Информация о лицензиаре
Shell Global Solutions International B.V.
Назначение
Этот регенеративный гибридный аминовый процесс подходит для удаления основного объема и глубокой очистки от сероводорода (H₂S), карбонилсульфида (COS), меркаптанов и органических сульфидов из природного газа, нефтезаводских газов, синтез-газа и других газов. Диоксид углерода (CO₂) может либо удаляться, либо пропускаться (проскок).
В настоящее время предлагается три процесса: Sulfinol-M, когда требуется селективное удаление H₂S или удаление основного объема H₂S и CO₂; Sulfinol-D; и запатентованная технология Sulfinol-X для удаления основного объема или глубокой очистки от CO₂, H₂S и COS. Во всех трех процессах, в зависимости от условий эксплуатации, возможна глубокая очистка от меркаптанов, COS, других серосодержащих соединений и БТЭК (бензол, толуол, этилбензол, ксилолы).
Описание
Процессы Sulfinol-M и Sulfinol-X используют гибридный раствор третичного амина метилдиэтаноламина (МДЭА) и сульфолана. Sulfinol-X содержит добавку пиперазина, которая используется как ускоритель процесса в современных технологиях. Процесс Sulfinol-D использует гибридный раствор вторичного амина диизопропаноламина (ДИПА) и сульфолана. Составы растворителя могут быть адаптированы под индивидуальные требования заказчика. В отличие от Sulfinol-D (процесс Sulfinol первого поколения), процессы Sulfinol-M и Sulfinol-X (процессы Sulfinol второго поколения) не образуют оксазолидонов, тем самым устраняя необходимость их удаления путем рекуперации растворителя.
Предлагаются три процесса:
Sulfinol-M для селективного удаления H₂S или удаления основного объема H₂S и CO₂.
Sulfinol-D для удаления основного объема или глубокой очистки от CO₂, H₂S и COS.
Sulfinol-X (обычно заменяющий старые применения Sulfinol-D) для удаления основного объема или глубокой очистки от CO₂, H₂S и COS.
Для всех процессов, в зависимости от условий эксплуатации, возможна глубокая очистка от меркаптанов и COS.
Конфигурация установки по процессу Sulfinol может быть очень разнообразной в зависимости от требований оптимизации проекта или площадки, где несколько абсорберов часто связаны с общим регенератором. Показана упрощенная технологическая схема установки очистки газа высокого давления, состоящей из одного абсорбера, сепаратора десорбции углеводородов и системы регенерации растворителя.
Shell обладает большим опытом в других, более сложных конфигурациях, включая:
Схему с разделенным потоком — снижение энергопотребления, уменьшение размера секции регенерации.
Каскадную схему с полубедным потоком — снижение энергопотребления, уменьшение размера секции регенерации.
Сверхбедный растворитель (Super SCOT) — более строгая спецификация очищенного газа, снижение энергопотребления.
Горячая десорбция (улучшенное концентрирование) — улучшенное качество кислого газа (см. ниже).
Промежуточное охлаждение — улучшенная селективность, максимальная загрузка насыщенного растворителя.
Горячая десорбция: На схеме показана запатентованная высокоселективная конфигурация. Насыщенный кислый газ из абсорбера кислого газа (1) направляется в сепаратор десорбции (2) для удаления углеводородов; затем он нагревается и подается в сепаратор горячей десорбции (3). Газ CO₂, выделившийся при десорбции, направляется в селективный абсорбер концентрирования (4) для удаления остаточного H₂S, после чего насыщенный растворитель объединяется с насыщенным растворителем из сепаратора горячей десорбции и направляется в регенератор (5). Это позволяет достичь значительно большего концентрирования кислого газа по сравнению с традиционными процессами. Кроме того, общее извлечение серы повышается благодаря дополнительному удалению меркаптанов в блоке концентрирования.
Процесс Shell ADIP® подходит для удаления H₂S, CO₂ и COS из углеводородных газовых и жидких потоков. Это регенеративный водный аминовый процесс, в котором используются алканоламины, такие как диизопропаноламин и метилдиэтаноламин. Предлагаются три процесса:
ADIP-D для удаления H₂S из газовых потоков и H₂S/COS из жидких потоков (например, СНГ).
ADIP-M, который селективно удаляет H₂S и ограничивает удаление CO₂; он обычно применяется в установках очистки хвостовых газов сероочистки Клауса, таких как установки Shell SCOT*.
ADIP ULTRA для удаления H₂S, и/или CO₂, и/или COS из газов; это усовершенствование процесса Shell ADIP-X предлагает сниженные скорости циркуляции и колонны меньшей высоты.
Эффективность очистки обычно регулируется путем изменения циркуляции растворителя и температуры бедного растворителя, а также корректировки расхода теплоносителя регенерации (пар низкого давления, термомасло).
