Báo Cáo Chế biến khí

PHƯƠNG PHÁP LÀM (NGỌT) SẠCH KHÍ TỰ NHIÊN.

I. GIỚI THIỆU VỀ KHÍ TỰ NHIÊN.
Gồm 2 thành phần chính: hydrocacbon và không hydrocacbon.
- Hydrocacbon: chủ yếu từ C1- C4, C4 - C7 ít hơn.
- Hdrocacbon không no: H2O (hơi, lỏng), N2, CO2, H2S, COS, CS2, RSH, H2, He còn có chứa một lượng đáng kể các tạp chất có tính axit như cacbonic (CO[SUB]2[/SUB]), hydrosunfua (H[SUB]2[/SUB]S) và các hợp chất chứa lưu huỳnh khác như oxyt lưu huỳnh cacbon (COS), disunfua cacbon (CS[SUB]2[/SUB]), mecaptan (RSH) . Các tạp chất kể trên là các tạp chất không mong muốn trong quá trình khai thác, chế biến, vận chuyển, sử dụng và bảo quản khí cho mục đích làm nguyên liệu đốt, tổng hợp hữu cơ-hóa dầu . Sự tồn tại của các khí axit gây nên sự ăn mòn kim loại, giảm hiệu quả của các quá trình xúc tác, làm ngộ độc xúc tác, gây ô nhiễm môi trường, độc hại cho người sử dụng . Bên cạnh đó sự có mặt ở hàm lượng cao CO[SUB]2[/SUB] trong khí cũng làm giảm nhiệt cháy của khí, giảm hiệu quả của quá trình vận chuyển khí. Sự có mặt của các cấu tử mang tính axit trong khí cần phải được khống chế ở một hàm lượng đủ nhỏ nhằm giảm thiểu những tác hại mà các khí axit này gây ra cho thiết bị, máy móc, môi trường và sinh vật.
Cộng hòa liên bang Nga quy định hàm lượng H[SUB]2[/SUB]S không được vượt quá 22mg/m3 còn Mỹ quy định khắt khe hơn: hàm lượng H[SUB]2[/SUB]S không được vượt quá 5,7mg/m3; nồng độ CO[SUB]2[/SUB] trong khoảng 1~2% thể tích; å <=22-228 mg/m[SUP]3[/SUP],
Trên thế giới đã có rất nhiều nghiên cứu nhằm làm sạch khí tự nhiên và khí đồng hành khỏi các cấu tử axit bằng các phương pháp hấp phụ và phương pháp hấp thụ. Việc lựa chọn các phương pháp làm ngọt khí cần chú ý đánh giá thành phần của nguyên liệu bao gồm cả tạp chất mà trong khí thành phẩm yêu cầu phải loại bỏ. Một số tạp chất khi tác dụng với các dung môi có thể hình thành các hợp chất hóa học mà trong giai đoạn tái sinh sẽ không bị phân hủy (phản ứng không thuận nghịch trong điều kiện quá trình). Điều này dẫn đến giảm hoạt tính dung môi và kết quả là dung môi mất hoàn toàn hoạt tính.
Thực tế cho có những lượng tạp chất nhỏ đôi khi lại gây những ảnh hưởng rất lớn đến việc lựa chọn dung môi hoặc công nghệ làm sạch khí. Ví dụ như tỷ lệ H[SUB]2[/SUB]S/CO[SUB]2 [/SUB]trong khí nguyên liệu cần phải được các nhà công nghệ xem xét thận trọng do nồng độ H[SUB]2[/SUB]S trong các khí axit là yếu tố quyết định lựa chọn công nghệ, phương pháp làm sạch khí, phương pháp xử lý và thu hồi chất thải của công nghệ .
Khí thiên nhiên không kể từ nguồn nào khi tách ra khỏi dầu thô (nếu có) thường tồn tại trong các hỗn hợp với các hydrocacbon khác, chủ yếu là C[SUB]2[/SUB]H[SUB]6[/SUB], C[SUB]3[/SUB]H[SUB]8[/SUB], C[SUB]4[/SUB]H[SUB]10[/SUB], và C[SUB]5[/SUB]H[SUB]11[/SUB]. Ngoài ra, khí thiên nhiên thô còn chứa hơi nước, H[SUB]2[/SUB]S, CO[SUB]2[/SUB], He, N[SUB]2[/SUB] và các hợp chất khác.
Trong thành phần của khí tự nhiên và khí đồng hành, ngoài các cấu tử chính là các hydrocacbon no còn có một lượng đáng kể các tạp chất có tính axit như CO[SUB]2[/SUB], H[SUB]2[/SUB]S và các hợp chất chứa lưu huỳnh khác như COS, CS[SUB]2[/SUB] , mercaptan RSH, thiophen . gây độc hại cho người sử dụng, ô nhiễm môi trường, ngộ độc xúc tác,và gây nhiều khó khăn cho quá trình vận chuyển và sử dụng.