Основные показатели процессов газификации твердых топлив

91

Сероводород, его содержание в нефти и нефтяных газах, способы получения в процессах нефтепереработки (гидроочистка, гидрообессеривание).

Сероводород . Сероводород (H2S) бесцветный газ с характерным неприятным запахом; хорошо растворим в воде и, как правило, еще лучше в углеводородах.

Сероводород, как в виде свободного газа, так и будучи растворенным в нефти или пластовой воде, является активным агентом коррозии металлов.

92

Он токсичен даже в небольших концентрациях: содержание 0,005% этого газа вызывает довольно острое отравление при воздействии на дыхательные пути в течение длительного времени.

Например концентрации в 0,06-0,08% в опытах с собаками вызывали немедленное их отравление (прекращалось дыхание, сердце переставало работать и наступала смерть).

Природные газы, содержащие даже небольшое количество сероводорода, непригодны для сжигания в местах, где присутствует человек.

При добыче природного газа, нефти или пластовой воды, обогащенных сероводородом, возникают следующие проблемы:

1)обеспечение безопасности людей,

2)предохранение оборудования от коррозии

3)обработка нефти или газа в целях удаления сероводорода.

93

Механизм образования сероводорода неорганическим путем в результате восстановления сульфатов можно представить уравнением

2C + MeSО4 + H2О → MeCО 3 + CО2 + H2S,

где Me металл, а С углерод, входящий в состав органического вещества.

По вопросу о том, какой из двух способов образования сероводорода органический или неорганический преобладает, развернулась широкая дискуссия. Однако в настоящее время большинство исследователей склонно считать, что основным все же является бактериальный путь.

Природные нефтяные газы многих месторождений содержат в своем составе сероводород (Н2S ) и двуокись углерода (СО2)

Объемное содержание этих компонентов, называемых иногда кислыми, колеблется в широких пределах, доходя до 50% и более.

95

Значительное содержание Н2S и СО2 обнаружено в газах глубоко залегающих месторождений Прикаспийской впадины, и, в особенности, Оренбургском, Карачаганакском, Астраханском.

Содержание кислых компонентов в газе Астраханского месторождения достигает 40%, из которых концентрация сероводорода составляет 22%.

Сероводород – ядовитый газ с запахом тухлых яиц. Концентрация сероводорода в воздухе 0,05¸0,1% (0,76¸1,52 г/м 3) вызывает потерю сознания и даже приводит к смерти. При меньшем содержании сероводорода возможно хроническое отравление. Сероводород в присутствии влаги – сильно корродирующее вещество, разрушающее металл труб, оборудование, арматуру.

Вместе с тем при значительном содержании сероводород – ценное сырье для получения высококачественной элементарной серы и серной кислоты, а также других продуктов.

96

Природные газы очищают от сероводорода и углекислоты сорбционными методами с использованием жидких и твердых поглотителей (сорбентов).

97

АБсорбционные методы подразделяют на несколько видов:

методы, в которых поглощение кислых компонентов происходит за счет их физического растворения абсорбентами (трибутилфосфатом, ацетоном и др.);

методы, в которых поглощение кислых компонентов осуществляется как за счет физического растворения, так и при помощи химической реакции;

методы, в которых поглощение кислых компонентов обусловлено их химическим взаимодействием с активной частью абсорбента. При этом поглощение кислых компонентов происходит при высоких давлениях и умеренных температурах, а регенерация – при пониженных давлениях и пониженных температурах. Сюда относятся процессы, где абсорбентами служат алканоамины: моноэтаноламин (МЭА), диэтаноламин (ДЭА), триэтаноламин (ТЭА), горячий раствор карбоната калия (поташ).

На практике при очистке больших объемов газа с любым содержанием сероводорода и углекислого газа наиболее распространен абсорбционный метод с применением водных растворов моноэтаноламина или диэтаноламина.

Эти сорбенты имеют щелочные свойства, широко поглощают сероводород и углекислый газ, образуя сульфиды и бисульфиды, карбонаты и бикарбонаты.

98

Технологические схемы очистки газа зависят от его состава, требуемой степени очистки и дальнейшего направления использования газа.

В технологическую схему очистки газа от сероводорода и углекислого газа входит оборудование по предварительной очистке газа от твердых и жидких частиц, контакторы-абсорберы, аппараты для регенерации насыщенного раствора, а при дальнейшем получении элементарной серы – аппаратура по переработке сероводорода в серу и др.

Сернистые соединения в нефти

99