СПОСОБ РЕГЕНЕРАЦИИ НАСЫЩЕННОГО РАСТВОРА АМИНА Российский патент 2015 года по МПК B01D53/14 

Описание патента на изобретение RU2555011C2

Изобретение относится к процессам очистки газов и может быть использовано в нефтегазовой, нефтеперерабатывающей, химической и нефтехимической отраслях промышленности для регенерации насыщенных абсорбентов на основе водных растворов алканоламинов при очистке технологических газов от кислых компонентов (газов), например сероводорода и диоксида углерода.

Известен способ регенерации насыщенных аминовых растворов [Патент РФ №2464073, опубл. 20.10.2012 г., МПК B01D 53/14, B01D 53/96], включающий подачу насыщенного аминового раствора через рекуперативный теплообменник в десорбер, с верхней части которого кислые газы вместе с парами воды подают в узел охлаждения парогазовой смеси, и разделение ее на кислые газы и жидкость. Поступающий в десорбер регенерируемый аминовый раствор подают через массообменную секцию в кубовую часть десорбера, из которой жидкий регенерированный аминовый раствор подают на вход насоса, которым создают напор 0,1÷1,5 МПа. Затем упомянутый раствор разделяют на два потока. Первый поток подают на подогрев на вход подогревателя, в котором сохраняют однофазное жидкое состояние раствора, затем подогретый раствор направляют в регулятор давления, где переводят поток подогретого аминового раствора в двухфазное парожидкостное состояние, образовавшуюся двухфазную смесь подают в кубовую часть десорбера, из которой образовавшийся пар подают в массообменную часть десорбера. Второй поток подают в рекуперативный теплообменник, при этом обеспечивают равенство расходов аминовых частей поступившего на установку насыщенного аминового раствора и выходящего из установки жидкого регенерированного аминового раствора.

Недостатком способа является низкая глубина регенерации аминового раствора.

Наиболее близка к предлагаемому изобретению установка для очистки газа [Патент РФ №2007209, МПК B01D 53/14, опубл. 15.02.1994 г.], при работе которой используют способ регенерации насыщенного аминового раствора, включающий дегазацию насыщенного аминового раствора, нагрев в рекуперативном теплообменнике регенерированным аминовым раствором, десорбцию кислых газов в десорбере с получением кислого газа (например, сероводорода) и регенерированного аминового раствора, его охлаждение в рекуперативном теплообменнике насыщенным аминовым раствором, дополнительное охлаждение воздухом и охлаждающей водой. Регенерированный аминовый раствор смешивают с газом дегазации и подают на абсорбцию.

Недостатком способа также является низкая глубина регенерации аминового раствора.

Задачей изобретения является увеличение глубины регенерации аминового раствора.

При реализации изобретения в качестве технического результата достигается увеличение глубины регенерации аминового раствора за счет вакуумной сепарации регенерированного аминового раствора с выделением паров сепарации, содержащих кислые газы, и последующего их смешения с насыщенным аминовым раствором.

Подача на абсорбцию регенерированного аминового раствора более высокой концентрации, содержащего меньшее количество растворенных кислых газов, приводит к повышению степени абсорбционной очистки газа от кислых газов.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном способе, включающем дегазацию насыщенного аминового раствора, его нагрев регенерированным аминовым раствором и десорбцию кислых газов с получением регенерированного аминового раствора, который далее охлаждают насыщенным аминовым раствором, особенность заключается в том, что регенерированный аминовый раствор перед охлаждением подвергают вакуумной сепарации с получением паров сепарации, направляемых на смешение с насыщенным аминовым раствором, и сконцентрированного регенерированного аминового раствора.

Вакуумная сепарация регенерированного аминового раствора позволяет удалить из него дополнительное количество кислых компонентов, то есть увеличить глубину регенерации аминового раствора, и повысить концентрацию амина в регенерированном аминовом растворе, за счет чего может быть достигнута большая эффективность абсорбционной очистки газов от кислых компонентов (газов). При этом эффект достигается за счет полезного использования вторичного энергоресурса (давления насыщенного аминового раствора), который в известных способах регенерации безвозвратно теряется при дросселировании насыщенного аминового раствора с давления стадии абсорбции до давления стадии регенерации.

