Общая информация
УОГ (Установка Очистки Газа) — технология жидкофазного окисления для очистки топливного газа от серных соединений. Основная цель — обеспечить подготовку топливного газа для использования в энергетике (ГПУ, ГТУ), транспортировке и химических установках.
Принцип работы установки
Попутный газ проходит несколько стадий очистки для достижения требуемой чистоты по сероводороду (до 0,02 г/нм³).
1. Механическая очистка (Сепарация)
Газ подаётся в сепаратор, где происходит очистка от механических примесей и тяжёлых углеводородов. В сепараторе конденсируются пары тяжёлых углеводородов (от пропана и выше). Конденсат периодически удаляется из сепаратора в автоматическом режиме в приёмную ёмкость.
Назначение: Удаление паров влаги и механических примесей для защиты оборудования от повреждений и предотвращения ухудшения характеристик сорбционного раствора.
2. Сорбция сероводорода
Газ поступает в сорбционные колонны (4 шт.), где сероводород поглощается рабочим раствором. В сорбционную колонну газ подаётся противотоком рабочему раствору. Газ проходит через насадочный слой, и сероводород поглощается раствором.
Установка УОГ имеет 4 сорбционные колонны, подключённые последовательно, что позволяет обеспечить высокую глубину очистки газа, а также снизить стоимость поглотительного раствора за счёт снижения концентрации сорбирующего компонента.
Особенности блока абсорбции:
- 1-4 последовательно соединённых колонны насадочного типа
- Непрерывная подача рабочего раствора
- Колонны с двумя тарельчатыми устройствами
- Материал: нержавеющая сталь
3. Сепарация очищенного газа
Очищенный газ поступает в сепаратор. Газ уносит с потоком капли и пары рабочего раствора, поэтому он подаётся в сепаратор для финишной очистки. В сепараторе конденсируются пары рабочего раствора.
Особенности сепаратора (каплеуловителя):
- Устройство циклонного типа
- Возврат раствора в систему
- Снижение влажности газовой смеси
- Опционально: система предварительного охлаждения
4. Регенерация раствора
Загрязнённый раствор подаётся в регенерационные колонны, где кислородом воздуха сероводород каталитически окисляется до элементарной серы. Сера отделяется от раствора на флотационной установке.
Для обеспечения высокой эффективности работы сорбционных колонн раствор постоянно подаётся на регенерацию и очистку в окислительные колонны. В окислительных колоннах из загрязнённого рабочего раствора удаляется сероводород, и раствор подаётся на флотационную очистку.
Окислительная колонна также насадочного типа, в ней загрязнённый раствор встречается с потоком воздуха. При этом растворённый сероводород окисляется взвесью гидрооксида железа и катализатора. Сероводород окисляется до элементарной серы, которая в виде пульпы подаётся во флотатор.
Особенности блока регенерации:
- 3 окислительных модуля
- Продувка воздуха через раствор
- Каталитическое окисление H₂S
- Непрерывная работа за счёт поочерёдного переключения
- Колонны работают под атмосферным давлением
5. Флотация серы
Серосодержащая пульпа подаётся во флотатор. Флотатор отделяет серу от рабочего раствора, при этом взвесь серы собирается в верхней части флотатора и собирается скребковым механизмом (или отделяется при помощи сепаратора или ленточного пресс-фильтра). Серосодержащая масса с содержанием серы 70% собирается в ёмкость приёма серы. Очищенный раствор возвращается в резервную ёмкость раствора.
Особенности блока фильтрации:
- Флотационное удаление серы (пена на поверхности)
- Отфильтровка тяжёлого осадка
- Возврат раствора в блок окисления
Резервная ёмкость
Резервная ёмкость выполняет несколько функций:
- Хранение раствора, где раствор доводится до нужной температуры
- Приготовление раствора
- Выравнивание концентраций активных компонентов раствора
Она оснащена устройством перемешивания раствора, уровневым контролем, узлом загрузки компонентов.
Преимущества технологии
- ✓ Нечувствительность к CO₂ — в отличие от щелочного способа очистки
- ✓ Автоматическая подача раствора — в отличие от установок с активированным углем
- ✓ Работа на низких давлениях — возможность очистки при низком давлении газа
- ✓ Экономическая эффективность — низкая себестоимость очищенного газа (1,2-1,5 руб/нм³)
- ✓ Регенерация без замены реагента — непрерывная работа установки
- ✓ Экологичность — отход представляет собой элементарную серу (нетоксична)
Результат очистки
После прохождения всех стадий очистки достигается следующее качество газа:
- Остаточное содержание H₂S: до 0,02 г/нм³ (20 мг/нм³)
Область применения
УОГ может очищать следующие типы газов: