АБСОРБЕНТ ДЛЯ ОЧИСТКИ ГАЗОВ Российский патент 2004 года по МПК B01D53/14 

Описание патента на изобретение RU2240858C1

Изобретение касается абсорбента для очистки технологических, промышленных и природных газов и может быть использовано в химической, нефтеперерабатывающей, нефтехимической и газовой отраслях промышленности.

В настоящее время в газовой промышленности широкое распространение получили способы очистки газов горячими растворами этаноламинов с различными добавками.

Известен абсорбент для очистки отходящих технологических газов, описываемый в патенте US 3535263, 20.10.1970. Абсорбент содержит водный раствор моноэтаноламина, стабилизированный полигидроксимонокарбоксильными кислотами. Указанный стабилизатор предотвращает протекание побочных реакций, в которых принимает участие моноэтаноламин.

Известен абсорбент для очистки отходящих технологических газов, описываемый в патенте RU 2087182, 20.08.1997. Указанный абсорбент на основе водного раствора моноэтаноламина содержит карбонат калия и нитрат калия для снижения коррозионной активности за счет предотвращения смолообразования.

Наиболее близким аналогом заявленного изобретения является абсорбент для очистки отходящих технологических газов, описываемый в патенте RU 2143942, 10.01.2000. Данный абсорбент на основе водного раствора моноэтаноламина содержит метиловый эфир полиэтиленгликоля.

Введение в абсорбент дополнительно метилового эфира полиэтиленгликоля необходимо для повышения скорости последующей регенерации абсорбента и снижения его коррозионной способности.

Недостатком известного абсорбента являются повышенные энергозатраты по теплу на регенерацию абсорбента, значительные потери абсорбента при регенерации. Кроме того, степень очистки отходящего газа от удаляемых компонентов составляет не более 95%.

Задача, решаемая настоящим изобретением, состоит в устранении отмеченных выше недостатков.

Таким образом, технический результат, достигаемый настоящим изобретением, заключается в удешевлении процесса очистки, снижении энергозатрат, снижении потерь абсорбента, повышении производительности процесса при сохранении высокой степени очистки, возможности замены абсорбента без остановки установки.

Достижение технического результата обеспечивается тем, что абсорбент для очистки газов на основе водного раствора этаноламинов содержит триэтаноламин, моноэтаноламин и активатор - кубовый остаток процесса ректификации триэтаноламина при следующем соотношении компонентов (мас.%):

Триэтаноламин 10,0-50,0

Моноэтаноламин 4,0-25,0

Кубовый остаток процесса ректификации

триэтаноламина 0,5-8,0

Вода Остальное

Технический результат обеспечивается также тем, что кубовый остаток процесса ректификации триэтаноламина содержит смесь полиоксиэтилированных триэтаноламинов, диалканоламинов, изопропаноламинов и бутаноламинов.

Кубовый остаток процесса ректификации триэтаноламина является побочным продуктом процесса получения триэтаноламина и в настоящее время не находит квалифицированного применения в технике.

Эксперименты показали, что предложенное содержание кубового остатка в абсорбенте является оптимальным, т.к. при содержании его ниже 0,5 мас.% не достигается желаемая (99%) степень очистки отходящего газа от удаляемых компонентов, а увеличение содержания выше 8,0 мас.% практически уже не влияет на технические показатели очистки и является экономически нецелесообразным.

По химическому составу кубовый остаток представляет собой сложную смесь высококипящих продуктов, содержащую высококипящие алканоламины.

При детальном исследовании заявленного абсорбента обнаружено, что введение в абсорбент этих продуктов повышает абсорбционную способность абсорбента.

Указанная совокупность существенных признаков предлагаемого изобретения определяет его новизну и изобретательский уровень в сравнении с известным уровнем техники в области очистки газов, т.к. заявленный состав абсорбента в оптимальных процентных соотношениях в литературе на описан и позволяет значительно повысить эффективность различных технологических процессов газоочистки.

Заявленный абсорбент может быть применен в различных технологических процессах очистки газов от диоксида углерода и других примесей.

Ниже приведены конкретные примеры осуществления заявляемого изобретения.

Пример 1.

Газ, содержащий 12 об.% СО2 под давлением 0,11 МПа и при температуре 40°С, поступает в насадочный абсорбер, орошаемый абсорбентом, содержащим (мас.%): триатаноламин (ТЭА) 30, моноэтаноламин (МЭА) 9, кубовый остаток производства 0,5, вода 60,5. Концентрация СО2 в очищенном газе, поступающем на синтез метанола, составляет 2,5 об.%. Раствор, насыщенный СO2, поступает в теплообменник, затем в регенератор, где регенерируется при кипячении при температуре не более 130°С, и затем через кипятильник поступает вновь в теплообменник и через холодильник вновь подается в абсорбер. Выделившийся в регенераторе CO2 поступает в конденсатор водяных паров. Затраты тепла составляют 1940 ккал/нм3 СО2.

