Wybór jednej z wielu stosowanych technologii zależy od składu gazu, koniecznego stopnia jego oczyszczenia oraz od objętościowego natężenia przepływu oczyszczanego gazu (m³/s), na które trzeba zaprojektować aparaturę adsorpcyjną lub absorpcyjną. Adsorpcyjne metody oczyszczania z siarkowodoru stosuje się wówczas, gdy jego stężenie w gazie nie jest duże zwykle do 7,5 g/m³, a maksymalnie do 12 g/m³. Metody absorpcyjne natomiast stosuje się wówczas, gdy stężenie to jest większe (20-40 g/m³). Umożliwiają one usunięcie nie tylko H₂S (jak w metodach suchych), lecz także i CO₂.

1. Metody absorpcyjne.

1.1 procesy adsorpcji z reakcją chemiczną w wodnych roztworach amin.

a) zalety

- umożliwiają równoczesne usunięcie z gazu siarkowodoru i dwutlenku węgla

- niska cena

• dobra reaktywność z H₂S

• duża trwałość

• łatwość oddzielania jej od roztworów zanieczyszczonych

• mała rozpuszczalność węglowodorów w wodnych roztworach amin

b) wady

• duża prężność par

• wchodzi w nieodwracalną reakcje z tlenosiarczkiem węgla (COS)

• łatwe utlenianie do kwasów (powoduje to korozje)

• tworzenie się mydeł w kontakcie z kwasami organicznymi (powoduje pienienie)

Stosuje się gdy stężenie kwaśnych składników jest średnie. Nie nadaje się do oczyszczania gazów zawierających merkaptany, tlenosiarczek węgla, dwósiarczek węgla.

1.2 usuwanie siarkowodoru metodą absorpcji fizycznej.

a) zalety

• pozwala oczyszczać gazy pod wysokim ciśnieniem

• mała krotność cykli absorbentu

• małe zużycie energii

• znaczna część zaabsorbowanych składników kwaśnych wydziela się bez użycia ciepła tylko w wyniku rozprężania

b) wady

• mała selektywność usuwania H₂S

• wysokie ceny rozpuszczalników

• skłonność do pochłaniania cięższych węglowodorów zawartych w oczyszczanym gazie

Stosuje się do oczyszczania gazów z dużą zawartością składników kwaśnych

1.3 absorpcyjno - utleniające procesy oczyszczania gazu ziemnego.

Tą metodę stosuje się jedynie do odsiarczania gazów charakteryzujących się dużym stosunkiem zawartości CO₂ : H₂S, a jednocześnie nie ma konieczności usuwania CO₂.

1.4 Dobór metod absorpcyjnych w zależności od panujących warunków i składu gazu.

a) oczyszczanie z siarkowodoru gazu nie zawierającego CO₂.

• dla małych ciśnień cząstkowych H₂S w gazie stosuje się absorpcyjno - utleniające procesy oczyszczania gazu ziemnego.

• dla średnich ciśnień cząstkowych H₂S w gazie stosuje się procesy adsorpcji z reakcją chemiczną w wodnych roztworach amin.

• dla ciśnień cząstkowych H₂S w gazie przekraczających 0,4 MPa stosuje się usuwanie siarkowodoru metodą absorpcji fizycznej.

b) oczyszczanie z siarkowodoru gazu zawierającego CO₂.

W tym przypadku stosuje się dwustopniową technologie umożliwiającą otrzymanie w pierwszym stopniu oczyszczenia gazu z H₂S natomiast w drugim z CO₂.

2. odsiarczanie gazu ziemnego metodami adsorpcyjnymi.

2.1 Usuwanie siarkowodoru metodą utleniania na węglu aktywnym lub na tlenku żelaza (III). a) zalety

• dokładność odsiarczania

• niskie koszty robocizny na rozładowanie i ponowne załadowanie aparatów oczyszczających.

b) wady

• kosztowna inwestycja

• duże rozmiary aparatury

2.2 Adsorpcyjne odsiarczanie gazu na sitach molekularnych. a) zalety

• dobrze oczyszcza z merkaptanów

• pozwalają jednocześnie na osuszanie gazu

b) wady

- problemy z zasiarczonym gazem wykożystanym do regeneracji sit

2.3 Wysokotemperaturowa sorpcja siarkowodoru na aktywnym tlenku cynku.

Metoda ta jest stosowana jako ostatni etap w głębokim odsiarczaniu gazu po katalitycznym uwodornieniu do siarkowodoru zawartych w gazie innych związków siarki.

Literatura:

1. Arthur L. Kohl i Fred C. Riesenfeld : Inżynieria chemiczna oczyszczanie gazu.

2.Jacek Molenda : Gaz ziemny.

3. Bolesław Sperski : Skrypt AGH Gazownictwo.

4. Jacek Molenda, Katarzyna Steczko : Ochrona środowiska w gazownictwie i wykorzystanie gazu.

---