АБСОРБЕНТ ДЛЯ ОЧИСТКИ ГАЗА ОТ СЕРОВОДОРОДА Российский патент 1995 года по МПК C01B17/04 B01D53/34 

Изобретение относится к составам для очистки газов от сероводорода и может быть использовано в газовой, нефтяной и химической отраслях промышленности.

Известен состав для очистки газа от сероводорода, представляющий собой водно-щелочной раствор хелата железа, содержащий алкилбензилдиметиламмоний хлорид и алкилбензосульфат натрия [1]
Основной проблемой при использовании данного абсорбента является высокая адгезия образующейся в процессе очистки дисперсной серы в абсорбционном оборудовании, что приводит к невозможности дальнейшей его эксплуатации.

Наиболее близким к предлагаемому является абсорбент [2] на основе водно-щелочного раствора комплекса железа с этилендиаминтетраацетатом (ЭДТА) и оксиэтилированным алкилфенолом (ОАФ) при следующем соотношении компонентов, мас.

Комплекс железа с
ЭДТА (по железу) 0,02-0,5
Нонилфеноксиполи-
этиленгликоль 0,0005-0,01
Карбонат натрия 0,1-0,5
Вода Остальное
Для снижения адгезии к технологическому оборудованию дисперсной серы, образующейся в процессе очистки, предлагается водно-щелочной абсорбент, содержащий комплекс железа с этилендиаминтетраацетатом и оксиэтилированный алкилфенол (ОАФ), который дополнительно содержит натриевую соль ди-2-этилгексилового эфира сульфоянтарной кислоты (ЭГСК), а в качестве ОАФ моно- и диизобутилфениловые эфиры полиэтиленгликоля (БФПЭГ) при следующем соотношении компонентов, мас.

Комплекс железа с ЭДТА 2,0-10,0
Карбонат натрия 0,1-0,5
ЭГСК 0,01-0,05
БФПЭГ 0,005-0,02
Вода Остальное
Данный состав позволяет увеличить степень защиты оборудования от налипания серы в 3-4 раза по сравнению с известным.

Концентрации добавляемого ЭГСК 0,01-0,05 мас. и БФПЭГ 0,005-0,02 мас. обусловлены проявлением максимального защитного антиадгезионного эффекта налипания серы. Вне этих интервалов защитный эффект существенно уменьшается, кроме того, повышение концентрации приводит к перерасходу реагентов и вспениванию раствора.

БФПЭГ представляет собой неионогенное ПАВ состава: [(СН₃)₃С] _nС₆Н₄О(С₂О₄О)_mН, где n=1-2, m=6-7. Внешний вид вязкая светлая жидкость. Температура загустевания + 5^оС, температура помутнения + 50^оС (10 г/л). Применяется в качестве моющего и вспенивающего вещества. Промышленное название Смачиватель ДБ.

ЭГСК представляет собой водный раствор натриевой соли ди-2-этилгексилового эфира сульфоянтарной кислоты. Внешний вид прозрачная или мутная вязкая жидкость от светло-желтого до коричневого цвета, d_n²⁰=1,0-1,25. Применяется как смачивающий и пеногасящий агент в производстве экстракционной фосфорной кислоты и в текстильной промышленности. Промышленное наименование Сукционол-2К или Смачиватель СВ 102.

Абсорбент в соответствии с изобретением готовится растворением исходных ингредиентов в воде с доведением рН среды получаемого раствора до 8,0-8,5, после этого раствор комплекса подают в абсорбер, где осуществляется его контактирование с очищаемым газом с окислением сероводорода до элементарной серы.

Методика приготовления абсорбентов.

Для приготовления известных и предлагаемого абсорбентов берут, г: FeCl₃˙6Н₂О 1,5; ЭДТА 3,0; Na₂СО₃ 2,0 и ПАВ. Все ингредиенты растворяются и разводятся водой до 100 мл, рН полученного раствора 8,0. Известные абсорбенты в качестве ПАВ содержат, г/100 мл:
алкилбензолсульфат натрия 0,02 (аналог), состав 1/1, табл.1;
нонилфеноловый эфир полиэтиленгликоля 0,05 (прототип),
состав 1/2;
нонилфениловый эфир полиэтиленгликоля 0,1 (прототип),
состав 1/3.

