Q trình x lý khí acide trong nhà máy lc du TS. Nguyn Thanh Sn 1 XỈÍ L KHÊ ACIDE I. GIÅÏI THIÃÛU CHUNG Khê âäưng hnh v khê thiãn nhiãn ngoi thnh pháưn l cạc hrocarbone cn cọ thãø chỉïa cạc khê acide nhỉ CO 2 , H 2 S cng nhỉ cạc håüp cháút hỉỵu cå chỉïa lỉu hunh khạc nhỉ COS, CS 2 , RSH, tiophen v cạc tảp cháút khạc. Trong nh mạy lc dáưu täưn tải nhiãưu ngưn khê chỉïa H 2 S nhỉ khê ca quạ trçnh chỉng cáút khê quøn, ca quạ trçnh HDS, ca phán xỉåíng tạch khê hoạ lng, phán xỉåíng FCC, phán xỉåíng gim nhåït Nhỉỵng cháút kãø trãn s gáy khọ khàn trong quạ trçnh váûn chuøn (CO 2 kãút tinh, H 2 S gáy àn mn) cng nhỉ sỉí dủng khê. Cạc cháút CO 2 , H 2 S v RSH tảo âiãưu kiãûn thûn låüi cho sỉû àn mn kim loải, lm gim hiãûu qu cạc quạ trçnh xục tạc, lm ngäü âäüc cạc cháút xục tạc. Ngoi ra chụng cn l nhỉỵng cháút ráút âäüc hải, nãúu hm lỉåüng ca chụng trong mäi trỉåìng låïn s gáy ra ä nhiãùm nghiãm trng v nh hỉåíng âãún cạc váún âãư vãư sỉïc kho con ngỉåìi. Sỉû tàng hm lỉåüng CO 2 l khäng cọ låüi, âäi khi l khäng cho phẹp vç trong trỉåìng håüp ny s lm gim nhiãût chạy ca nhiãn liãûu khê v lm gim hiãûu qu sỉí dủng ca cạc âỉåìng äúng dáùn khê. Theo cạc quan âiãøm trãn thç cạc håüp cháút chỉïa oxy v lỉu hunh thüc loải khäng mong mún, tuy váûy quan âiãøm ny váùn chỉa ton diãûn vç nãúu xẹt åí mäüt khêa cảnh khạc thç khê acide l nhỉỵng ngưn ngun liãûu quan trng âãø sn xút lỉu hunh v acide sulfuric. Do váûy khi lỉûa chn cạc quạ trçnh lm sảch khê, cáưn phi tênh âãún mỉïc âäü loải b cạc cáúu tỉí khäng mong mún ny v sỉí dủng chụng âãø sn xút nhỉỵng sn pháøm khạc nhau. Cọ nhỉỵng trỉåìng håüp ngỉåìi ta khai thạc nhỉỵng m khê chụa lỉu hunh cao âãø sn xút lỉu hunh v H 2 SO 4 , sn pháøm khê sau khi tạch lỉu hunh âỉåüc båm vo lải trong m âãø giỉỵ âỉåüc ạp sút cao. Tải nhiãưu nỉåïc trãn thãú giåïi, viãûc phạt hiãûn cạc m khê låïn chỉïa lỉu hunh â âàût nãưn mọng cho sỉû hçnh thnh v phạt triãøn ráút nhanh ngnh cäng nghiãûp khai thạc, lm sảch khê v sn xút lỉu hunh vo Q trình x lý khí acide trong nhà máy lc du TS. Nguyn Thanh Sn 2 nhỉỵng nàm 50. ÅÍ Canada tỉì m khê chỉïa lỉu hunh (chỉïa 75% vol H 2 S) ngỉåìi ta âỉåüc khong 5,3 triãûu táún lỉu hunh/nàm. Hm lỉåüng H 2 S v CO 2 trong khê thiãn nhiãn åí M, Canada, Phạp, Liãn Xä v cạc nỉåïc khạc dao âäüng trong khong räüng. Vãư ngun tàõc, cạc khê chỉïa lỉu hunh âãưu cọ chỉïa CO 2 (tè lãû CO 2 :H 2 S thay âäøi tỉì 1:20 âãún 70:1) trong khi âọ cạc khê khạc cọ thãø khäng chỉïa H 2 S nhỉng lải chỉïa lỉåüng CO 2 êt hồûc nhiãưu. Trong khê thiãn nhiãn ngoi H 2 S v CO 2 cn cọ kh nàng cọ màût cạc håüp