УСТАНОВКА ХЕЛАТНОЙ СЕРООЧИСТКИ ГАЗА Российский патент 2017 года по МПК B01D53/14 

Изобретение относится к установкам абсорбционного обессеривания газов хелатными комплексами железа и может быть использовано в различных отраслях промышленности.

Известен способ очистки газов от сероводорода [RU 2505344, МПК B01D 53/14, С01В 17/04, опубл. 27.01.2014 г.], осуществляемый на установке, включающей абсорбер и регенератор барботажного типа, в первом из которых осуществляют противоточное контактирование смеси газа и воздуха со щелочным водным раствором комплекса трехвалентного железа с этилендиаминтетрауксусной кислотой (хелатным абсорбентом), а во втором - регенерацию насыщенного хелатного абсорбента продувкой воздухом.

Недостатком известной установки является невозможность применения для очистки горючих газов из-за образования в абсорбере и регенераторе взрывоопасных кислородсодержащих газовых смесей.

Наиболее близок к предлагаемому изобретению способ очистки газов от сероводорода [RU 2568213, МПК B01D 53/14, опубл. 10.11.2015 г.], осуществляемый на установке, включающей абсорбер и регенератор насадочного типа, устройство для дегазации и осветления насыщенного хелатного абсорбента, состоящее из дросселирующего вентиля и двух сепараторов, оснащенное линией подачи суспензии серы с устройством для выделения жидкой серы, состоящим из нагревателя и сепаратора. Установка может дополнительно содержать устройства для осушки очищенного газа и отработанного воздуха.

Недостатками данной установки является термическое разложение хелатного абсорбента при нагреве суспензии серы в устройстве для выделения жидкой серы, что увеличивает его расход, приводит к снижению эффективности очистки газа, коррозии и загрязнению внутренних поверхностей оборудования, а также высокие энергозатраты на нагрев суспензии серы из-за отсутствия оборудования для рекуперации тепла нагретой суспензии.

Задачей изобретения является уменьшение потерь абсорбента и снижение энергозатрат.

Техническим результатом является снижение потерь абсорбента за счет оснащения установки устройством для промывки суспензии серы водным конденсатом и/или паром и снижение энергозатрат за счет установки рекуперационного теплообменника на линии подачи суспензии серы.

Указанный технический результат достигается тем, что в известной установке, включающей абсорбер с линиями подачи газа и регенерированного хелатного абсорбента, регенератор с линией вывода отработанного воздуха, устройство для дегазации и осветления насыщенного хелатного абсорбента, оснащенное линией подачи отдува в линию подачи газа и линией подачи суспензии серы с устройством для выделения жидкой серы и устройство для осушки очищенного газа, особенностью является то, что на линии подачи суспензии серы установлено устройство для промывки суспензии серы водным конденсатом и/или водяным паром, перед устройством для выделения жидкой серы установлен рекуперационный теплообменник, а устройство для осушки очищенного газа соединено линией подачи газа регенерации с линией подачи газа.

Для снижения вероятности отложения серы на насадке абсорбера целесообразно на линии подачи регенерированного хелатного абсорбента установить устройство для его очистки от серы, например, методом ультрафильтрации. При необходимости на линии вывода отработанного воздуха может быть установлено устройство для его осушки. Кроме того, при высоком содержании сероводорода в газе целесообразно соединить линию подачи отдува с линией подачи регенерированного абсорбента, что позволяет поглотить в узле смешения значительную часть сероводорода и снизить нагрузку на абсорбер.

Устройство для обратной промывки суспензии серы может выполнено в виде емкостного аппарата. Устройство для дегазации и осветления насыщенного хелатного абсорбента может быть выполнено в виде гидроциклона. Устройство для выделения жидкой серы может состоять, например, из нагревателя и емкостного сепаратора. Устройство для осушки очищенного газа может представлять собой установку адсорбционной осушки, известную из уровня техники.

Установка устройства для промывки суспензии серы водным конденсатом и/или водяным паром позволяет предотвратить попадание хелатного абсорбента в составе суспензии серы в устройство для выделения жидкой серы, за счет чего исключить его термическое разложение. Установка рекуперационного теплообменника перед устройством для выделения жидкой серы позволяет уменьшить нагрузку нагревателя и снизить энергозатраты, а соединение устройства для осушки очищенного газа линией подачи газа регенерации с линией подачи газа позволяет утилизировать газ регенерации и способствует стабилизации состава абсорбента за счет рециркуляции паров воды.