Пример 2.

Газ, содержащий 17,8 об.% СO2 под давлением 2,8 МПа и при температуре 40°С, поступает в тарельчатый абсорбер, орошаемый абсорбентом, содержащим (мас.%): ТЭА 40, МЭА 4, кубовый остаток производства 1,0, вода 55,0. Температура абсорбента на входе в абсорбер составляет 70°С. Концентрация СО2 в очищенном газе составляет 0,007 об.%. Очищенный газ поступает далее на синтез аммиака. Раствор, насыщенный СO2, поступает в двухступенчатый десорбер, где его давление снижается до 0,4 МПа и где выделяется СO2, содержащий примеси водорода. Затем давление раствора снижается до 0,2 МПа и выделившийся СО2 подается на синтез карбамида. Далее насыщенный раствор поступает в теплообменник-десорбер, где подогревается до температуры 97°С, и затем поступает в экспанзер, где выделяется часть СО2. Далее раствор направляется в регенератор, где происходит регенерация раствора при температуре не более 130°С. Затем регенерированный раствор из кипятильников через теплообменник и холодильник вновь подается в абсорбер. Расход тепла в кипятильнике составляет 680 ккал/нм3 СО2.

Степень очистки отходящего газа от удаляемых компонентов в приведенных примерах составляет около 99%.

Похожие патенты RU2240858C1

название год авторы номер документа
СПОСОБ ОЧИСТКИ ГАЗОВЫХ СМЕСЕЙ ОТ ДИОКСИДА УГЛЕРОДА (ВАРИАНТЫ) И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ ГАЗОВЫХ СМЕСЕЙ ОТ ДИОКСИДА УГЛЕРОДА (ВАРИАНТЫ) 2004
  • Бадалян Г.П.
  • Гридин И.Д.
  • Гридин Р.И.
  • Еремин В.И.
  • Ерусланов А.В.
RU2252063C1
УСТАНОВКА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ДВУОКИСИ УГЛЕРОДА ИЗ ДЫМОВОГО ГАЗА 2009
  • Иноуэ Кацуфуми
  • Камидзо Такаси
  • Оиси Цуёси
  • Такахито
  • Танака Хироси
RU2474465C2
СПОСОБ ОЧИСТКИ ЛЕГКИХ УГЛЕВОДОРОДНЫХ ФРАКЦИЙ 2012
  • Жуков Владимир Юрьевич
  • Якунин Владимир Иванович
  • Крылов Валерий Александрович
  • Кондрашов Сергей Николаевич
  • Безворотный Петр Владимирович
  • Братчиков Владислав Владимирович
RU2492213C1
Установка десорбции (испарения) с глубокой рекуперацией тепла 2019
  • Терентьев Сергей Леонидович
  • Рубцов Дмитрий Викторович
RU2723874C1
СПОСОБ ВЫДЕЛЕНИЯ ДИОКСИДА УГЛЕРОДА ИЗ ДЫМОВЫХ ГАЗОВ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ СПОСОБА 2020
  • Волков Владимир Анатольевич
  • Афанасьев Сергей Васильевич
  • Афанасьев Алексей Сергеевич
  • Турапин Алексей Николаевич
  • Прохоров Петр Эдуардович
RU2733774C1
СПОСОБ ПОВЫШЕНИЯ ДАВЛЕНИЯ ДИОКСИДА УГЛЕРОДА ПРИ АБСОРБЦИОННОМ ВЫДЕЛЕНИИ ЕГО ИЗ ГАЗОВЫХ СМЕСЕЙ 2006
  • Соколов Александр Моисеевич
  • Аветисов Александр Константинович
  • Байчток Юлий Кивович
  • Суворкин Сергей Вячеславович
  • Косарев Геннадий Владимирович
RU2329859C2
Способ получения диоксида углерода для содового производства аммиачным методом 2018
  • Загидуллин Раис Нуриевич
  • Воронин Анатолий Васильевич
  • Загидуллин Рифат Иншарович
  • Аминова Эльмира Курбангалиевна
  • Мухаметов Аскат Ахиярович
RU2751200C2
СПОСОБ УДАЛЕНИЯ ДИОКСИДА УГЛЕРОДА ИЗ ГАЗОВЫХ СМЕСЕЙ 2017
  • Новицкий Эдуард Григорьевич
  • Василевский Владимир Павлович
  • Грушевенко Евгения Александровна
  • Волков Алексей Владимирович
  • Волков Владимир Васильевич
  • Баженов Степан Дмитриевич
RU2656661C1
Способ очистки газа от диоксида углерода 1987
  • Чехов Олег Синанович
  • Клюшенкова Марина Ивановна
  • Чернущик Ирина Владимировна
  • Лейтес Иосиф Лейзерович
  • Карпова Юлия Глебовна
  • Соколов Александр Моисеевич
  • Берченко Владимир Моисеевич
  • Харламов Ростислав Валентинович
  • Дымов Вячеслав Евгеньевич
SU1477454A1
СПОСОБ РЕГЕНЕРАЦИИ АБСОРБЕНТА 2000
  • Туголуков Александр Владимирович
  • Степанов Валерий Андреевич
  • Ляшенко Александр Владимирович
  • Фоменко Сергей Дмитриевич
  • Базулук Константин Борисович
  • Островская Алина Ивановна
  • Кравченко Борис Васильевич
  • Польоха Алина Михайловна
  • Демиденко Игорь Михайлович
  • Никитина Эмилия Франциевна
  • Стасюк Лариса Михайловна
  • Корона Галина Николаевна
RU2193441C2