cháút hỉỵu cå chỉïa lỉu hunh v cạc cháút ny ngay c hm lỉåüng tháúp cng gáy khọ khàn ráút låïn cho viãûc khai thạc, váûn chuøn v sỉí dủng khê. Âiãưu ny bàõt büc phi xáy dỉûng cạc cäng trçnh cáưn thiãút âãø loải b cạc håüp cháút hỉỵu cå chỉïa lỉu hunh màûc d trỉåïc âọ â lm sảch khê khi H 2 S. Viãûc lỉûa chn cạc phỉång phạp lm sảch khê cáưn phi chụ âạnh giạ thnh pháưn ca ngun liãûu bao gäưm c nhỉỵng tảp cháút m trong khê thnh pháøm u cáưu loải b. Mäüt säú tảp cháút khi tạc dủng våïi cạc dung mäi khỉí acide cọ thãø hçnh thnh cạc håüp cháút måïi m khi âun nọng trong giai âoản tại sinh s khäng bë phán hu, cạc phn ỉïng ny lải khäng thûn nghëch åí âiãưu kiãûn ca quạ trçnh. Âiãưu ny dáùn âãún sỉû gim näưng âäü dung mäi v do âọ kh nàng khỉí acide ca dung mäi gim dáưn. Qua kinh nghiãûm thỉûc tãú cho tháúy våïi nhỉỵng lỉåüng nh tảp cháút tỉåíng chỉìng nhỉ khäng gáy tạc hải gç lải cọ thãø gáy nh hỉåíng ráút låïn âãún viãûc lỉûa chn dung mäi hồûc cäng nghãû lm sảch khê. Mäüt âiãưu ráút quan trng khi xẹt âãún váún âãư ny l t lãû H 2 S:CO 2 trong khê ngun liãûu, do näưng âäü H 2 S trong cạc khê acide l úu täú quút âënh chn cäng nghãû, phỉång phạp lm sảch khê, cạc phỉång phạp xỉí l cháút thi v lm sảch khê ca cäng nghãû. T lãû ny cọ thãø tháúp tåïi mỉïc m viãûc chãú biãún khê acide thnh lỉu hunh theo phỉång phạp ráút phäø biãún l oxy hoạ xục tạc nhiãût H 2 S (phỉång phạp Claus) khäng cn thêch håüp. Theo tênh toạn ngỉåìi ta cho ràòng phỉång phạp Claus chè cọ thãø ạp dủng våïi cạc khê acide våïi hm lỉåüng H 2 S låïn hån 15% thãø têch, hiãûn nay cạc thiãút bë ca phỉång phạp Claus âỉåüc thiãút Q trình x lý khí acide trong nhà máy lc du TS. Nguyn Thanh Sn 3 kãú hoảt âäüng theo âiãưu kiãûn ny. Trong nhiãưu hãû thäúng Claus hm lỉåüng H 2 S trong khê acide âảt 50% thãø têch v låïn hån (nghéa l H 2 S:CO 2 >=1). Khi t lãû H 2 S : CO 2 trong khê ban âáưu tháúp, âãø thu khê acide våïi näưng âäü H 2 S cao ngỉåìi ta sỉí dủng hãû thäúng xỉí l chn lc khê, trong âọ åí báûc thỉï nháút tạch b ch úu l H 2 S v thu âỉåüc ngun liãûu täút âãø sn xút lỉu hunh cn åí báûc thỉï hai tạch b CO 2 v lỉåüng H 2 S cn sọt lải. Cạc quạ trçnh tạch b chn lc H 2 S, m trong âọ H 2 S tham gia phn ỉïng våïi dung mäi v âỉåüc oxy hoạ âãún lỉu hunh bàòng oxy ca khäng khê trong quạ trçnh tại sinh dung mäi âang âỉåüc nghiãn cỉïu v ỉïng dủng (trong trỉåìng håüp ny trong thnh pháưn täø håüp khäng cọ thiãút bë Claus). Theo phỉång ạn thỉï nháút lm sảch khê cọ låüi vãư màût kinh tãú khi ạp sút riãng pháưn ca H 2 S åí âáưu vo thiãút bë låïn, theo phỉång ạn thỉï hai khi ạp