Для приготовления предлагаемых абсорбентов в качестве ПАВ берут смесь моно- и диизобутилфениловых эфиров плиэтиленгликоля и дополнительно натриевую соль ди-2-этилгексилового эфира сульфоянтарной кислоты.

Методика испытания абсорбентов.

Известные (прототип и аналог) и предлагаемые абсорбенты были испытаны на лабораторной установке для очистки газа. Раствор абсорбента заливали в колонку, в которую через капилляр подавали газ с содержанием сероводорода 5 об. Отдельно через пористую насадку подавался воздух. После окончания опыта замеряли количество серы, налипшей на насадку при одинаковом объеме пропущенного через раствор сероводорода. Эффективность очистки газа определяли по остаточной концентрации сероводорода в газе на выходе из колонки, мг/м³. Коэффициент защиты металла от налипания серы определяли по выражению
Z_oi= где Z_оi коэффициент защиты металла от налипания;
g_о количество серы, налипшей на насадку в опыте с абсорбентом аналогом, г;
g_оi количество серы, налипшей на насадку в опыте с абсорбентом прототипом или в опыте с предлагаемым абсорбентом, г.

Результаты испытаний приведены в табл.1. Номера абсорбентов в соответствии с вышеприведенной методикой.

Абсорбент в соответствии с изложенной методикой в качестве ПАВ содержал ЭГСК и БФПЭГ с различной концентрацией.

В табл.2 приведены коэффициенты защиты Z_оi от налипания серы.

Расход добавляемых в состав абсорбента ПАВ составил для БФПЭГ 0,008-0,01 мас. для ЭГСК 0,25 мас. в расчете на окисленный сероводород.

Степень очистки газа предлагаемым абсорбентом приведена в табл.3.

В соответствии с обозначениями по табл.3 предлагаемым абсорбентом соответствуют соотношения добавляемых компонентов, приведенных в табл.4.

Таким образом, предлагаемый абсорбент позволяет существенно (в 3-4 раза) повысить степень защиты оборудования от отложений серы по сравнению с известным, при сохранении степени очистки газа на высоком уровне и невысоком расходе добавляемых ингредиентов (ПАВ).

Увеличение защитного эффекта от налипания серы позволяет продлить срок межремонтного периода работы технологического оборудования, сократить эксплуатационные расходы.

Абсорбент может найти применение в газовой, нефтяной и нефтеперерабатывающей отраслях промышленности для очистки газов от сероводорода. Абсорбент включает, мас. комплекс железа с этилендиаминтетраацетатом 2,0-10,0; карбонат натрия 0,1-0,5; натриевая соль ди-2-этилгексилового эфира сульфоянтарной кислоты 0,01-0,05; моно- и диизобитилфениловые эфиры полиэтиленгликоля 0,005-0,02; вода остальное. Положительный эффект: целевые свойства позволяют повысить степень защиты оборудования от отложений дисперсной серы. 4 табл.

АБСОРБЕНТ ДЛЯ ОЧИСТКИ ГАЗА ОТ СЕРОВОДОРОДА водно-щелочным раствором, содержащим комплекс железа с этилендиаминтетраацетатом, карбонат натрия и оксиэтилированный алкилфенол (ОАФ), отличающийся тем, что он дополнительно содержит натриевую соль ди-2-этилгексилового эфира сульфоянтарной кислоты, а в качестве ОАФ моно- и диизобутилфениловые эфиры полиэтиленгликоля при следующем соотношении компонентов, мас.

Комплекс железа этилендиаминтетраацетата 2 10
Карбонат натрия 0,1 0,5
Натриевая соль ди-2-этилгексилового эфира сульфоянтарной кислоты 0,01 0,05
Моно- и диизобутилфениловые эфиры полиэтиленгликоля 0,005 0,02
Вода Остальное