Очистка природного газа

Природный газ, добываемый на газовых месторождениях или, в качестве попутного компонента, в местах залегания нефти, имеет сложный состав.
Основные составляющие природного газа это:
1. Углеводороды: CH4, C2H6, C3H8, i-C4H10, n-C5H12, i-C5H12
2. Сернистый водород Н2S
3. Углекислый газ СО2
4. Кислород О2
5. Азот N2

В этом составе только углеводороды представляют ценность для потребителя. Это именно те компоненты, которые используется в промышленности и в быту. Среди примесей наибольшую опасность представляют сернистые соединения и углекислый газ. Даже небольшие концентрации сернистого водорода в составе природного газа вызывают активную коррозию металла, поэтому, чем раньше и активнее произойдет очистка природного газа от вредных примесей, тем дольше прослужит дорогостоящее оборудование.

Чаще всего очистка природного газа происходит непосредственно при добыче исходного сырья. В зависимости от состава и концентрации примесей выбирают тот или иной способ очистки.
Концептуально выделяют следующие методики очистки:
· химический способ (хемосорбционные процессы с участием активного абсорбента);
· физическая абсорбция (растворение кислотных примесей в органических соединениях);
· сочетание химического и физического процессов очистки;
· окисление сероводородных составляющих с выпадением серы;
· применение твердых адсорбентов.

Основными факторами, способствующими выбору того или иного способа очистки являются:
· Химический состав исходного сырья (массовая и объемная концентрация компонентов в составе добываемого газа);
· Инфраструктура газодобывающего предприятия (наличие вторичных источников тепла, дешевых адсорбентов, энергоресурсов);
· Выходные параметры газа (необходимая степень его очистки).

Оптимизация этих факторов поможет выработать наиболее экономичную и качественную методику технологических процессов для данного сырья.
В мировой практике чаще всего применяют хемосорбционные способы очистки, где основными действующими веществами являются растворы алкаколамина с водой или бенфилд (карбонат калия и вода с добавками). Следующими по популярности являются комбинированные методики, сочетающие в себе химические и физические процессы, с присутствием в качестве действующего агента сульфинола. При необходимости тонкой очистки сырья, применяют твердые адсорбенты и окисление серы до твердого осадка.

Видео по очистке природного газа:

Также рекоммендуем статью в которой описывается хранение природного газа.

Заслуживает внимания технология очистки природного газа с помощью установки «Sulfurex®» (Голландия). Установка рассчитана на небольшие объемы газа. Производительность по газу 25-18000 м3/ч, при номинальном давлении газа на входе: 0,1-3,0 МПа. При этом заявленная степень очистки сырья от примесей серы менее 0,02 г/м3 H2S.

В основу технологического процесса положена методика осаждения сернистых соединений и углекислого газа с помощью едкой щелочи NaOH. Промышленная установка оснащается скруббером Вентурри, в котором происходят основные процессы очистки газа. В нижнюю часть скруббера подается исходное сырье (природный газ). Он орошается раствором щелочи, поступающим в верхнюю часть скруббера. Газ, проходя через щелочную завесу, освобождается от сернистых примесей и проходит дополнительную очистку. В результате химических реакций образуются сульфид натрия (Na2S) и гидрокарбонат натрия (NaHCO3). Оба эти вещества не являются агрессивными и широко применяются в медицинской, пищевой отраслях народного хозяйства, при промышленных производствах стекла, красителей и т.д.

Установка работоспособна в широком диапазоне климатических условий (работает при температурах окружающего вохдуха от от −60 °С до +40 °С). В зависимости от требуемой производительности, установки «Sulfurex®» поставляются в 10, 20 и 40-футовых (3-х, 6-ти и 12-ти метровых) контейнерах и являются полностью укомплектованными изделиями. Пуско-наладочные работы производит фирма поставщик. Это не занимает много времени, обычно 5 — 7 дней. Для обслуживания установки достаточно двух человек. Данное оборудование хорошо зарекомендовало себя при очистке сопутствующего газа на месторождениях нефти. Установки «Sulfurex®» поставляются в Россию, страны Евросоюза, Китай, Бразилию.