sút riãng pháưn tháúp. Trong khê acide âi vo thiãút bë Claus khäng nhỉỵng chè âỉåüc chỉïa mäüt lỉåüng H 2 S xạc âënh m näưng âäü hrocarbone cng âỉåüc giåïi hản, chụng cọ thãø âỉåüc háúp thủ våïi lỉåüng khạc nhau trong giai âoản xỉí l khê khi H 2 S v CO 2 âỉåüc coi l bçnh thỉåìng khi näưng âäü ca hrocarbone khäng vỉåüt quạ 2 âãún 4% thãø têch ( åí mäüt vi hãû thäúng hm lỉåüng ny cọ thãø gim âãún 0.2 - 1% vol). Sỉû cọ màût ca hrocarbone trong khê acide dáùn âãún sỉû tàng lỉu lỉåüng khäng khê (oxy) trãn hãû thäúng Claus, lm xáúu mu ca lỉu hunh, sỉû carbone hoạ v gim hoảt tênh ca xục tạc. Âãø lm sảch khê tỉû nhiãn, khê âäưng hnh v khê ca quạ trçnh lc, chuøn họa (chỉng cáút, HDS ) khi H 2 S, CO 2 ta thỉåìng sỉí dủng cạc phỉång phạp sau: 1.1 HÁÚP THỦ BÀỊNG DUNG MÄI VÁÛT L V DUNG MÄI HỌA HC (phỉång phạp ny s âỉåüc nọi r åí pháưn sau) 1.2 HÁÚP PHỦ Phỉång phạp ny âỉåüc sỉí dủng khi u cáưu âäü sảch ca khê sn pháøm ráút cao v hm lỉåüng khê acide trong khê ngun liãûu bẹ. Tạc nhán háúp phủ thỉåìng sỉí dủng nháút l zeolithe. Nãúu dng loải zeolithe 4A, 5A thç cọ thãø thỉûc hiãûn âäưng thåìi quạ trçnh dehydrate họa v quạ trçnh khỉí acide. Khê sn pháøm khi sỉí dủng zeolithe 4A, 5A âảt u cáưu k thût ráút cao Q trình x lý khí acide trong nhà máy lc du TS. Nguyn Thanh Sn 4 [H 2 O] = 0.1ppm, [H 2 S]= 20 - 40 mg/m 3 . Ngoi ra, ngỉåìi ta cn dng phäø biãún zeolithe 13A vç loải zeolithe ny cọ thãø tạch âỉåüc c mercaptane (RSH). Tuy nhiãn thỉûc tãú dng khê cọ c H 2 S v CO 2 , khi cọ màût CO 2 thç zeolithe s xục tạc cho phn ỉïng giỉỵa CO 2 v H 2 S tảo thnh COS: H 2 S + CO 2 COS + H 2 O Hiãûn nay, mäüt säú ráy phán tỉí âang âỉåüc nghiãn cỉïu âãø lm cháûm phn ỉïng ny. Tuy nhiãn âàûc âiãøm ca Zeolithe l dãù bë ngäü âäüc våïi hm lỉåüng vãút ca glycol hồûc cạc sn pháøm phán hy ca glycol do váûy s gim dáưn hoảt tênh v tøi th ca zeolithe. 1.3 THÁØM THÁÚU Ngun tàõc phỉång phạp nhỉ sau: Hçnh 1.1: Ngun tàõc tháøm tháúu. Phỉång phạp ny âỉåüc ạp dủng khi näưng âäü CO 2 trong khê cao v u cáưu âäü sảch ca khê sn pháøm l khäng cao làõm, cọ thãø dng tạch âäưng thåìi c nỉåïc. Hiãûn nay, ngỉåìi ta â chãú tảo âỉåüc cạc loải mng lc cọ âäü chn lc cao (ij= 50 -100) bàòng cạc loải váût liãûu cao phán tỉí, lm viãûc trãn ngun tàõc ha tan v khúch tạn qua mng lc. Tuy nhiãn, loải ny cng khäng âạp ỉïng âỉåüc u cáưu, vç khi mún náng âäü chn lc lãn s gàûp khọ khàn do kêch thỉåïc âäüng ca phán tỉí CO 2 (3.3A o ) gáưn bàòng kêch thỉåïc âäüng phán tỉí CH 4 (3.8A o ), nhỉ váûy CO 2 tạch ra cọ láùn CH 4 . Båíi váûy, phỉång phạp ny cn åí giai âoản nghiãn cỉïu chỉa