2.1.5 Состав и свойства попутного нефтяного газа

Компонентный состав попутного нефтяного газа, разгазированной и пластовой нефти приведен в таблице 2.5 ;2.6

Компонентный состав нефтяного газа	Содержание компонентов, %
	объемные	массовые
- углекислый газ, СО2	2,0	2.9
- кислород	не более 1,0	не более 1,0
- метан, СН4	39,03	22,10
- этан, С2Н6	16,47	17,48
- пропан, С3Н8	13,19	20,52
- изобутан, i-С4Н10	0,91	1,88
- нормальный бутан, n-С4Н10	3,80	7,78
- изопентан, i-С5Н12	0,93	2,38
- нормальный пентан, n-С5Н12	0,74	1,87
- гексан + выше, С6Н14 + выше	0,31	0,94
- сероводород, Н2S	0,99	1,20
- диоксид углерода, СО2	1,22	1,90
- азот, N2	21,85	21,60
- вода, Н2О	0,56	0,35

Таблица 2.5

Таблица 2.6

Компонентный состав очищенного нефтяного газа:	Содержание компонентов, %
	объемные	массовые
- метан, СН4	39,57	22,67
- этан, С2Н6	16,69	17,93
- пропан, С3Н8	13,37	21,05
- изобутан, i-С4Н10	0,93	1,93
- нормальный бутан, n-С4Н10	3,85	8,00
- изопентан, i-С5Н12	0,95	2,44
- нормальный пентан, n-С5Н12	0,75	1,92
- гексан + выше, С6Н14 + выше	0,31	0,96
- сероводород, Н2S	0,0011	0,0013
- диоксид углерода, СО2	0,0021	0,0033
- азот, N2	22,15	22,17
- вода, Н2О	1,43	0,92

3.Технологическая часть

3.1 Предлагаемая технологическая схема очистки

газа от сероводорода

Предлагаемая технологическая схема установки очистки попутного нефтяного газа от сероводорода разработана на основании методики применения раствора абсорбента на основе хелатных комплексов железа с трилоном Б.

3.2.1 Физико-химические основы процесса

Стадия абсорбции сероводорода

Сущность технологического процесса заключается в хемосорбции сероводорода абсорбентом с его последующей регенерацией кислородом воздуха с образованием элементарной серы.

На стадии абсорбции хемосорбция сероводорода происходит как за счет реакции со щелочными агентами, так и непосредственного окисления сероводорода комплексом трехвалентного железа с трилоном Б. Кроме того, сероводород поглощается за счет химической абсорбции щелочными буферными добавками (в данном технологическом процессе используется карбонат натрия). В абсорбере протекают в основном следующие реакции

2Fe₃Y + H₂S = 2Fe₂Y + S + 2H⁺ (32)

Na₂CO₃ + H₂S = NaHS + NaHCO₃ (33)

где Y – остаток этилендиаминтетрауксусной кислоты.

При поглощении сероводорода железо восстанавливается до двухвалентного, а раствор абсорбента становится желтоватым. При регенерации абсорбента кислородом воздуха его цвет и поглощающая способность полностью восстанавливается.

Исследование зависимости сероемкости от рН и концентрации железа проводили в следующей последовательности. Через 100 мл абсорбента, приготовленного на основе хлорида трехвалентного железа, трилона Б и карбоната натрия пропускали искусственную смесь гелия и сероводорода до достижения абсорбентом светло-желтого окрашивания. Абсорбент регенерировали подкисленным раствором ацетата кадмия. Складывая количество сероводорода, перешедшее в серу, и сероводорода, поглощенного ацетатом кадмия, получали сероемкость абсорбента. Кроме того, с увеличением концентрации железа в абсорбенте пропорционально растет сероемкость. Полученные результаты приведены в таблице 3.1

Таблица 3.1 - Зависимость сероемкости от рН и концентрации железа в растворе абсорбента

рН раствора абсорбента	8	8,5	9	9,5	10
Сероемкость, г/л	1,53	1,59	1,65	1,76	1,85
Концентрация железа, г/л	-	2	4	6	8
Теоретическая сероемкость, г/л	-	0,57	1,14	1,71	2,28
Практическая сероемкость, г/л	-	1,11	1,59	2,32	2,9

Как видно из полученных значений практическая сероемкость выше теоретической.