣẹ́ náà ti lo ọ̀pọ̀ ọdún láti ṣe àtúnṣe bí a ṣe lè fa H₂S àti àwọn èròjà sulfur mìíràn jáde kúrò nínú àwọn odò gaasi. Ohun èlò ìṣiṣẹ́ òde òní wà láti ìgbà tí a bá ń gba kẹ́míkà sí ìgbà tí a bá ń gba ohun tí ó rọ̀ mọ́ra, ọ̀kọ̀ọ̀kan wọn ní àǹfààní tirẹ̀ ní ti ìṣètò oúnjẹ, ìwọ̀n ìṣàn omi, àti àwọn ohun tí a nílò láti ìsàlẹ̀.

Ìtọ́jú Amine: Ẹṣin Iṣẹ́ ti Ilé-iṣẹ́ náà

Fún ọ̀pọ̀lọpọ̀ àwọn ohun èlò ìṣiṣẹ́ gáàsì, absorption tí ó dá lórí amine ṣì jẹ́ àṣàyàn àìṣeéyípadà. Ìlànà kẹ́míkà náà rọrùn: omi amine olómi kan máa ń kan gáàsì sour nínú ilé ìṣọ́ absorber, amine náà sì máa ń gba H₂S (àti nígbà míì CO₂) jáde kúrò nínú ìpele afẹ́fẹ́. Lẹ́yìn náà, amine ọlọ́rọ̀ náà máa ń ṣàn lọ sí atúnṣe kan níbi tí ooru ti ń yọ àwọn gáàsì àsìdì náà kúrò, tí ó sì máa ń mú ìṣàn amine tí ó rọra tí ó máa ń yí padà sí absorber náà.

Methyldiethanolamine (MDEA) ti di ohun elo ti o munadoko julọ fun yiyọkuro H₂S ti a yan, paapaa nigbati ifaseyin CO₂ ba jẹ dandan láìdàbí àwọn amine àkọ́kọ́ tàbí àwọn amine kejì, MDEA máa ń ṣe nǹkan díẹ̀díẹ̀ pẹ̀lú CO₂—èyí tí ó túmọ̀ sí wípé àwọn olùṣiṣẹ́ lè ṣe àtúnṣe sí ètò náà láti fa H₂S jáde nígbàtí wọ́n bá fi ọ̀pọ̀lọpọ̀ CO₂ sílẹ̀ nínú gaasi ọjà náà. Ilé iṣẹ́ gaasi Gulf Coast kan tí ó ń ṣiṣẹ́ ojutu MDEA 40% tí ó ṣe àṣeyọrí H₂S ní ìsàlẹ̀ 4 ppm nígbàtí ó ń yọ̀ ju 70% CO₂ tí ń bọ̀ lọ. Irú yíyàn bẹ́ẹ̀ ṣe pàtàkì nígbàtí gaasi bá ń lọ sí ilana ìsàlẹ̀ tí ó lè farada CO₂ ṣùgbọ́n kìí ṣe sulfur.

Àpapọ̀ owó náà ni? Agbára àtúnṣe. Àwọn ètò amine jẹ́ ẹlẹ́gẹ́ agbára. Iṣẹ́ àtúnṣe sábà máa ń gba 1,200 sí 1,500 Btu fún gálọ́nù amine kan tí a ń pín káàkiri, àti fún ilé iṣẹ́ ńlá kan, èyí tí ó ń jẹ́ iye owó iṣẹ́ tó le gan-an. ìṣàkóso ìwọ̀n otútù náà tún ṣe pàtàkì—ìyàn amine máa ń bàjẹ́ kíákíá nígbà tí ìwọ̀n otútù amine tí ó rọra bá ju 45°C lọ. ní ojú ọjọ́ gbígbóná, èyí sábà máa ń túmọ̀ sí fífi àwọn ohun èlò ìtútù sílẹ̀, èyí tí ó máa ń fi owó àti ìṣòro kún un.

Ìfàmọ́ra Ibùsùn Tó Lágbára: Nígbà tí Pípéye Ṣe Pàtàkì

Fun awọn iṣẹlọpọ ti o nilo H₂S si awọn ile-ppm kekere—ni o le so pe ni awọn iṣẹlọpọ ti o ṣe iru LNG tabi awọn iṣẹlọpọ ti o ṣe iru fuel cell—awọn amine systems pẹlu ẹni ko le ṣe iru lọpọ julọ. Nibe ni awọn solid bed adsorption ṣe iru. Awọn zinc oxide beds jẹ iru ti o ṣe iru: H₂S ṣe iru lori ZnO lati ṣe zinc sulfide, ti o ma n ṣe iru ni ibi ti o wa ni kete ti o ba ti pari. Iṣẹ naa jẹ iru ti o ṣe iru, ko nilo awọn ohun elo ti o wà ni ọ̀rọ̀, ati pe o fun ni H₂S ti o wa ni ipari ti o kekere ju 1 ppm.

Ṣugbọn o ni iru ipa. Awọn solid beds jẹ awọn ohun ti o le pa. Lati ti zinc oxide ba ti pari lati ṣe iru sulfur, ibi naa nilo lati ya wọle tabi lati ṣe iru lọwọlọ, ti o ma n fa ida ti o wa ni kete. Ibi ti o ṣe iru LNG ti o wa ni Qatar ṣe iru awọn ZnO guard beds pọ̀ pọ̀, ti o ma n ṣe iru lọwọlọ ni kete ti o ba ti ṣe iru lati ṣe iru ti o ma n fa awọn sulfur ti o wa ni kete. Awọn iṣẹlọpọ naa ṣe iru lọwọlọ ti o ba ti ṣe iru ti o ma n fa awọn ohun elo ti o wa ni kete—ṣugbọn fun awọn iṣẹlọpọ ti o ni olòyè kekere, amine treating jẹ iru ti o ṣe iru lọwọlọ ni awọn iṣẹlọpọ ti o wa ni kete.

Ìyàsọ́tọ̀ Àwọ̀ Ara àti Àwọn Yíyàn Tó Ń Yọjú

Àwọn ètò ìṣàn awọ ara ti ṣe àgbékalẹ̀ ibi kan nínú yíyọ sulfur púpọ̀, pàápàá jùlọ fún àwọn odò ọlọ́rọ̀ CO₂ níbi tí ìyàtọ̀ ìfúnpá díẹ̀ ti ń mú kí ìyàtọ̀ wà. Àwọn awọ ara polymer pẹ̀lú àwọn ìpele yíyàn lè lu H₂S láti ọ̀pọ̀lọpọ̀ ìpín sí ìsàlẹ̀ sí nǹkan bí 100 sí 200 ppm ní ìgbà kan ṣoṣo. Ohun tó fà á ni pé ó rọrùn láti lò: kò sí kẹ́míkà, kò sí ooru, àti àwọn ẹ̀yà ara tí kò pọ̀ tó. Oníṣẹ́ Permian kan tí ń ṣiṣẹ́ lórí ìṣàn 30 MMscfd ròyìn pé iye owó iṣẹ́ tí ó dínkù ní 40% ní ìfiwéra pẹ̀lú ẹ̀rọ amine tí ó rọ́pò.

Bí ó tilẹ̀ jẹ́ pé, àwọn awọ ara kì í ṣe ohun tí ó lè wúwo tàbí kí ó ba ìṣùpọ̀ polymer jẹ́. Wọ́n ń bá àwọn hydrocarbons líle jà tí ó lè wú tàbí kí ó ba polymer matrix jẹ́. Fífún ni ní ìtọ́jú ṣáájú láti yọ omi àti àwọn èròjà kúrò jẹ́ dandan, iṣẹ́ awọ ara sì máa ń dínkù bí àkókò ti ń lọ bí àwọn aṣọ tí a yàn ṣe ń dàgbà sí i. Fún ọ̀pọ̀lọpọ̀ ohun tí a fi ń lò ó, awọ ara máa ń ṣiṣẹ́ dáadáa gẹ́gẹ́ bí ìgbésẹ̀ tí ó le koko ṣáájú amine tàbí ètò ìfàmọ́ra tí ń yọ́.