âỉåüc ỉïng dủng räüng ri. Khê thä Khê sảch N ỉåïc + CO 2 Mng lc Q trình x lý khí acide trong nhà máy lc du TS. Nguyn Thanh Sn 5 1.4 CHỈNG CÁÚT ÅÍ NHIÃÛT ÂÄÜ THÁÚP Phỉång phạp ny chè âỉåüc sỉí dủng âãø decarbonate họa khê. Phỉång phạp ny sỉí dủng khi näưng âäü CO 2 trong khê cao. Phỉång phạp ny dỉûa trãn ngun tàõc khê carbonic s kãút tinh åí nhiãût âäü tháúp âãø tạch khê CO 2 ra (CO 2 kãút tinh åí -56.4 o C). Nhỉåüc âiãøm ca phỉång phạp ny cọ chi phê nàng lỉåüng cao dáùn âãún giạ thnh sn pháøm cao. Nhỉng âỉåüc dng âãø lm sảch så bäü khê CO 2 khi hm lỉåüng CO 2 trong khê cao. II. XỈÍ L KHÊ ACIDE BÀỊNG HÁÚP THỦ 2.1 NGUN TÀÕC QUẠ TRÇNH HÁÚP THỦ Háúp thủ l quạ trçnh hụt khê bàòng cháút lng, khê âỉåüc hụt gi l cháút bë háúp thủ, cháút lng dng âãø hụt gi l cháút háúp thủ hay cn gi l dung mäi háúp thủ, khê khäng bë háúp thủ gi l khê trå. Quạ trçnh háúp thủ âọng vai tr quan trng trong cäng nghãû họa hc, nọ dng âãø: -Thu häưi cáúu tỉí q. -Lm sảch khê. -Tạch häùn håüp thnh cáúu tỉí riãng. -Tảo sn pháøm cúi cng. Trong trỉåìng håüp thỉï nháút v thỉï ba bàõt büc chụng ta phi nh háúp thủ âãø thu lải dung mäi háúp thủ v cáúu tỉí q. Trong trỉåìng håüp thỉï 2 thç quạ trçnh nh l khäng thỉûc sỉû cáưn thiãút nãúu dung mäi r tiãưn, dãù kiãúm (nhỉ nỉåïc chàóng hản). Cn trong trỉåìng håüp thỉï tỉ thç quạ trçnh nh hon ton khäng cọ nghéa. Ngun tàõc ca quạ trçnh háúp thủ l cho dng khê tiãúp xục våïi dng lng trong thạp âéa hồûc thạp âãûm, khê thäøi tỉì dỉåïi lãn, lng tỉì trãn xúng v quạ trçnh háúp thủ xáøy ra. Quạ trçnh háúp thủ thỉûc hiãûn täút hay khäng pháưn låïn l do tênh cháút dung mäi quút âënh: - Cọ tênh cháút ha tan chn lc, nghéa l chè ha tan täút cáúu tỉí cáưn tạch khäng hồûc êt ha tan cạc cáúu tỉí cn lải, âáy l tênh cháút ch úu ca dung mäi. Q trình x lý khí acide trong nhà máy lc du TS. Nguyn Thanh Sn 6 - Âäü nhåït dung mäi bẹ, cháút lng s chuøn âäüng dãù dng hån, hãû säú chuøn khäúi låïn hån. - Nhiãût dung riãng bẹ, êt täún nhiãût khi hon ngun. - Nhiãût âäü säi khạc xa so våïi nhiãût âäü säi ca cháút ha tan nhỉ váûy s dãù dng tạch cáúu tỉí khi dung mäi. - Nhiãût âäü âäng âàûc tháúp trạnh tàõc thiãút bë. - Khäng tảo thnh kãút ta trạnh tàõc thiãút bë. - Êt bay håi, máút mạt êt. - Khäng âäüc, khäng àn mn thiãút bë. Nọi chung khäng cọ dung mäi háúp thủ no âảt âỉåüc táút c cạc tênh cháút trãn, khi lỉûa chn dung mäi thç ty thüc tỉìng âiãưu kiãûn sn xút củ thãø, d sao âi nỉỵa thç âiãưu kiãûn thỉï nháút váùn l u cáưu tiãn quút. 2.2 CẠC QUẠ TRÇNH HÁÚP THỦ Âãø lm sảch khê tỉû nhiãn v khê âäưng hnh khi H 2 S, CO 2 v cạc håüp cháút