Поиск новых технологий для максимально эффективной и экологически надежной переработки сероводородсодержащих газов актуален для нефтегазовой отрасли. Наиболее перспективной для переработки высокосернистых газов Астраханского газоконденсатного месторождения (АГКМ) считается технология прямого гетерогенно-каталитического окисления сероводорода. Однако существующие промышленные процессы, основанные на данной реакции, имеют строгие ограничения по концентрации сероводорода в исходном газе (не более 5–10 % об.).
Для переработки высокосернистых (до 36 % H2S) газов АГКМ предлагается использовать новую технологию прямого гетерогенно-каталитического окисления сероводорода в реакторе с кипящим слоем сферических гранул катализатора и отводом тепла из зоны реакции. Исследования проведены на опытном полигоне ООО «Газпром добыча Астрахань». Описан технологический процесс на примере пилотной установки с кипящим слоем катализатора. В лабораторных условиях испытаны два типа катализаторов: базовый нанесенный магний-хромовый катализатор и опытный образец титан-ванадий-алюминиевого катализатора, продемонстрировавший наивысшую эффективность.
Ключевые
слова: ПЕРЕРАБОТКА ВЫСОКОСЕРНИСТЫХ ГАЗОВ, ОЧИСТКА СЕРОСОДЕРЖАЩИХ ГАЗОВ, ПРЯМОЕ ОКИСЛЕНИЕ СЕРОВОДОРОДА, УТИЛИЗАЦИЯ СЕРОВОДОРОДА, ГЕТЕРОГЕННЫЙ КАТАЛИЗ.
Авторы:
УДК 553.981.2.061.15(470.46)
С.Р. Хайрулин, к.х.н., Институт катализа им. Г.К. Борескова СО РАН (Новосибирск, РФ), sergk@ctalysis.ru
А.Г. Филиппов, к.т.н., ПАО «Газпром» (Санкт-Петербург, РФ), An.Filippov@adm.gazprom.ru
З.Р. Исмагилов, д.х.н., Институт углехимии и химического материаловедения ФИЦ УУХ СО РАН (Кемерово, РФ), IsmagilovZR@iccms.sbras.ru
О.В. Красильникова, к.т.н., ООО «Газпром добыча Астрахань» (пос. Аксарайский, РФ), okrasilnikova@astrakhan-dobycha.gazprom.ru
Литература:
-
Ismagilov Z.R., Khairulin S.R. et al. Russian refiner tests new pilot plant for purification gas from hydrogen sulfide // Oil & Gas Journal/ April 1994. Direct oxidation of hydrogen sulphide. Hydrocarbon Technology International. Winter Issue 1994–1995.
-
Исмагилов З.Р., Керженцев М.А., Хайрулин С.Р., Кузнецов В.В. Одностадийные каталитические методы очистки кислых газов
от сероводорода // Химия в интересах устойчивого развития. – 1999. – Т. 7. – № 4. – С. 375–396.
-
Ismagilov Z.R., Zamaraev K.I., Parmon V.N., Khairulin S.R. et al. US Patent No 4.886.649.
-
Хайрулин С.Р., Пармон В.Н., Садыков А.Ф. и др. Об опыте освоения первой промышленной установки одностадийного окисления сероводорода кислородом воздуха // Тр. III Международного газохимического форума ICGF’2011. – Казань, 7–8 сентября 2011 (устный).
-
Ismagilov Z., Khairulin S., Kuznetsov V. at all. Field testing of the process of H2S selective oxidation for purification of oil-associated gases // Proceedings of 7th International Conference on Environmental Catalysis, ICEC 2012, September 2–6, 2012 Lyon, France (постер).
-
Ismagilov Z., Khairulin S., Kuznetsov V. at all. The process of H2S selective catalytic oxidation for on-site purification of hydrocarbon gaseous feedstock. Technology demonstration // Proceedings of Russian-Chinese Seminar «New catalytic materials and technologies». Novosibirsk, Russia. August 13–16, 2012 (устный).
-
Исмагилов З.Р., Хайрулин С.Р., Кузнецов В.В. и др. Прямое каталитическое окисление сероводорода в элементарную серу для очистки попутных нефтяных газов. Опытно-промышленная проверка технологии // Мат-лы IV Российской конференции «Актуальные проблемы нефтехимии» (с международным участием). – Звенигород Московской обл.,18–21 сентября 2012 (устный).
-
Исмагилов З.Р., Хайрулин С.Р., Пармон В.Н. и др. Прямое каталитическое окисление сероводорода – процесс для очистки попутных нефтяных газов. Опыт эксплуатации первой промышленной установки // Газохимия. – 2011. – № 3–4. – С. 57–61.
-
Хайрулин С.Р., Пармон В.Н., Исмагилов З.Р. и др. Методы очистки коксового газа от сероводорода. Процессы утилизации H2S. Прямое каталитическое окисление. Разработки Института катализа СО РАН (обзор) // Альтернативная энергетика и экология. – 2014. – № 19 (159). –
С. 86–106.
-
Патент РФ № 25350341. Способ очистки газовых потоков от сероводорода / З.Р. Исмагилов, М.А. Керженцев, С.Р. Хайрулин, А.М. Мазгаров, А.А. Голованов. Опубл. 27.08.2014.
-
Патент на полезную модель РФ № 149826. Установка для переработки сероводородсодержащих газов / З.Р. Исмагилов, М.А. Керженцев, С.Р. Хайрулин, А.М. Мазгаров, А.А. Голованов, А.Г. Филиппов, А.Ф. Вильданов. Опубл. 28.01.2015.