Ìtọ́jú Gáàsì Ìrù: Ìtúnṣe Títẹ̀síwájú Kẹ́yìn 99.9%

Nọ́mbà kan nìyí tó ń ya ọ̀pọ̀ ènìyàn lẹ́nu: ẹ̀rọ ìtúnṣe Claus sulfur tó wọ́pọ̀ pẹ̀lú àwọn reactors méjì sí mẹ́ta kò ní gba ìtúnṣe sulfur tó tó 93 sí 98% nìkan. . Sulfur tó kù nínú gaasi ìrù kì í ṣe ìṣòro àyíká nìkan—ó jẹ́ ọjà tó sọnù. Àwọn ẹ̀rọ ìtọ́jú gaasi ìrù (TGTUs) ń so àlàfo yẹn pọ̀ nípa fífi hydrogen sínú àwọn èròjà sulfur tó kù padà sí H₂S, lẹ́yìn náà wọ́n ń lo odò náà láti gba ohun èlò amine tó yan. .

Àwọn nọ́mbà náà wúni lórí. Pẹ̀lú TGTU tó wà ní ipò rẹ̀, àtúnṣe sulfur lápapọ̀ lè kọjá 99.9%. Ilé iṣẹ́ àtúnṣe kan ní etíkun Gulf ní U.S. ṣe àtúnṣe ẹ̀rọ Claus tó wà tẹ́lẹ̀ pẹ̀lú TGTU, ó sì dín ìtújáde SO₂ kù ní ìwọ̀n 90%, ó sì tún ń gba tọ́ọ̀nù 12 ti sulfur padà fún ọjọ́ kan—ọjà tó ti ń pọ̀ sí i. Àkókò ìsanpadà náà wáyé láàárín oṣù 18, èyí tó jẹ́ nítorí títà sulfur, tí wọ́n sì yẹra fún àwọn èrè tó ń jáde.

Kókó pàtàkì sí iṣẹ́ TGTU ni yíyan omi. MDEA gbogbogbòò ń ṣiṣẹ́, ṣùgbọ́n àwọn àgbékalẹ̀ tí a ṣe pàtó fún àwọn ohun èlò gaasi ìrù ń mú kí àṣàyàn H₂S wà ní ipò gíga kódà ní àwọn iwọ̀n otútù gíga—títí dé 50°C—èyí tí ó mú kí àìní fún àwọn ohun èlò ìtútù olówó gọbọi kúrò. fún àwọn ewéko ní ojú ọjọ́ gbígbóná tàbí àwọn tí agbára wọn kò pọ̀ tó, ìyẹn jẹ́ ohun tó ń yí ohun tó ń ṣẹlẹ̀ padà.

Ṣíṣe Ìpè Tí Ó Tọ́: Àwọn Ìlànà Yíyàn Tí Ó Ṣe Pàtàkì

Yíyan ìmọ̀ ẹ̀rọ yíyọ sulfur kúrò kì í ṣe nípa yíyan àṣàyàn "tó dára jùlọ"—ó jẹ́ nípa mímú ìmọ̀ ẹ̀rọ náà bá àkójọ oúnjẹ pàtó àti iṣẹ́ mu. Èyí ni ohun tó ń mú kí ìpinnu náà ṣeé ṣe:

1. Fún ìṣọ̀kan sulfur. H₂S gíga (tó ju 5%) lọ sábà máa ń tọ́ka sí amine tí a fi Claus unit ṣe ìtọ́jú fún ìgbàpadà sulfur. H₂S tí ó kéré (tó wà lábẹ́ 100 ppm) lè jẹ́ kí a so ohun èlò ìfàmọ́ra tí ó rọrùn.

2. Oṣuwọn sisan. Àwọn ètò amine ń gbòòrò sí i ní ti ọrọ̀ ajé; àwọn awọ ara àti àwọn ibùsùn líle ní iye owó tí a lè ná fún ẹyọ kan.

3. Ìfàmọ́ra àjọpọ̀ CO₂. Tí ìyọnu CO₂ bá ṣe pàtàkì, àwọn ètò tí ó dá lórí MDEA ní èjìká kan. Tí ó bá jẹ́ pé a gbọ́dọ̀ yọ CO₂ kúrò, amine tàbí solvent tí a ti para pọ̀ lè sàn jù.