Установка включает абсорбер 1, регенератор 2, устройство для дегазации и осветления насыщенного абсорбента 3, устройство для промывки суспензии серы 4, устройство для выделения жидкой серы, состоящее из нагревателя 5 и сепаратора 6, рекуперационный теплообменник 7 и устройство для осушки очищенного газа 8.

При работе установки очищаемый газ, подаваемый по линии 9, смешивают с отдувом, подаваемым по линии 10 из устройства 3, газом регенерации, подаваемым по линии 11 из устройства 8, и промывают в абсорбере 1 хелатным абсорбентом, подаваемым по линии 12, с получением очищенного газа, выводимого по линии 13 через устройство 8, и насыщенного абсорбента, который по линии 14 направляют в устройство 3, где дегазируют и осветляют с получением отдува, осветленного абсорбента, выводимого по линии 15, и суспензии серы, которую по линии 16 подают в устройство 4, где промывают водным конденсатом и/или водяным паром, подаваемым по линии 17, с получением промывной воды, выводимой по линии 18 в линию 12, и промытой суспензии серы, подаваемой по линии 19 через рекуперационный теплообменник 7, соединенный с линией 20, и нагреватель 5 в сепаратор 6, из которого по линии 21 выводят жидкую серу, по линии 20 выводят обессеренную воду. Осветленный абсорбент, смешанный с циркулирующим регенерированным абсорбентом, подаваемым по линии 22, подают в регенератор 2, где продувают воздухом, подаваемым по линии 23, отработанный воздух выводят по линии 24, а регенерированный абсорбент разделяют на циркулирующий и балансовый, который после смешения с промывной и обессеренной водой по линии 12 подают в абсорбер 1 в качестве хелатного абсорбента. На линии 24 может быть остановлено осушающее устройство 25, а линия подачи регенерированного абсорбента может быть соединена с линией подачи отдува (на чертеже показано пунктиром).

Таким образом предлагаемая установка позволяет уменьшить потери абсорбента, снизить энергозатраты и может быть использована в промышленности.

Изобретение относится к установкам абсорбционного обессеривания газов хелатными комплексами железа и может быть использовано в различных отраслях промышленности. Предложена установка, включающая абсорбер, регенератор, устройство для дегазации и осветления насыщенного абсорбента, устройство для промывки суспензии серы, устройство для выделения жидкой серы, состоящее из нагревателя и сепаратора, рекуперационный теплообменник и устройство для осушки очищенного газа. При работе установки очищаемый газ смешивают с отдувом, газом регенерации и промывают в абсорбере регенерированным хелатным абсорбентом с получением очищенного газа и насыщенного абсорбента, который направляют в устройство для дегазации и осветления, из которого выводят отдув, осветленный абсорбент и суспензию серы, которую подают в устройство для промывки водным конденсатом и/или водяным паром с получением промывной воды и промытой суспензии серы, подаваемой через рекуперационный теплообменник и нагреватель в сепаратор, из которого выводят жидкую серу и обессеренную воду. Осветленный абсорбент смешивают с циркулирующим регенерированным абсорбентом и подают в регенератор, где продувают воздухом, отработанный воздух выводят, а регенерированный абсорбент разделяют на циркулирующий и балансовый, который после смешения с промывной и обессеренной водой подают в абсорбер в качестве регенерированного абсорбента. Изобретение позволяет уменьшить потери абсорбента и снизить энергозатраты. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Установка хелатной сероочистки газа, включающая абсорбер с линиями подачи газа и регенерированного хелатного абсорбента, регенератор с линией вывода отработанного воздуха, устройство для дегазации и осветления насыщенного хелатного абсорбента, оснащенное линией подачи отдува в линию подачи газа и линией подачи суспензии серы с устройством для выделения жидкой серы и устройство для осушки очищенного газа, отличающаяся тем, что на линии подачи суспензии серы установлено устройство для промывки суспензии серы водным конденсатом и/или водяным паром, перед устройством для выделения жидкой серы установлен рекуперационный теплообменник, а устройство для осушки очищенного газа соединено линией подачи газа регенерации с линией подачи газа.

2. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что на линии подачи регенерированного хелатного абсорбента установлено устройство для его очистки от серы.

3. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что на линии вывода отработанного воздуха установлено устройство для его осушки.

4. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что линия подачи отдува соединена с линией подачи регенерированного абсорбента.