В качестве аминового абсорбента могут быть использованы водные растворы различных алканоламинов (моноэтаноламина, диэтаноламина, метилдиэтаноламина, диизопропаноламина и других), а также их смесей друг с другом, различными вспомогательными добавками, например антикоррозионными, антивспенивающими присадками, с различной концентрацией алканоламина, преимущественно 15-45% масс. Выбор конкретного вида алканоламина, его концентрации, наличия и вида других добавок осуществляют, исходя из задачи и особенностей конкретного применения.

Кислый газ, выделяемый при регенерации аминового абсорбента, может содержать разнообразные компоненты кислотного характера (сероводород, углекислый газ, диоксид серы и пр.) в концентрированном виде в соответствии с исходным составом очищаемого газа.

Предлагаемый способ, иллюстрируемый чертежом, осуществляют следующим образом. Насыщенный аминовый раствор (I), поступающий со стадии абсорбции, смешивают с парами сепарации (II) в эжекторе 1, дегазируют в сепараторе 2 с получением газа выветривания (III), направляемого на дальнейшую переработку, и дегазированного аминового раствора (IV), который нагревают в рекуперационном теплообменнике 3, и подают в десорбер 4, с верха которого выводят пары (V), которые охлаждают и конденсируют в устройстве 5 с получением кислого газа (VI), выводимого с установки, и рефлюкса (VII), возвращаемого в десорбер 4 в качестве острого орошения. С низа десорбера 4 выводят регенерированный аминовый раствор (VIII), часть которого (IX) нагревают в устройстве 6 и возвращают в десорбер 4 в качестве горячей струи. Балансовую часть регенерированного аминового раствора (X) дросселируют до давления сепарации с помощью устройства 7 (условно показан дроссельный вентиль) и сепарируют при пониженном давлении в устройстве 8 (условно показан емкостный сепаратор) с получением паров сепарации (II) и сконцентрированного регенерированного абсорбента (XI), направляемого на стадию абсорбции. Пониженное давление в устройстве 8 поддерживают за счет отсоса паров сепарации (II) за счет энергии насыщенного аминового раствора (I), дросселируемого в эжекторе 1 с давления стадии абсорбции до давления стадии регенерации.

Сущность изобретения иллюстрируется следующим примером.

Пример 1. 80 т/час регенерированного 45% водного раствора метилдиэтаноламина, содержащего 0,23% масс. сероводорода при температуре 119,9°C и давлении 0,18 МПа, выводят из куба регенератора, дросселируют до давления 0,02 МПа и сепарируют с получением 7,0 т/час газа сепарации и 73,0 т/час регенерированного 49,3% водного раствора метилдиэтаноламина, содержащего 0,19% масс сероводорода, который охлаждают в рекуперационном теплообменнике и направляют на стадию абсорбции сероводорода.

Газ сепарации отсасывают эжектором за счет энергии насыщенного водного раствора метилдиэтаноламина, использующегося в качестве рабочего тела при его дросселировании в эжекторе с давления стадии абсорбции до давления выветривания. После эжектирования газа сепарации насыщенный водный раствор метилдиэтаноламина сепарируют (удаляют растворенные углеводороды путем выветривания), нагревают в рекуперационном теплообменнике и подают в регенератор.

Подача на абсорбцию сконцентрированного регенерированного водного раствора метилдиэтаноламина, содержащего сниженное количество растворенного сероводорода, позволяет без внесения изменений в технологический режим и аппаратурное оформление стадии абсорбции повысить степень очистки сероводородсодержащего газа и снизить концентрацию сероводорода в очищенном газе до 14 мг/нм3 по сравнению с 20 мг/нм3 по прототипу.

Из примера следует, что предлагаемый способ позволяет повысить степень регенерации аминового раствора и повысить за счет этого степень абсорбционной очистки сероводородсодержащего газа.

Изобретение может быть использовано в нефтегазовой, нефтеперерабатывающей, химической и нефтехимической отраслях промышленности.