4. Ìlànà ọjà. Fífún LNG nílò H₂S tí ó wà lábẹ́ ppm. Gáàsì páìpù lè gba 4 sí 10 ppm. Bí ìlànà náà bá ṣe le tóbi tó, bẹ́ẹ̀ náà ni wàá ṣe san owó náà tó.

5. Àwọn ìlànà àyíká. Ní àwọn agbègbè tí wọ́n ní ààlà SO₂ tí ó lágbára, àpapọ̀ Claus + TGTU jẹ́ dandan.

Ohun kan tí àwọn oníṣẹ́ tó ní ìrírí yóò sọ fún ọ: má ṣe ṣe àtúnṣe sí ojútùú náà ju bó ṣe yẹ lọ. Ilé iṣẹ́ gáàsì kan ní ìwọ̀ oòrùn Texas lo ọdún méjì láti ṣe àgbékalẹ̀ ètò àdàpọ̀ amine-plus-membrane tó díjú, lẹ́yìn tí wọ́n bẹ̀rẹ̀ iṣẹ́ náà, wọ́n á yọ ọ́ kúrò nítorí pé ìdàpọ̀ oúnjẹ náà dúró ṣinṣin ju bí a ṣe rò lọ. Ẹ̀rọ MDEA tó rọrùn kan ìbá ti ṣe iṣẹ́ náà ní ìdajì owó olówó. Nígbà míìrán, ìmọ̀ ẹ̀rọ tó dára jùlọ ni èyí tí wọ́n ti fìdí rẹ̀ múlẹ̀ fún ọgọ́ta ọdún.

Dídára àti Ìṣiṣẹ́ Ṣe Pàtàkì Gẹ́gẹ́ Bí Ìmọ̀ Ẹ̀rọ

A lóye ìṣètò náà dáadáa. Àwọn ohun èlò náà kò sí ní ìta. Ohun tí ó ń ya àwọn iṣẹ́ àṣeyọrí yíyọ sulfur kúrò àti àwọn tí ó ń fa owó jáde ni ṣíṣe—dídára iṣẹ́, ìṣiṣẹ́ tó dára, àti ìdánilẹ́kọ̀ọ́ olùṣiṣẹ́. Ohun tí a fi ń fa omi amine tí kò dára lè da omi amine sínú gaasi ọjà náà. Ohun tí a fi ń tún omi oyin ṣe kò ní parí rárá, àti pé amine tí ó ti rọ̀ jọ̀wọ́ ara rẹ̀ máa ń kóra jọ, ó sì máa ń já bọ́ sínú ihò. Àwọn wọ̀nyí kì í ṣe ìṣòro ìmọ̀; wọ́n máa ń hàn ní àwọn ilé iṣẹ́ tuntun jákèjádò ilé iṣẹ́ náà lọ́dọọdún.

Fún àwọn olùṣiṣẹ́ tí wọ́n ń wá láti dín ewu ìpakúpa wọ̀nyí kù, ṣíṣiṣẹ́ pẹ̀lú olùṣe ẹ̀rọ tí ó lóye gbogbo ọkọ̀ ojú irin ìṣiṣẹ́ gaasi—láti ìyàsọ́tọ̀ inú ilé sí ìgbàpadà sulfur—ṣe ìyàtọ̀ tí ó ṣe kedere. Àwọn ilé-iṣẹ́ bíi GreenFir mú àwọn agbára ìṣelọ́pọ́ àti ìṣàkóso dídára tí ó lágbára wá sí àwọn ohun èlò ìṣiṣẹ́ gaasi tí a gbé sórí skid, èyí tí ó ń ran àwọn ẹgbẹ́ iṣẹ́ àgbékalẹ̀ lọ́wọ́ láti yẹra fún àwọn oríṣiríṣi ìṣòro ìṣọ̀kan tí ó ń yọ àwọn olùtajà púpọ̀ lẹ́nu. Nígbà tí skid yíyọ sulfur jáde bá farahàn láti ṣiṣẹ́, ilé-iṣẹ́ tuntun náà máa ń rọrùn, gaasi náà sì máa ń wà ní ìbámu láti ọjọ́ kìíní.