АБСОРБЕНТ ДЛЯ ОЧИСТКИ ГАЗОВ ОТ СЕРОВОДОРОДА И МЕРКАПТАНОВ Советский патент 1996 года по МПК B01D53/14 

Изобретение относится к окислительной очистке газов от сернистых соединений и может быть использовано в газовой, нефтяной, нефтеперерабатывающей и химической отраслях промышленности.

Известен абсорбент для очистки газов от сернистых соединений, содержащий соль железа, соль полиаминополикарбоновой кислоты, соль аммония и воду.

Недостатком известного абсорбента является низкая поглотительная способность и скорость регенерации, а также высокая температура замерзания.

Наиболее близким к описываемому по технической сущности и достигаемому результату является абсорбент для очистки газов от сероводорода и меркаптанов, включающий соль железа (0,3 3 г/л), соль этилендиаминтетрауксусной кислоты (до 15 г/л), аминоспирт (до 25 г/л), соль или гидроокись щелочного металла (до рН 8,5) и воду.

Недостатком этого абсорбента является недостаточно высокая поглотительная способность по отношению к сероводороду (3,4 г/л) и меркаптанам (35% ) и скорость регенерации (15-20 мин), а также образование и накопление побочных продуктов за счет взаимодействия аминоспирта (алканоламина) с элементарной серой и двуокисью углерода и окисления алканоламина кислородом воздуха при регенерации абсорбента.

Кроме того, этот абсорбент имеет высокую температуру замерзания (минус 1-2^оС), что значительно усложняет эксплуатацию установки очистки в зимних условиях.

Целью изобретения является повышение поглотительной способности, скорости регенерации и снижение температуры замерзания абсорбента.

Поставленная цель достигается тем, что абсорбент для очистки газов от сероводорода и меркаптанов, включающий соль железа, соль этилендиаминтетрауксусной кислоты, соль и/или гидроокись щелочного металла и воду, дополнительно содержит N,N-диметиламинопропионитрил и этиленгликоль в следующих количествах, г/л:
Соль железа (в перес- чете на железо) 3-9
Соль этилендиамин-
тетрауксусной кис- лоты 20-75
Соль и/или гидро-
окись щелочного металла 10-150 Вода 300-750
N,N-Диметиламино- пропионитрил 10-100 Этиленгликоль До 1 л
При этом в качестве этиленгликоля предпочтительно использовать моно- или диэтиленгликоль или их смеси.

Предложенный к использованию N,N-диметиламинопропионитрил (ДМПН) представляет собой бесцветную или слегка желтоватую подвижную жидкость с плотностью 0,870 г/см³, температурой кипения 172^оС и замерзания минус 40^оС. ДМПН производится в промышленном масштабе и является доступным продуктом.

Поглотительная способность абсорбента в 1,3-2,3 раза выше, а время его регенерации в 2 раза ниже в сравнении с известным абсорбентом.

Кроме того, абсоpбент имеет низкую температуру замерзания (минус 15-40^оС), что упрощает эксплуатацию установки очистки в зимних условиях.

Абсорбент может быть использован в обычных абсорбционно-регенерационных схемах очистки газов от сероводорода и меркаптанов с получением элементарной серы и диалкилдисульфидов.

П р и м е р 1. Абсорбент готовят путем растворения компонентов в воде. В 250 мл воды при перемешивании растворяют 25 г шестиводного хлорного железа, а затем 39 г динатриевой соли этилендиаминтетрауксусной кислоты (трилон Б). Затем при интенсивном перемешивании в раствор по каплям вводят 15%-ный водный раствор карбоната натрия (соды), регулируя рН раствора в пределах 7,0 9,5. После перемешивания в полученный раствор добавляют 50 г N,N-диметиламинопропионитрила и моноэтиленгликоль (МЭГ) до 1 л.

Приготовленный абсорбент содержит 5 г/л железа, 39 г/л трилона Б, 37,5 г/ соды, 500 г/л воды, 50 г/л ДМПН и остальное МЭГ. рН абсорбента равен 10, а температура замерзания ниже минус 40^оС. Аналогичным путем готовят абсорбент других составов.

П р и м е р 2. В термостатированный абсорбер (Н 200 мм, D 40 мм) загружают 40 мл абсорбента и при 25^оС и атмосферном давлении пропускают через абсорбер с объемной скоростью 150 ч^-1 азот, содержащий сероводород, до появления проскока сероводорода на выходе абсорбера. Момент проскока сероводорода контролируют путем пропускания очищенного газа через склянку Дрекселя с 10% -ным водным раствором хлористого кадмия. Содержание сероводорода в исходном газе определяют методом потенциометрического титрования амиакатом серебра на приборе РН-340.

Отработанный абсорбент регенерируют продувкой кислородом. Скорость регенерации абсорбента определяют на манометрической установке по скорости поглощения кислорода. Полученную элементарную серу отделяют от абсорбента фильтрованием.

Результаты экспериментов приведены в табл. 1. Здесь же для сравнения приведены результаты очистки азота от сероводорода в описанных условиях известным абсорбентом.

П р и м е р 3. Абсорбент в количестве 60 мл загружают в стеклянный абсорбер высотой 200 мм и диаметром 40 мм, снабженный фильтром Шотта для эффективного распределения очищаемого газа в абсорбенте. Затем при комнатной температуре (25^оС) и атмосферном давлении пропускают через абсорбер в течение 30 мин с объемной скоростью 100 ч^-1 азот, содержащий этилмеркаптан. Очищенный газ из абсорбера пропускают через склянку Дрекселя с 15%-ным водным раствором едкого натра для поглощения остаточного (не абсорбированного) этилмеркаптана.

Результаты экспериментов приведены в табл.2. Здесь же для сравнения приведены результаты очистки азота в описанных выше условиях известным абсорбентом.

Данное изобретение может быть использовано для очистки от сероводорода и меркаптанов природных, попутных, технологических и отходящих газов. При использовании изобретения может быть получен значительный технико-экономический эффект за счет интенсификации процесса очистки и снижения затрат на его проведение.

АБСОРБЕНТ ДЛЯ ОЧИСТКИ ГАЗОВ ОТ СЕРОВОДОРОДА И МЕРКАПТАНОВ, включающий соль железа, соль этилендиаминтетрауксусной кислоты, соль и/или гидроокись щелочного металла и воду, отличающийся тем, что, с целью повышения его поглотительной способности, скорости регенерации и снижения температуры замерзания, он дополнительно содержит N,N-диметиламинопропионитрил и этиленгликоль в следующих количествах, г/л:
Соль железа (в пересчете на железо) - 3-9
Соль этилендиаминтетрауксусной кислоты - 20-75
Соль и/или гидроокись щелочного металла - 10-150
Вода - 300-750
N,N-Диметиламинопропионитрил - 10-100
Этиленгликоль - До 1 л

АБСОРБЕНТ ДЛЯ ОЧИСТКИ ГАЗОВ ОТ СЕРОВОДОРОДА И МЕРКАПТАНОВ, включающий соль железа, соль этилендиаминтетрауксусной кислоты, соль и/или гидроокись щелочного металла и воду, отличающийся тем, что, с целью повышения его поглотительной способности, скорости регенерации и снижения температуры замерзания, он дополнительно содержит N,N-диметиламинопропионитрил и этиленгликоль в следующих количествах, г/л:
Соль железа (в пересчете на железо) - 3-9
Соль этилендиаминтетрауксусной кислоты - 20-75
Соль и/или гидроокись щелочного металла - 10-150
Вода - 300-750
N,N-Диметиламинопропионитрил - 10-100
Этиленгликоль - До 1 л