chỉïa lỉu hunh v oxy khäng mong mún, ngỉåìi ta sỉí dủng ch úu cạc quạ trçnh háúp thủ. Ty thüc vo âàûc âiãøm tỉång tạc ca cạc håüp cháút ny våïi dung mäi - cháút háúp thủ chụng cọ thãø håüp thnh cạc nhọm sau: 2.2.1 QUẠ TRÇNH HÁÚP THỦ HỌA HC Dung mäi háúp thủ sỉí dủng trong quạ trçnh ny l nhỉỵng dung dëch alkanolamine nhỉ: Mono Ethanol Amine (MEA), Di Ethanol Amine (DEA), Tri Ethanol Amine (TEA), Methyl Di Ethanol Amine (MDEA), Di Glycol Amine (DGA), Di-Iso Propanol Amine (DIPA) Cạc loải amine ny cọ ại lỉûc họa hc mảnh âäúi våïi cạc khê acide nhåì vo tênh kiãưm ca nọ. Quạ trçnh lm sảch bàòng K 2 CO 3 cng thüc nhọm ny: - Qui trçnh thäng thỉåìng: Dng dung dëch K 2 CO 3 nọng. Quỏ trỡnh x lý khớ acide trong nh mỏy lc du TS. Nguyn Thanh Sn 7 - Qui trỗnh Bentild: Duỡng dung dởch K 2 CO 3 noùng vaỡ 1.8% DEA. - Qui trỗnh Vetrocokk: Duỡng dung dởch K 2 AsO 3 . - Qui trỗnh Stretford: Duỡng dung dởch muọỳi Na. Phổồng phaùp hỏỳp thuỷ hoùa hoỹc thổỷc hióỷn dổỷa trón phaớn ổùng hoùa hoỹc cuớa khờ acide vồùi dung mọi hoùa hoỹc: Phổồng phaùp naỡy õaớm baớo laỡm saỷch trióỷt õóứ khờ khoới H 2 S vaỡ CO 2 vồùi aùp suỏỳt rióng phỏửn vaỡ nọửng õọỹ cuớa chuùng trong khờ ban õỏửu khaùc nhau; õọỹ hoaỡ tan caùc hydrocarbone trong nhổợng chỏỳt hỏỳp thuỷ naỡy khọng cao. Thióỳt bở vaỡ cọng nghóỷ cuớa quaù trỗnh õồn giaớn vaỡ bóửn. Nhổồỹc õióứm cồ baớn cuớa quaù trỗnh laỡ mổùc õọỹ taùch RSH vaỡ caùc hồỹp chỏỳt chổùa lổu huyỡnh khaùc thỏỳp; tổồng taùc cuớa RSH, COS, CS 2 vồùi mọỹt vaỡi dung mọi dỏựn õóỳn taỷo thaỡnh caùc hồỹp chỏỳt hoùa hoỹc khọng taùi sinh õổồỹc trong õióửu kióỷn cuớa quaù trỗnh, maỡ nhổợng chỏỳt naỡy dóự taỷo boỹt. óứ thổỷc hióỷn quaù trỗnh cỏửn phaùi coù bỏỷc tuỏửn hoaỡn chỏỳt hỏỳp thuỷ cao vaỡ tióu hao nhióỷt lổồỹng lồùn; chỏỳt hỏỳp thuỷ vaỡ saớn phỏứm tổồng taùc cuớa chuùng vồùi caùc taỷp chỏỳt chổùa trong khờ nguyón lióỷu coù thóứ taỷo thaỡnh caùc hồỹp chỏỳt coù hoaỷt tờnh n moỡn cao Khờ khọ H 2 , CO, HC Khờ saỷch H 2 S CO 2 Dung mọi Hồỹp chỏỳt Phỏn huớy H 2 S, CO 2 Dung mọi Quỏ trỡnh x lý khớ acide trong nh mỏy lc du TS. Nguyn Thanh Sn 8 Baớng 1.1: Caùc quaù trỗnh hỏỳp thuỷ bũng dung mọi hoùa hoỹc õổồỹc duỡng: Quaù trỗnh Dung mọi Laỡm saỷch bũng alkanoamine: - MEA - DEA - DIPA - DGA - Monoethanolamine - Diethanolamine - Di-isopropanolamine - Diglycolamine Laỡm saỷch bũng kali: - Carbonate thọng thổồỡng - Bentild - Vetrocokk - Stretford - Dung dởch K 2 CO 3 noùng - Dung dởch K 2 CO 3 noùng + 1.8% DEA (phuỷ gia hoaỷt hoùa) - Dung dởch muọỳi asene cuớa kim loaỷi kióửm noùng (K 3 AsO 3 ) - Dung dởch muọỳi natri (2,6 - 2,7 acide antraquinolsulfonic) Khi aùp suỏỳt rióng phỏửn cuớa khờ acide thỏỳp vaỡ tyớ lóỷ H 2 S : CO 2 cao thỗ chỏỳt hỏỳp thuỷ hoùa hoỹc õổồỹc ổu tión sổớ duỷng hồn so vồùi caùc dung mọi vỏỷt lyù. Tổỡ nhổợng nm 1930, caùc dung mọi amine õaợ õổồỹc sổớ duỷng rọỹng raợi õóứ xổớ lyù khờ acide trong nhaỡ maùy loỹc dỏửu. Caùc loaỷi amin thổồỡng õổồỹc sổớ duỷng nhỏỳt laỡ: - Methanol amine (MEA): HO-CH 2 -CH 2 -NH 2 - Diethalnol amine (DEA): HO-CH 2 -CH 2 NH HO-CH 2 -CH 2 - Di-isopropanol amine (DIPA): HO-CH 2 -CH 2 CH 3 NH HO-CH 2 -CH 2 CH 3 Quỏ trỡnh x lý khớ acide trong nh mỏy lc du TS. Nguyn Thanh Sn 9 - Methyl diethanol amine (MDEA): HO-CH 2 -CH 2 N-CH 3 HO-CH 2 -CH 2 - Triethanol amine (TEA): HO-CH 2 -CH 2 HO-CH 2 -CH 2 N HO-CH 2 -CH 2 - Diglycol amine (DGA): HO-CH 2 -CH 2 NH HO-CH 2 -CH 2 Baớng 1.2: Caùc tờnh chỏỳt vỏỷt lyù cuớa amine thổồỡng duỡng [1]: MEA DEA TEA MDEA DIPA DGA M (kg/kmol) 61.09 105.14 149.19 119.17 133.19 105.14 Nhióỷt õọỹ noùng chaớy, o C 10.5 28.0 22.4 -23.0 42.0 -12.5 Nhióỷt õọỹ sọi o C ồớ 101.325 Pa ồớ 110 Pa ồớ 660 Pa ồớ 1320 Pa 170.6 171 100 69 269.2 - 187 150 360.0 - - - 247.4 - - - 248.9 248.7 167 133 221.3 221 - - ọỹ nhồùt (Pa.S), ồớ 20 o C 0.0241 0.3800 ồớ 30 o C 1.0130 0.1010 0.8700 ồớ 30 o C 0.0400 ồớ 15.6 o C Tyớ troỹng d 20 20 1.0179 1.0919 (30/20 o C) 1.1258 1.0418 0.9890 (45/20 o C) 1.0572 Nhióỷt trở ồớ 15.6 o C (J/kg.K) 2544 2510 2929 2238 2887 (ồớ 30 o C) 2389 ióứm chồùp chaùy ( o C) 93.3 137.8 185.0 129.4 123.9 126.7 ọỹ hoỡa tan trong nổồùc ồớ 20 o C, %m Hoaỡn toaỡn 96.4 - - 87 Hoaỡn toaỡn * Caùc phaớn ổùng hoùa hoỹc xỏứy ra giổợa alkanolamine vaỡ khờ acide: Caùc phaớn ổùng hỏỳp thuỷ H 2 S vaỡ CO 2 vồùi dung mọi amine laỡ nhổợng phaớn ổùng toớa nhióỷt. Quỏ trỡnh x lý khớ acide trong nh mỏy lc du TS. Nguyn Thanh Sn 10 ọỳi vồùi caùc amine bỏỷc mọỹt vaỡ bỏỷc hai, caùc phaớn ổùng vồùi H 2 S vaỡ CO 2 laỡ nhổ nhau. Caùc phaớn ổùng naỡy coù thóứ õổồỹc vióỳt nhổ sau: - ọỳi vồùi amine bỏỷc mọỹt: 2RNH 2 + H 2 S (R-NH 3 ) 2 S (R-NH 3 ) 2 S + H 2 S 2R-NH 3 -HS a sọỳ vồùi caùc amine bỏỷc 1 thỗ phaớn ổùng naỡy xỏứy ra nhanh, tuy nhión vồùi TEA thỗ xỏứy ra chỏỷm do vỏỷy hióỷu quaớ taùch H 2 S keùm. Khi phaớn ổùng vồùi CO 2 thỗ theo 2 daỷng: Taỷo thaỡnh carbonate vaỡ bicarbonate: 2R-NH 2 + CO 2 + H 2 O (R-NH 3 ) 2 CO 3 (1) (R-NH 3 ) 2 CO 3 + CO 2 + H 2 O 2RNH 3 -HCO 3 (2) Phaớn ổùng (1), (2) xỏứy ra chỏỷm do CO 2 phaớn ổùng vồùi H 2 O trổồùc khi tổồng taùc vồùi amine. Taỷo carbamate: 2R-NH 2 + CO 2 R-NH-COO-NH 3 (3) Phaớn ổùng (3) xỏứy ra tổồng õọỳi nhanh vaỡ chióỳm ổu thóỳ õọỳi vồùi dung mọi MEA. - ọỳi vồùi amine bỏỷc hai: H 2 S + R 2 NH R 2 NH 2 + + HS - + Q (4) CO 2 + 2R 2 NH R 2 NCOO - + R 2 NH 2 + + Q (5) CO 2 + H 2 O + R 2 NH R 2 NH 2 + + HCO 3 - + Q (6) Phaớn ổùng (4) dióựn ra rỏỳt nhanh; phaớn ổùng (5) dióựn ra vồùi vỏỷn tọỳc trung bỗnh,trong khi õoù, phaớn ổùng (6) dióựn ra chỏỷm. óứ õaỷt õổồỹc phaớn ổùng hoaỡn toaỡn giổợa amine vaỡ CO 2 , cỏửn phaới coù mọỹt thồỡi gian tióỳp xuùc lỏu hồn so vồùi phaớn ổùng vồùi H 2 S. - ọỳi vồùi caùc amine bỏỷc ba, caùc phaớn ổùng trổỷc tióỳp vồùi CO 2 khọng thóứ xaớy ra do nhổợng nguyón nhỏn vóử cỏỳu truùc hoùa hoỹc. Caùc phaớn ổùng õổồỹc vióỳt nhổ sau: H 2 S + R 2 RN = R 2 RNH + + HS - + Q (7) CO 2 + H 2 O + R 2 RN = R 2 RNH + + HCO 3 - + Q (8) [...]... MEA DEA kẹm àn mn hån so våïi MEA nãn cọ thãø sỉí dủng nọ åí näưng âäü 25 - 30% khäúi lỉåüng trong dung dëch Näưng âäü DEA trong dung dëch phủ thüc vo näưng âäü khê acide trong ngun liãûu ban âáưu, âäü bo ha ca dung dëch [7]: TS Nguy n Thanh S n 19 Q trình x lý khí acide trong nhà máy l c d u Näưng âäü khê acide (m3/l) Näưng âäü DEA (%) 0.05 - 0.08 0.14 - 0.15 0.15 - 0.17 20 - 25 25 - 27 25 - 30 Quạ... chua, II Khê â khỉí acide, III Dung mäi bo ha khê acide cng 1 êt hydrocarbone, IV Khê tạch ra tỉì ballon, V Dung mäi v khê acide, VI Khê acide, VII Dung mäi tại sinh 2.2.2 QUẠ TRÇNH HÁÚP THỦ VÁÛT L Quạ trçnh ny âỉåüc thỉûc hiãûn dỉûa trãn háúp thủ váût l, chỉï khäng phi trãn phn ỉïng họa hc nhỉ cạc quạ trçnh háúp thủ họa hc: TS Nguy n Thanh S n 13 Q trình x lý khí acide trong nhà máy l c d u H2, CO,... trình x lý khí acide trong nhà máy l c d u Trong quạ trçnh lm sảch cọ âãún 40 - 50% COS v RSR âỉåüc háúp thủ DIPA tỉång tạc våïi CO2, COS v RSR tảo thnh cạc håüp cháút dãù tại sinh, vç váûy sỉû phán hy ca DIPA do tỉång tạc våïi cạc håüp cháút chỉïa lỉu hunh v oxy êt hån nhiãưu so våïi quạ trçnh MEA Âäü ha tan cạc hydrocarbone trong quạ trçnh DIPA khäng låïn, vç váûy näưng âäü ca chụng trong khê acide. .. s l phỉång phạp âỉåüc sỉí dủng ch úu trong tỉång lai TS Nguy n Thanh S n Q trình x lý khí acide trong nhà máy l c d u 17 2.3 CẠC QUẠ TRÇNH XỈÍ L KHÊ ACIDE BÀỊNG AMINE 2.3.1 XỈÍ L BÀỊNG MEA MEA l amine báûc mäüt, âỉåüc sỉí dủng nhiãưu vç tênh dãù sn xút ca nọ Tuy nhiãn, so våïi cạc amine báûc hai, báûc ba thç nọ cọ nhỉåüc âiãøm l àn mn Do váûy, näưng âäü ca MEA trong dung dëch khäng vỉåüt quạ 15 - 20%... háúp thủ nhà m âảt thåìi gian lỉu lng trãn âéa tỉì 1.5-3.0 giáy v tàng nhiãût âäü ca thạp lãn, c hai âiãưu âọ cho phẹp háúp thủ täút H2S v tỉì chäúi háúp thủ CO2 Dung mäi ny cho phẹp