Реферат патента 2004 года АБСОРБЕНТ ДЛЯ ОЧИСТКИ ГАЗОВ

Изобретение касается абсорбента для очистки технологических, промышленных и природных газов и может быть использовано в химической, нефтеперерабатывающей, нефтехимической и газовой отраслях промышленности. Сущность изобретения: абсорбент для очистки газов на основе водного раствора этаноламинов содержит триэтаноламин, моноэтаноламин и активатор - кубовый остаток процесса ректификации триэтаноламина при следующем соотношении компонентов (мас.%): триэтаноламин 10,0-50,0; моноэтаноламин 4,0-25,0; кубовый остаток процесса ректификации триэтаноламина 0,5-8,0; вода остальное. Кубовый остаток процесса ректификации триэтаноламина содержит смесь полиоксиэтилированных триэтаноламинов, диалканоламинов, изопропаноламинов и бутаноламинов. Технический результат изобретения заключается в удешевлении процесса очистки газов, снижении энергозатрат и потерь абсорбента, повышении производительности процесса при сохранении высокой степени очистки и возможности замены абсорбента без остановки установки. 1 з.п. ф-лы.

Формула изобретения RU 2 240 858 C1

1. Абсорбент для очистки газов на основе водного раствора этаноламинов, содержащего триэтаноламин, моноэтаноламин и активатор - кубовый остаток процесса ректификации триэтаноламина при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Триэтаноламин 10,0-50,0

Моноэтаноламин 4,0-25,0

Кубовый остаток процесса ректификации

триэтаноламина 0,5-8,0

Вода Остальное

2. Абсорбент по п.1, в котором кубовый остаток процесса ректификации триэтаноламина содержит смесь полиоксиэтилированных триэтаноламинов, диалканоламинов, изопропаноламинов и бутаноламинов.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2004 года RU2240858C1

АБСОРБЕНТ ДЛЯ ОЧИСТКИ ГАЗОВ ОТ HS И CO 1997
  • Афанасьев А.И.
  • Мурин В.И.
  • Кисленко Н.Н.
  • Стрючков В.М.
  • Подлегаев Н.И.
  • Афанасьева Е.А.
RU2143942C1
Поглотитель для очистки газов от двуокиси углерода 1973
  • Фурмер Юрий Владимирович
  • Хуторянский Фридель Меерович
  • Морозов Александр Иванович
  • Аксельрод Юрий Вениаминович
  • Дильман Виктор Васильевич
  • Лейтес Иосиф Лазаревич
  • Карпова Юлия Глебовна
SU476014A1
Соединение вентиляционных каналов 1975
  • Буров Николай Александрович
  • Усенко Игорь Федосеевич
  • Смолин Виктор Леонидович
  • Соколов Николай Сергеевич
SU670700A1
Устройство для выпечки оладий 1984
  • Перетятко Виталий Васильевич
SU1261609A1

RU 2 240 858 C1

Авторы

Петров Ф.К.

Хуснуллин М.Г.

Кудряшов В.Н.

Гусев Ю.В.

Юсупов Н.Х.

Трусов А.И.

Медведева Ч.Б.

Завелев Е.Д.

Лейтес И.Л.

Вольнов А.Е.

Завелев И.Г.

Даты

2004-11-27Публикация

2003-08-13Подача