Қытай: MEA/MDEA/NHD күкіртсіздендіру технологиялары? 

Адамдар қытайлық газды тазарту технологиялары туралы сөйлескенде, олар жиі нюанстар емес, масштаб туралы ойлайды. Көптеген адамдар стандартты қондырғыларды, мөрленген шешімдерді бірден елестетеді. Бірақ егер сіз тереңірек қазып алсаңыз, әсіресе сегменттекүкіртсіздендіруMEA, MDEA немесе физикалық еріткіш NHD сияқты аминдерді қолдану арқылы сурет әлдеқайда қызықты және анық емес болады. Бұл тек реагент таңдау мәселесі емес – бұл инженерлік ымыралардың тұтас қабаты, нақты шикізатқа бейімделу және ең бастысы, соңғы онжылдықта айтарлықтай қатал болған қатаң жергілікті экологиялық стандарттарға.

Теориядан семинарға: неге MDEA жиі MEA-дан асып түседі

Қағазда моноэтаноламин (MEA) керемет көрінеді: жоғары реактивтілік, жақсы күкіртті сутегі жүктемесі. Бірақ он жыл бұрын зауытта жұмыс істеген кез келген адам проблемаларды еске алады. Коррозия. Қатты коррозия, әсіресе жоғары температура аймақтарында, регенераторда. Және бұл жай ғана теориялық тәуекел емес - бұл материалдарға қосымша шығындар, жиі тексерулер және тоқтап қалулар. Плюс селективті емес: MEA H2S үшін де, CO2 үшін де жеткілікті және CO2 регенерациясына көп энергия жұмсалады.

Сондықтан Қытайда жаңа жобаларда, әсіресе табиғи немесе ілеспе мұнай газын тазартуға қатысты жобаларда 2000 жылдардың соңынан бастап метилдиэтаноламин (MDEA) жаппай қолданыла бастады. Реакция баяу болатын сияқты. Бірақ H2S селективтілігі жоғары, регенерация үшін энергия шығыны аз және коррозия оңайырақ. Бірақ бұл қателіктерсіз емес. Жылдамдық. Жоғары қысымды және газдың үлкен көлемі бар қондырғыларда кейде алдауға тура келеді: абсорбердің биіктігін ұлғайту, саптамамен ойнау немесе жиі қолданылатындай, белсендірілген MDEA пайдалану - сіңіру кинетикасын жеделдету үшін оған қоспалар пакетін қосыңыз. Бұл енді таза реагент емес, тұтас технологиялық коктейль және оның құрамы көбінесе жеткізушінің ноу-хауы болып табылады.

Бұл компанияларға ұнайдыChengdu Yizhi Technology Co.(олардың веб-сайтыyzkjhx.ru). Олар химиялық технология компаниясының негізінде құрылған жобалау институты ретінде орналастырылған. Мен үшін бұл белгілі бір тәсілдің көрсеткіші: бұл тек реагенттерді сатушылар ғана емес, бүкіл технологиялық тізбекті жобалай алатын немесе жаңарта алатындар. Олардың жағдайында 120 миллион юань жарғылық капиталы тек жеткізу ғана емес, нәтиже үшін жауапкершілік қажет болатын ірі жобаларға қатысу үшін маңызды өтінім болып табылады. Мен олардың қондырғыларын жұмыс істеп тұрғанын көрдім бе? Тікелей емес, бірақ өнеркәсіпте олардың атауы газды тазартуға арналған күрделі шешімдер контекстінде, көбінесе күрделі шикізат үшін келеді.

NHD: аминдер сәтсіз болғанда

Бірақ күкіртсутектен басқа, газ органикалық күкірт қосылыстарына (меркаптандар, COS) немесе ауыр көмірсутектерге толы болса, не істеу керек? Мұнда классикалық аминдер бүктелуі мүмкін. Және бұл жерде NHD технологиясы (N-метилдиэтаноламин? Жоқ, бұл жерде шатасу бар! Қытай контекстінде NHD жиі физикалық еріткіш, полиэтиленгликоль диметил эфирі, әйгілі Selexol аналогы). Бұл маңызды мәселе - қытайлық техникалық әдебиеттер мен тәжірибеде NHD аббревиатурасы аминді емес, дәл осы физикалық еріткішті жасыруы мүмкін.

Оның күші органикалық күкірт қосылыстары мен СО2 жоғары қысымда жақсы ерігіштігінде. Мен бір кокс пешінің газ қондырғысымен жұмыс істедім - оның NHD бар схемасы болды. COS және меркаптандарды қалпына келтіру тиімділігі MDEA кез келген модификациясынан жоғары дәрежеде болды. Бірақ кемшіліктер де айқын: процесс сіңіру үшін жоғары қысымды және регенерация үшін терең вакуумды қажет етеді. Күрделі шығындар жоғары, энергияны тұтыну ерекше. Бұл әмбебап жауап емес, нақты тапсырмаға арналған құрал. Ал қытайлық инженерлер оны іріктеп қолдануды үйренді, көбінесе амин сатысымен үйлестіреді - алдымен органикалық заттарды терең тазарту үшін NHD, содан кейін H2S түпкілікті жою үшін MDEA.

