Водные растворы аминов относятся к воспламеняемым, взрывоопасным, токсичным категориям жидкостей (класс опасности 3 по ГОСТ 12.1.007-76) и, несмотря на это широко используются в технологических процессах химических производств, в частности на установках очистки попутного нефтяного газа от кислых компонентов. Технологические процессы в которых используются водные растворы аминов, как правило, характеризуются не большими значениями величин рабочих давлений (10 ... 12 кгс/cм2), расходов (от 1,0 ... 100 м3/ч), рабочих температур (50 ... 80 0С ), но их отличительная особенность – высокая концентрация механических примесей (от 3 ... 10 г/м3).

 

Количество механических примесей и гелей, образованных разложением отдельных химических компонентов, коррозией металлических поверхностей, соприкасающихся с раствором амина, постоянно увеличивается по причине цикличности его использования в технологических установках, и ,как следствие, насыщение его химически активными элементами. При этом, также нельзя исключать вероятность случайных залповых загрязнений эти растворов. Примеси и гели находящиеся в растворах, оседают на стенках теплообменных аппаратов (рисунок 1),

Рисунок 1

на контактных устройствах колонн, и тем самым замедляют кинетику процессов тепломассообмена, вызывают образование пены и повышенный расход раствора, снижают эффективность технологического процесса в целом. Поэтому необходимо применение фильтров и фильтрационных установок, которые позволяют повысить эффективность технологических процессов и продлить межремонтный период работы оборудования.

Практика показывает, что в настоящее время, в промышленности продолжают эксплуатироваться фильтры с фильтрующими элементами, выполненными в виде перфорированной корзины, обмотанной двумя слоями фильтрующего материала (ткань Бельтинга). Раствор амина поступает через фильтрующую ткань внутрь корзины и далее отфильтрованный раствор выводится через патрубок наружу. Механические примеси оседают с внешней стороны корзины на фильтрующей поверхности ткани. Несмотря на то, что способ крепления корзины обеспечивает ее быструю замену, регенерация ее фильтрующей перегородки — ткани осуществляется с использованием ручного труда путем ее отмывки, например. в корыте или стиральной машине. Действительно, величина стоимости фильтра небольшая, однако затраты на его эксплуатацию высоки.

Повысить качество очистки регенерированных водных растворов аминов и снизить затраты на эксплуатацию технологического оборудования удалось за счет разработки и внедрения в технологию очистки аминов нового фильтрационного оборудования – фильтров динамических универсальных и фильтрующих патронов, предназначенных для этих фильтров.

На основании исследования процессов очистки жидкостей, были запатентованы технические решения, заложенные в конструкцию фильтров динамических универсальных  ФДУ-НГТ. Эти фильтры характеризуются следующими отличительными признаками:

- унификация элементов конструкции фильтра позволяет устранить (частично сократить) разногласия, которые могут возникнуть между проектными (расчетными) техническими характеристиками, поступившего в эксплуатацию фильтра, с действительными количественными показателями параметров свойств фильтруемой жидкости (гранулометрический состав, концентрация примесей, перепад давления на фильтре и др.), выявленными в процессе эксплуатации фильтра. Эти разногласия устраняются за счет «подгонки по месту» тонкости фильтрации или площади фильтрующей поверхности путем замещения одних унифицированных взаимозаменяемых фильтрующих патронов на унифицированные патроны с другими техническими характеристиками;

- наиболее эффективно используется объем внутренней полости фильтра, что позволяет существенно увеличить суммарную площадь фильтрующей поверхности при минимальной металлоемкости фильтра;

- быстродействующий герметичный затвор оригинальной конструкции (новизна технического решения установлена специалистами Федерального Института Промышленной Собственности и зарегистрирована в патентах на изобретение) значительно сокращает затраты на обслуживание фильтра;

- фильтр имеет вертикальную компоновку, что позволяет автоматизировать процесс утилизации отложений из его корпуса.

Фильтрующие патроны созданы на базе современных пористых полимерных материалов и заменили фильтрующие перегородки из ткани Бельтинга.

Преимущества вновь созданных патронов - материал фильтрующей перегородки – пористый полимер. Он обладает высокой химической стойкостью, способностью не смачиваться водой, высокими когезионными свойствами, стойкостью к сорбции веществ и нарастанию на его поверхности различных отложений.

Эти свойства наделили фильтрующий патрон свойством самоочищения фильтрующей поверхности во время работы фильтра. Однако, в случае увеличения перепада давления на фильтре близкого к критической величине, производят остановку его работы и промывку фильтрующих патронов противотоком чистой воды.

На базе созданных фильтров были реализованы следующие проекты фильтрации водных растворов аминов (см. раздел – Фильтры очистки водных растворов аминов и других жидких растворов). Внедрение фильтров новой конструкции позволило повысить качество очистки водных растворов аминов и сократить эксплуатационные затраты на обслуживание фильтров.

 
tatneft 2 s