Похожие патенты RU2555011C2

название год авторы номер документа
УСТРОЙСТВО ДЛЯ АМИНОВОЙ ОЧИСТКИ ГАЗА И СПОСОБ ЕЕ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ 2012
  • Курочкин Андрей Владиславович
RU2500460C1
УСТРОЙСТВО ДЛЯ АБСОРБЦИИ КИСЛЫХ ГАЗОВ 2016
  • Курочкин Андрей Владиславович
RU2630085C1
СПОСОБ ОЧИСТКИ ГАЗА ОТ СЕРОВОДОРОДА 2012
  • Курочкин Андрей Владиславович
RU2520554C1
СПОСОБ АМИНОВОЙ ОЧИСТКИ УГЛЕВОДОРОДНЫХ ГАЗОВ 2013
  • Исмагилов Фоат Ришатович
  • Курочкин Андрей Владиславович
RU2541018C2
УСТРОЙСТВО ДЛЯ АМИНОВОЙ ОЧИСТКИ 2013
  • Курочкин Андрей Владиславович
RU2532199C1
Устройство для аминовой очистки производственного газа и способ ее осуществления 2022
  • Сыроватка Владимир Антонович
  • Ясьян Юрий Павлович
  • Погосов Тигран Суренович
  • Шитиков Николай Владимирович
  • Сыроватка Александра Владимировна
RU2788945C1
Устройство для аминовой очистки технологического газа и способ ее осуществления 2022
  • Сыроватка Владимир Антонович
  • Ясьян Юрий Павлович
  • Погосов Тигран Суренович
  • Шитиков Николай Владимирович
  • Сыроватка Александра Владимировна
RU2796506C1
СПОСОБ УТИЛИЗАЦИИ ГАЗОВ КОКСОВАНИЯ 2013
  • Курочкин Андрей Владиславович
  • Исмагилов Фоат Ришатович
RU2559465C2
СПОСОБ ДЕГАЗАЦИИ НАСЫЩЕННОГО АМИНОВОГО РАСТВОРА И УСТАНОВКА ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ 2017
  • Везиров Рустем Руждиевич
  • Везиров Исмагил Рустемович
RU2658412C1
СПОСОБ ОЧИСТКИ УГЛЕВОДОРОДНЫХ ГАЗОВ 2012
  • Курочкин Андрей Владиславович
RU2509598C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 555 011 C2

Реферат патента 2015 года СПОСОБ РЕГЕНЕРАЦИИ НАСЫЩЕННОГО РАСТВОРА АМИНА

Изобретение относится к абсорбционной очистке технологических газов от кислых компонентов с использованием водных растворов алканоламинов. Способ регенерации насыщенного раствора амина включает смешение насыщенного раствора амина с парами сепарации, дегазацию смеси, ее нагрев сконцентрированным регенерированным раствором амина, десорбцию кислых газов с получением кислого газа и регенерированного раствора амина, который подвергают вакуумной сепарации с получением паров сепарации, направляемых на смешение с насыщенным раствором амина, и сконцентрированного регенерированного раствора амина, направляемого на охлаждение и далее на абсорбцию. Технический результат - увеличение глубины регенерации раствора амина и повышение степени абсорбционной очистки газов от кислых компонентов. 1 ил.

Формула изобретения RU 2 555 011 C2

Способ регенерации насыщенного раствора амина, включающий дегазацию насыщенного аминового раствора, его нагрев регенерированным аминовым раствором и десорбцию кислых газов с получением регенерированного аминового раствора, который далее охлаждают насыщенным аминовым раствором, отличающийся тем, что регенерированный аминовый раствор перед охлаждением подвергают вакуумной сепарации с получением паров сепарации, направляемых на смешение с насыщенным аминовым раствором, и сконцентрированного регенерированного аминового раствора.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2015 года RU2555011C2

УСТАНОВКА ДЛЯ ОЧИСТКИ ГАЗА 1992
  • Акимов М.В.
  • Фатихов В.А.
  • Цегельский В.Г.
RU2007209C1
WO 2012097449 A1,26.07.2012
СПОСОБ ОЧИСТКИ АМИНОВОГО РАСТВОРА ПРОЦЕССА ОЧИСТКИ ГАЗОВ ОТ СЕРОВОДОРОДА И УГЛЕКИСЛОГО ГАЗА 2007
  • Столыпин Василий Иванович
  • Морозов Михаил Михайлович
  • Чехонин Михаил Федорович
  • Молчанов Сергей Александрович
  • Лазарев Владимир Ильич
  • Лыков Олег Петрович
  • Спасенков Александр Михайлович
RU2366484C2
СПОСОБ КОМПЛЕКСНОЙ ОЧИСТКИ ГАЗОВ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ 2003
  • Кузьменко И.Ф.
  • Передельский В.А.
  • Дарбинян Р.В.
RU2241524C1

RU 2 555 011 C2

Авторы

Курочкин Андрей Владиславович

Даты

2015-07-10Публикация

2013-05-29Подача