СПОСОБ ОЧИСТКИ ГАЗА Российский патент 2017 года по МПК B01D53/00 

Изобретение относится к газоперерабатывающей промышленности и предназначено для очистки: природного газа; попутного нефтяного газа; отходящих газов после сжигания топлива в печах, котлах, двигателях внутреннего сгорания большой мощности (судовых, дизельных электростанций) и других газов.

Известны способы очистки природного газа: абсорбционный; аминовый; щелочной; способ окислительной очистки природного газа от серосодержащих соединений с использованием реакции жидкофазного каталитического окисления воздухом с последующим отделением образовавшейся суспензии; гидролиз серосодержащих компонентов природного газа путем их каталитического восстановления водяным паром, взятые за аналоги.

Недостатком указанных способов является недостаточная производительность процесса.

Задача изобретения - повышение производительности очистки.

Изобретение осуществляется следующим образом:

исходный газ - природный газ либо другой очищаемый газ вводят в проточное кавитационное устройство, в зону кавитации воды, полученную смесь разделяют на отходы очистки и очищенный газ, а газовая и жидкая фазы имеют рециркуляцию через проточное кавитационное устройство, с подпиткой воды.

В процессе кавитации вода разлагается на: водород, озон и перекись водорода, которые участвуют в реакции хемосорбции примесей газа, при этом обеспечивается повышение производительности процесса очистки.

Очистку проводят в одну или последовательно в несколько ступеней по непрерывной схеме, либо по периодической схеме.

На фиг. 1 изображена структурная схема непрерывного одноступенчатого способа очистки, включающая: проточное кавитационное устройство 1 с зоной кавитации 2; смесители фаз 3 и 4; линию рециркуляции газовой фазы 5; линию рециркуляции жидкой фазы 6; разделитель 7.

На фиг. 2 изображена структурная схема периодического способа очистки.

На фиг. 3 изображена схема работы проточного кавитационного устройства.

На фиг. 4 изображено сечение А-А фиг. 3.

На фиг. 5 изображено сечение Б-Б фиг. 3.

Проточное кавитационное устройство включает: корпус 8; набор центробежных турбин 19…23; неподвижные направляющие аппараты 14…18; вал турбин 24, соединенный муфтой 25 с электродвигателем 26, имеющим регулируемую либо нерегулируемую частоту вращения; фланцы входной 27 и выходной 28.

Проточное кавитационной устройство работает следующим образом: при подаче напряжения на электродвигатель 26 начинает вращаться вал 24 и турбины 19…23, поток воды 29 разгоняется от ступени 9 до ступени 13, до критической скорости потока, при которой наступает режим кавитации воды. При вводе в зону кавитации воды газа происходят реакции хемосорбции примесей газа, описываемые следующими формулами:

- разложение воды: 5H₂O↔4Н₂+H₂O₂+О₃

- хемосорбция основных примесей попутного нефтяного газа, газов переработки нефти:

CS₂+2Н₂О₂→2H₂S+CO₂+O₂

COS+H₂→H₂S+CO

N₂+3Н₂→2NH₃

- хемосорбция основных примесей отходящих (дымовых) газов:

СО+2Н₂→СН₃ОН

- хемосорбция других примесей газов:

SO₃+H₂O(газ)→H₂SO₄(газ)

H₂SO₄(газ)+0,17H₂O(газ)→H₂SO₄(жидкость)

СО₂+3Н₂→СН₃ОН+H₂O

N₂O+4H₂→2NH₃+H₂O.

Изобретение относится к нефтегазохимической промышленности и предназначено для очистки природного газа, попутного нефтяного газа, отходящих газов после сжигания топлива в печах, котлах, двигателях внутреннего сгорания большой мощности (судовых, дизельных электростанций) и других газов. Изобретение осуществляется следующим образом: исходный газ - природный газ либо другой очищаемый газ вводят в проточное кавитационное устройство, в зону кавитации сорбодонора - воды, либо раствора воды и поверхностно-активного вещества (ПАВ), полученную смесь разделяют на отходы очистки и очищенный газ, а газовая и жидкая фазы имеют возможность рециркуляции через проточное кавитационное устройство, с возможностью подпитки жидкой фазы. Изобретение позволяет повысить производительность процесса очистки газов. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Способ очистки газа, включающий реакцию хемосорбции примесей, отличающийся тем, что исходный газ вводят в проточное кавитационное устройство, в зону кавитации воды, полученную смесь разделяют на отходы и очищенный газ, а газовая и жидкая фазы имеют рециркуляцию через проточное кавитационное устройство, с подпиткой воды.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что очистку проводят в одну или последовательно в несколько ступеней по непрерывной схеме, либо по периодической схеме.