Типичные эксплуатационные условия Абсорбция Регенерация
Температура, °C 5–60 100–135
Давление, бар изб. 0–190 0.5–1.5
Установки строились для широкого диапазона концентраций примесей, в климатических условиях от пустынь до арктических, с большой гибкостью по давлению и температуре исходного газа, а также температуре растворителя. Могут быть достигнуты спецификации по H₂S до 1 млн⁻¹, а также по CO₂ до 50 млн⁻¹. В некоторых случаях для удаления как H₂S, так и CO₂ могут быть гарантированы и более низкие спецификации. Степень удаления COS 99% и глубокие спецификации по БТЭК (3–5 млн⁻¹ по объему) могут быть достигнуты с Sulfinol-X (и Sulfinol-D). При использовании селективного Sulfinol-M требуемое качество газа для установки Клауса может быть достигнуто за счет улучшения соотношения H₂S/CO₂.
Преимущества:
Возможность очистки сильно загрязненных газов до очень низких сернистых спецификаций.
Дополнительные установки доочистки на заводах по переработке газового конденсата могут быть исключены.
Рекуперация растворителя не требуется для Sulfinol-M и Sulfinol-X.
Низкая склонность растворителя к пенообразованию в присутствии тяжелых углеводородов.
Sulfinol-M обладает высокой селективностью по сравнению с традиционными аминами, поэтому также может использоваться в установках очистки хвостовых газов (SCOT).
На предприятиях по переработке кислого газа и синтез-газа Sulfinol-M часто может служить единственным растворителем для соответствия всем спецификациям и предельным нормам по выбросам SO₂.
Sulfinol-X и Sulfinol-D могут использоваться для достижения низких спецификаций по CO₂ для установок СПГ (50 млн⁻¹ по объему).
Sulfinol-X обладает более высокой поглотительной способностью растворителя и более низким удельным энергопотреблением по сравнению с процессом Sulfinol-D первого поколения, что делает его отличным выбором для устранения узких мест существующих установок Sulfinol-D.
Экономика: Процессы Sulfinol используют гибридный растворитель, который допускает некоторое сопоглощение более тяжелых углеводородов. Для минимизации этого сопоглощения были интегрированы несколько технологических особенностей. В зависимости от требований процесса, в установке Sulfinol может быть достигнуто либо глубокое, либо частичное удаление меркаптанов, в то время как остаток удаляется с помощью молекулярных сит. Регенерационный газ из установки молекулярных сит затем возвращается в установку Sulfinol, не требуя отдельной системы растворителя для регенерационного газа установки молекулярных сит.
Недавним отраслевым развитием является использование трубопроводного газа, а не природного газа, в качестве сырья для проектов СПГ. Несмотря на ограниченное количество тяжелых углеводородных компонентов в этом сырье, проекты по трубопроводному газу продолжали требовать установку извлечения ШФЛУ (широкой фракции легких углеводородов) в технологической схеме, поскольку она выполняет еще одну критически важную функцию: глубокое удаление БТЭК. Однако флагманский проект, вот-вот вступающий в стадию детального проектирования, принял схему, в которой установка удаления кислых газов (AGRU), использующая технологию Sulfinol компании Shell, берет на себя удаление БТЭК, что привело к значительному снижению капитальных затрат (CAPEX).
Разработка/внедрение: Shell Global Solutions предлагает набор технологий для очистки загрязненных потоков сырья до того, как они достигнут последующих процессов, чтобы помочь соответствовать самым строгим экологическим требованиям и спецификациям на продукцию, даже в самых жестких условиях с колебаниями режимов работы.
Shell является одновременно оператором и лицензиаром, что ведет к оптимизации проектных запасов и применению накопленного опыта:
Более 60 лет опыта лицензирования.
Более 100 лет эксплуатационного опыта.
Процессы, разработанные внутри компании.
Все это приводит к непрерывному циклу разработки, который приносит дополнительную ценность Shell и ее партнерам. Например, новый (2017) процесс ADIP ULTRA приводит к более точному проектированию, которое предлагает:
Увеличение производительности по удалению CO₂ до 25%
Снижение энергозатрат на регенерацию до 30%.
Снижение стоимости оборудования до 30%, тем самым увеличивая чистую приведенную стоимость проекта.
Снижение скоростей циркуляции.
Увеличение производительности.
Возможность обработки более сложного газа.
Ссылки
Более 220 установок Sulfinol находятся в эксплуатации или строятся по всему миру на предприятиях по переработке природного газа/СПГ, нефтеперерабатывающих и химических заводах. Примеры установок имеют производительность до 700 000 ст. куб. футов в сутки и составы исходного газа с содержанием H₂S до 25 мол.% и CO₂ до 33 мол.%.
Ссылка: Боуэрбэнк, Г., П. Чилукури и А. Бхаттачарья, «Понимание влияния потерь от сопоглощения углеводородов на доходы ваших газовых заводов: Реальность через анализ затрат по жизненному циклу», Gas Processing & LNG, март/апрель 2016 г.
Лицензиар: Shell Global Solutions International B.V.
Веб-сайт: www.shell.com/gasprocessing
Контакт: gasprocessing@shell.com
