Các quá trình làm sạch khí khỏi các hợp chất không mong muốn bằng dung môi là hỗn hợp dung dịch nước alkanolamine với dung môi hữu cơ như: Sulfolane, Methanol..., chúng dựa trên nguyên tắc hấp thụ vật lý các chất không mong muốn bằng dung môi hữu cơ và tương tác hoá học với alkanolamine.
Các quá trình này kết hợp được nhiều ưu điểm của hấp thụ vật lý và hấp thụ hoá học. Chúng có thể được sử dụng để làm sạch triệt để toàn bộ khí khỏi H2S, CO2, RSH, COS và CS2.
Nhược điểm cơ bản của quá trình:
Các dung môi được sử dụng hấp thụ tương đối tốt các hydrocacbon nên lượng mất mát tương đối lớn. Do vậy, nếu sử dụng khí axit để sản xuất khí lưu huỳnh thì cần phải có thiết bị tách hydrocacbon khỏi khí ãit trước khi đến hệ thống sản xuất lưu huỳnh. Mặc
SVTH: PHẠM VĂN PHÚ 28
dầu, quá trình sử dụng dung môi hỗn hợp có những nhược điểm trên nhưng với ưu điểm nổi bật của nó cùng những tiêu chuẩn ngày càng khắt khe về việc bảo vệ môi trường thì đây là phương pháp được sử dụng chủ yếu trong tương lai.
Trong tất cả các phương pháp đã nêu trên phương pháp làm sạch khí axit bằng dung môi hấp thụ được sử dụng nhiều nhất vì:
- Chi phí năng lượng tối ưu hơn các phương pháp khác. - Dung môi có thể được sử dụng nhiều lần.
- Hàm lượng các khí axit trong khí đã xử lý đạt yêu cầu. - Công nghệ đơn giản.
2. Phương pháp hấp phụ
Phương pháp này được sử dụng khi yêu cầu độ sạch của khí sản phẩm rất cao. Tác nhân hấp phụ thường sử dụng nhất là zeolit. Nếu dùng loại zeolit 4A, 5A thì có thể thực hiện đồng thời quá trình Dehyđrat hóa và quá trình khử axit. Khí sản phẩm khi sử dụng zeolit 4A, 5A đạt yêu cầu kỹ thuật rất cao hàm lượng nước còn 0,1ppm, nồng độ H2S còn 20÷40 mg/m3. Do đó có thể tiến hành đồng thời để khử nước và axit. Ngoài ra, người ta còn dùng phổ biến zeolit 13A vì loại zeolit này có thể tách được cả Mercaptan. Tuy nhiên, khi có mặt CO2, rây phân tử sẽ xúc tác cho phản ứng giữa CO2 và H2S tạo thành COS.
H2S + CO2 → COS + H2O
Hiện nay, một số rây phân tử đang được nghiên cứu để làm chậm phản ứng này. Nhược điểm của phương pháp hấp phụ: Hàm lượng vết glycol hoặc các sản phẩm
phân huỷ của glycol (đến từ quá trình khử nước hoặc chất ức chế) có thể làm ngộ độc rây phân tử
3. Phương pháp thẩm thấu
Phương pháp này được áp dụng khi nồng độ CO2 trong khí cao và yêu cầu độ sạch của khí sản phẩm là không cao lắm. Hiện nay, người ta đã chế tạo được các loại màng lọc có độ chọn lọc cao 50÷150 bằng các loại cao phân tử, làm việc trên nguyên tắc hòa tan và khuếch tán qua màng lọc. Tuy nhiên, loại này cũng không đáp ứng được yêu cầu. Do vậy, phương pháp này còn ở giai đoạn nghiên cứu chưa được ứng dụng rộng rãi.