säú vng tưn hon bẹ do näưng âäü ca dung dëch cao, do váûy, loải dung mäi ny âỉåüc âãư nghë sỉí dủng nhiãưu trong phán xỉåíng tạch H2S trong nh mạy lc dáưu TS Nguy n Thanh S n 24 Q trình x lý khí acide trong nhà máy l c... àn mn úu - Quạ trçnh hon ngun dung mäi êt täún nàng lỉåüng - Bãưn vãư màût hoạ hc trong âiãưu kiãûn ca quạ trçnh TS Nguy n Thanh S n 6.64.10-6 0.666 25 Q trình x lý khí acide trong nhà máy l c d u - Cọ ạp sút håi bo ho tháúp Vç váûy trong quạ trçnh hon ngun dung mäi (bàòng cạch gim ạp sút) thç dung mäi êt bë cún theo khê acide - Âäü uøn chuøn ca quạ trçnh háúp thủ bàòng dung mäi propylen cacbonat cao... ca cháút háúp thủ cao v chi phê váûn hnh låïn TS Nguy n Thanh S n 20 Q trình x lý khí acide trong nhà máy l c d u - Mäüt säú tảp cháút chỉïa trong khê ngun liãûu (HCN ) tỉång tạc våïi dung mäi tảo thnh cạc håüp cháút khäng tại sinh âỉåüc; kh nàng háúp thủ cạc mercaptane v cạc håüp cháút hỉỵu cå chỉïa lỉu hunh khạc tháúp -Trong trỉåìng håüp ạp sút quạ tháúp v thåìi gian lỉu lng trãn âéa khong 2 giáy... cháút háúp thủ ny thỉåìng khäng si bt, khäng àn mn thiãút bë, nhiãưu cháút cọ nhiãût âäü âäng âàûc tháúp, âáy l âiãưu kiãûn quan trng trong trỉåìng håüp ạp dủng chụng trong nhỉỵng nỉåïc cọ âiãưu kiãûn khê háûu lảnh TS Nguy n Thanh S n 14 Q trình x lý khí acide trong nhà máy l c d u Bng 1.3 Cạc quạ trçnh háúp thủ váût l thỉåìng sỉí dủng: Quạ trçnh Dung mäi sỉí dủng Selexol Dimethyl ether polyethylene... nhiãưu gáy lm tháút thoạt lỉåüng låïn sn pháøm, âäưng thåìi hm lỉåüng HC cao trong khê acide s khäng cọ låüi cho quạ trçnh sn xút lỉu hunh sau ny (phán xỉåíng Claus) - Quạ trçnh háúp thủ xy ra åí nhiãût âäü tháúp (-6 lm lảnh TS Nguy n Thanh S n 00C), täún chi phê nàng lỉåüng cho quạ trçnh 26 Q trình x lý khí acide trong nhà máy l c d u ̶Så âäư cäng nghãû: II III VI 3 4 IV 1 2 2 I 2 V 5 6 Hçnh 1.3 Så... sảch cạc khê khä - Ạp sút lm viãûc cao do tại sinh gin nåí tỉìng báûc ̶Âiãưu kiãûn cäng nghãû: - Ạp sút âỉåüc giỉỵ trong khong 6.8-7.0 MPa, TS Nguy n Thanh S n 28 Q trình x lý khí acide trong nhà máy l c d u - Nhiãût âäü : Tu tênh cháút ngun liãûu nhiãût âäü lm viãûc ca thạp dao âäüng trong khong tỉì -15 100C ̶Så âäư cäng nghãû: II VII IV V 2 7 1 3 5 VIII 6 4 I III IV VI Hçnh 1.4 Quạ trçnh Selecsol . duỷng chuớ yóỳu trong tổồng lai. Q trình x lý khí acide trong nhà máy lc du TS. Nguyn Thanh Sn 17 2.3. CẠC QUẠ TRÇNH XỈÍ L KHÊ ACIDE BÀỊNG AMINE. khê acide våïi hm lỉåüng H 2 S låïn hån 15% thãø têch, hiãûn nay cạc thiãút bë ca phỉång phạp Claus âỉåüc thiãút Q trình x lý khí acide trong nhà máy