1. Tâch hơi nước
Hơi nước lăm giảm khả năng sinh nhiệt của khí dầu mỏ. Khi hạ thấp nhiệt độ, hơi nước có thể đóng băng lăm vỡ đường ống hoặc tạo với hiđrocacbon thănh câc hiđrat rắn (CH4.7H2O, C2H6.7H2O v.v) bịt kín đường ống hoặc thiết bị. Khi dùng khí lăm nguyín liệu, nước cũng có khả năng lăm hỏng xúc tâc dùng trong câc quâ trình chế biến hoâ học. Hơi nước được tâch bằng câc chất hút nước thể rắn (canxi clorua hạt, xút rắn v.v…), hoặc lỏng (đietienglicol, dung dịch canxi clorua).
2. Khử khí hiđro sunfua vă câc hợp chất chứa lưu huỳnh khâc
Khí hiđro sunfua ăn mòn thiết bị. Khi đốt khí thiín nhiín, câc hợp chất chứa lưu huỳnh tạo thănh anhđrit sunfurơ (SO2), ăn mòn câc thiết bị vă dụng cụ mă nó tiếp
xúc, bín cạnh đó sản phẩm của quâ trình chây thải ra ngoăi còn gđy ô nhiễm không khí.
Còn nếu dùng khí lăm nguyín liệu để sản xuất câc hoâ chất, câc hợp chất của lưu huỳnh sẽ lăm xúc tâc bị nhiễm độc. Để loại câc hợp chất chứa lưu huỳnh, người ta dùng câc hợp chất hấp phụ rắn hoặc chất hấp thụ lỏng.
Chất hấp phụ rắn được dùng phổ biến lă Fe(OH)3, cũng có thể dùng than hoạt tính. So với chất hấp phụ rắn, chất hấp thụ lỏng được dùng rộng rêi hơn. Người ta thường dùng:
Muối của bazơ mạnh với axit yếu (cacbonat, photphat của natri hoặc kali). Muối năy hấp thụ khí H2S, theo phản ứng:
Na2CO3 + H2S NaHCO3 + NaHS
Quâ trình hấp thụ được thực hiện ở nhiệt độ thường vă âp suất cao. Sau khi hấp thụ Na2CO3 lại được tâi sinh. Quâ trình tâi sinh chất hấp thụ được thực hiện ở nhiệt độ cao vă trong chđn không. Trong trường hợp năy, phản ứng chuyển dịch theo chiều ngược lại, từ phải sang trâi.
Bazơ hữu cơ yếu được dùng phổ biến nhất lă etanol amin, quâ trình hấp thụ H2S được thực hiện theo phản ứng
2(CH2 CH2OH)NH2 + H2S [(CH2 CH2OH) NH3]2S. Monoetanol amin Đietanol aminsunfua
2 Khí sạch 1 Khí cần làm sạch Dung dịch Nước 7 4 5 Hơi nước H2S Hơi nước 3 6
Hình IX-5. Sơ đồ chu trình khử khí Đihiđrounfua
5. Thiết bị tâi sinh; 7. Thâp lăm lạnh
Hình IX.5. níu một số chu trình khử khí H2S. Dung dịch hấp thụ được tưới từ trín thâp hấp thụ kiểu đệm (1) xuống, còn khí cần lăm sạch đi ngược chiều lại từ dưới lín. Ở thiết bị hấp thụ ra, dung dịch được bơm (2) bơm qua thiết bị truyền nhiệt để tận dụng nhiệt của dung dịch ra khỏi thiết bị tâi sinh (5). Sau đó, qua thiết bị truyền nhiệt (4) để nđng nhiệt độ lín đến nhiệt độ tâi sinh, rồi đi văo thâp tâi sinh (5). Dung dịch trong thâp được tiếp tục gia nhiệt để đảm bảo tâch hết khí hiđro sunfua. Dung dịch đê tâi sinh được bơm (6) bơm qua thiết bị trao đổi nhiệt (3) vă thiết bị lăm lạnh (7) để tuần hoăn trở lại thiết bị hấp thụ (1).