Дизайн мен пайдаланудағы қателіктер

Ең үлкен иллюзия - реагент таңдау арқылы сіз барлық мәселелерді шештік деп ойлау. Шындық бөлшектерден басталады. Регенерация жүйесін алайық. Регенератор қазандығындағы температура маңызды параметр болып табылады. Қызып кеткен - сіз аминнің ыдырауын тездетесіз, жылу тұрақты тұздардың қайтымсыз түзілуі басталады, олар жиналып, тиімділікті төмендетеді және коррозияны арттырады. Егер ол жеткілікті қыздырылмаса, сіз қажетті регенерация дәрежесіне жете алмайсыз; сіз бай ерітіндіні шеңберге айналдырасыз және тазарту сәтсіз болады. Чэнду маңындағы ескі қондырғылардың бірінде мен мұндай теңгерімсіздіктің салдарын көрдім: жылу алмастырғыштар ыдырау өнімдерімен тез толып кетті, жуу және ауыстыру әдеттегі бас ауруына айналды.

Тағы бір сәт - газды дайындау. Абсорбердің кірісінде тамшы ылғалдылығы, көмірсутек конденсаты немесе салқындатқыш сияқты қоспалар болса, бұл амин үшін өлімге әкеледі. Көбік түзу, механикалық сіңу және химиялық ыдырауды тудырады. Стандартты сепараторлар әрқашан көмектеспейді. Кіретін жерге біріктіруші сүзгілерді, кейде адсорбциялық картридждерді орнату қажет. Бұл кішкентай нәрсе сияқты көрінеді, бірақ іс жүзінде бұл орнатудың 3 жыл бойы үлкен араласусыз тұрақты жұмыс істейтінін немесе тоқсан сайын тазалауды және жаңа реагентпен толықтыруды қажет ететінін анықтайды.

Экология және экономика: модернизацияны қозғайтын нәрсе

SO2 шығарындыларының қатаң стандарттары негізгі драйвер болып табылады. Қытай енді шикі газды жағуға немесе ескірген әдістерді қолдануға шамасы келмейді. Айыппұлдар айтарлықтай болды, ал компаниялар үшін беделге қауіп төнді. Сондықтан, тіпті ескі қондырғыларда да тұрақты оңтайландыру жұмыстары жүргізіледі. Көбінесе бұл бүкіл технологияны ауыстыру емес, баптау: MEA-дан көшуMDEAнемесе оның белсендірілген түрі, тиімдірек аршу және регенерациялау қондырғыларын орнату, амин және ыстыққа төзімді тұздардың концентрациясын онлайн бақылау жүйелерін енгізу.

Экономикалық тұрғыдан алғанда, технологиялар арасындағы таңдау әрқашан CAPEX және OPEX арасындағы теңгерім болып табылады. Физикалық еріткішН.Х.Д.үлкен бастапқы инвестицияны қажет етуі мүмкін, бірақ нақты шикізат үшін оның операциялық тиімділігі мен реагенттердің төмен шығындары шығындарды өтейді. Аминдік схемалар бастапқыда арзанырақ, бірақ олардың пайдалану құны энергия ресурстарының бағасына (регенерацияға арналған бу) және операциялық персоналдың деградация процесін бақылау қабілетіне қатты байланысты. Қытайда қазір энергияны тұтынуды азайтудың айқын тенденциясы байқалады, сондықтан регенераторға жүктемені азайтатын кез келген нәрсе - бұл селективті MDEA немесе гибридті тізбектер - трендте.

Болашаққа көзқарас: гибридтер және цифрлық

Таза технологиялар аз. Мен гибридті тәсіл қолданылатын жобаларды жиі көремін. Мысалы, бірінші кезең - H2S және СО2 бөлігін жаппай жоюға арналған MDEA, екінші кезең - ppm деңгейіне дейін жұқа тазарту үшін мембраналар немесе цеолиттерге адсорбция. Немесе элементарлы күкіртті алу үшін аминді жуудың тотықтырғыш күкіртсіздендірумен үйлесімі. Бұл енді классикалық емес, өнімге қойылатын соңғы талаптарға сай теңшеу.

Және, әрине, цифрландыру. Қытайлық мердігерлер мен операторлар болжамды талдау жүйелерін көбірек енгізуде. рН, қысым, температура сенсорлары, шығын өлшегіштері - деректер бір орталыққа түседі. Алгоритмдер сіңіру тиімділігі төмендей бастаған сәтті немесе ерітіндіні ыстыққа төзімді тұздардан тазарту процедурасын бастау уақыты келген кезде болжауды үйренеді. Бұл енді болашақ емес, Сычуань, Шэньси және Шыңжаң провинцияларындағы ірі газ өңдеу және мұнай-химия кешендерінің бүгіні. Тек аппараттық құралдарды ғана емес, интеграцияланған технологиялық және цифрлық пакеттерді ұсынатын компаниялар алда келеді. Бұл тауашада, шамасы, аталған Chengdu Yizhi Technology жобалау институты сияқты ойыншылар дизайннан қолдауға дейінгі толық циклге сүйене отырып, өз орнын табуға тырысады.

Сонымен, бастапқы сұраққа оралсақ... ТехнологиякүкіртсіздендіруҚытайда бұл тірі, тез дамып келе жатқан ландшафт. Мұнда MEA, MDEA немесе NHD дұрыс жауап жоқ. Әрбір әдістің шектеулерін терең түсіну, оларды біріктіруге прагматикалық көзқарас және газдың тазалығы, құны мен сенімділігі арасындағы оңтайлы теңгерімді үнемі іздеу бар. Және бұл іздеу кеңсенің үнсіздігімен емес, нақты қондырғыларда, нақты проблемалармен және нақты экономикалық есептеулермен жүргізіледі.