3. Tâch xăng khí
Đó lă quâ trình tâch câc hiđrocacbon dễ bay hơi. Kết quả được hai sản phẩm: hiđrocacbon khí, có mạch cacbon từ C1 đến C3 vă hiđrocacbon hơi, có mạch cacbon từ C4 trở lín. Xăng khí lă hỗn hợp câc hiđrocacbon ở thể hơi năy. Khí được dùng lăm nhiín liệu hoặc lăm nguyín liệu cho công nghiệp hoâ dầu còn xăng khí chủ yếu được dùng lăm nhiín liệu nhẹ cho động cơ.
Người ta cũng có thể tâch xăng khí thănh câc cấu tử riíng biệt để dùng lăm nguyín liệu sản xuất hoâ chất.
Có ba phương phâp chủ yếu để tâch xăng khí lă:
a) Ngưng tụ:
Hỗn hợp khí được nĩn đến âp suất 15 - 20at rồi lăm lạnh bằng nước thường, đôi khi bằng nước muối. Xăng khí sẽ ngưng tụ. Phương phâp năy xăng khí không tâch được hoăn toăn.
b) Hấp thụ:
Phương phâp năy tâch xăng khí được hoăn toăn hơn. Người ta dùng sản phẩm dầu mỏ ở thể lỏng, có nhiệt độ sôi khoảng 100 - 2000C lăm dung môi hấp thụ. Sơ đồ công đoạn tâch xăng khí tương tự như tâch khí hiđro sunfua đê níu ở trín. Trong thiết bị hấp thụ, xăng khí sẽ hoă tan văo dung môi. Còn trong thiết bị nhả, xăng khí được tâch khỏi dung môi bằng câch thổi trực tiếp hơi nước văo dung dịch để gia nhiệt vă lăm bay hơi xăng khí.
Người ta dùng than hoạt tính, silicagen, sĩt hoạt tính lăm chất hấp phụ. Thâp hấp phụ lăm việc giân đoạn. Sau khi than hoạt tính hấp phụ bêo hoă, ngừng dòng khí lại vă thực hiện quâ trình tâi sinh. Trong quâ trình năy, hơi nước được thổi trực tiếp văo thâp để lăm bay hơi xăng khí. Hỗn hợp hơi bay ra được ngưng tụ để tâch nước, còn thâp hấp phụ được lăm lạnh vă sấy khô. Sau đó chu trình được lặp lại. Do quâ trình lăm việc của thâp hấp phụ giân đoạn phức tạp, năng suất thấp, nín ngăy nay phương phâp năy ít được sử dụng trong công nghiệp. Thâp hấp phụ liín tục được sử dụng ngăy căng rộng rêi.
Xăng khí sau khi tâch ra, có chứa propan vă butan, nín độ bay hơi cao, lăm cho việc bảo quản không an toăn, đồng thời dễ tạo nín những túi khí trong ống dẫn nhiín liệu ở câc động cơ đốt trong. Cần phải tâch tiếp propan vă một phần butan để xăng được ổn định. Quâ trình năy được gọi lă quâ trình ổn định xăng khí vă được thực hiện bằng phương phâp chưng dưới âp xuất cao.
4. Tâch khí thănh câc hợp chất riíng biệt hay nhóm câc hợp chất
Nếu dùng lăm nguyín liệu trong công nghiệp tổng hợp hữu cơ thì khí phải có thănh phần tương đối đồng nhất. Do đó, ngoăi câc quâ trình xử lí trín, khí phải được tâch thănh câc hợp chất hay nhóm câc hợp chất riíng biệt. Quâ trình tâch câc hỗn hợp khí được thực hiện theo phương phâp hấp phụ, hấp phụ chọn lọc vă phương phâp chưng. Đặc biệt, khí hiđrocacbon không no, nguyín liệu chủ yếu của ngănh tổng hợp hữu cơ có nhu cầu rất lớn, vì vậy, một trong những yíu cầu quan trọng của giai đoạn năy lă phải chuyển hoâ câc hiđrocacbon no thănh không no.