Способ очистки газа от сероводорода и двуокиси углерода Советский патент 1983 года по МПК B01D53/14 C01B17/04 

Изобретение относится к очистке природных газов от кислых компонентов и может быть использовано в газовой, нефтяной и химической отраслях промьаиленности. Известен способ очистки газа от сероводорода путем абсорбции раство ром гидроокиси железа с последующей регенерацией насыщенного раствора окислением кислородом воздуха в присутствии катализатора - комплекса железа (Ш) с трилоном Б, взя того в количестве 0,64-1,27 вес. % Недостатком этого способа являет невозможность совместной очистки от примесей , так как этот способ позволяет очищать газ только от , а двуокись углерода остается в обрабатываемом газе. Кроме того, отмечается повЕлиенный расход катализатора. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату предлагаемому является способ очист ки газа от сероводорода и двуокиси углерода путем контактирования с раствором карбоната калия при бО-вО с последующей регенерацией насыщенного раствора нагреванием, после чего поглотительный раствор возвращ ют на стадию контактирования, а десорбированные сероводород и двуокис углерода сжигают на факеле 2. Однако у этого способа недостато но высокая степень регенерации (.) , что влечет за собой снижени степени очистки до 91,9% по H,-S и 81,1% по СО. Цель изобретения - повышение сте пени очистки газа. Поставленная цель достигается способом очистки газа от сероводоро да и двуокиси углерода путем контак тирования газа с раствором карбоната калия при 60-80°С с последующей регенерацией насыщенного раствора, в котором регенерацию осуществляют пу1 ..;м окисления кислородом воздуха в присутствии катализатора с получением элементарной серы и ее отделением, а раствор обрабатывают твер дым карбонатом натрия с образование карбоната калия и бикарбоната натрия , первый из которых возвращают, на стадию контактирования, а второй подвергают термическому разложению и образовавшийся карбонат натрия направляют на стадию обработки раствора . В качестве катализатора используют комплекс железа (Ш) с трилоном Б в количестве 0,3-0,5 вес.%. Данный способ позволяет повысить степень очистки с 91,.9 по H, и 81,1 по СО до 100% по обоим компонентам. В поглотительный раствор вводят добавку комплекса железа (Ш) с трилоном Б в количестве 0,3.0,5 вес.%, эта добавка необходима на стадии регенерации для ускорения процесса. При содержании комплекса менее 0,3 вес.% происходит резкое увеличение времени регенерации, а содержание комплекса более 0,5 вес.% нецелесообразно, так как время регенерации снижается незначительно. Оптимальная концентрация комплекса в поглотительном растворе составляет 0,3-0,5 вес.%. Пример. Очйстке подвергают 235 тыс.м/ч газа с содержанием сероводорода 0,062% и двуокиси углерода 3,75%. Газ обрабатывают 30%-ным раствором карбоната калия при 70С. Очищенный газ направляют потребителю, а отработанный раствор подвергают окислению кислородом воздуха. С учетом 3-х кратного избытка количества воздуха, необходимое для окисления, составляет 1094 м/ч. Окисление проводят в присутствии 0,4 вес.% комплекса железа (Ш) с трилоном Б, Время регенерации составляет 12 мин. В результате окисления образуется 208,2 кг/ч элементарной серы. Серу отделяют, а бикарбонат калия переводят в бикарбонат натрйя добавлением 41702 кг/ч и подвергают термическому ра-зложению с образованием 17310,3 кг/ч двуокиси углерода. Карбонат калия направляют на стадию очистки, а карбонат натрия - на обработку бикарбоната калия . В таблице приводится сравнительный анализ предлагаемого и известного способов.

1. СПОСОБ ОЧИСТКИ ГАЗА ОТ СЕРОВОДОРОДА И ДВУОКИСИ УГЛЕРОДА путем контактирования газа с раствором карбоната калия при 60-80 с с последующей регенерацией насыценного .раствора, отличающийс я тем, что, с целью повышения степени .очистки, регенерацию осущест.- вляютпутем окисления кислородом воздуха в присутствии катализатора с получением элементарной серы и ее отделением, а раствор обрабатывают твердым карбонатом натрия с образованием карбоната калия и бикарбоната натрия, первый из которых возвращают на стадию контактигования, а второй подвергают те1Л4ическому разложению и образовавшийся карбонат натрия направляют на стадию обработки раствора. 2. Способ ПОП.1, отличающийся тем, что в качестве ка(Л тализатора используют комплекс желеБ за (Ш) с трилонрм в количеотве 0,3-0,5 вес.%.

по сероводороду

по двуокиси углерода

100 64

70 25

Степень очистки Газа по сероводороду по двуокиси углерода Расход карбоната натрия Расход тепла Расход воздуха Получено: серыкг/ч двуокиси углерода кг/ч

Как видно из данных таблицы, использование предлагаемого способа позволяет повысить степень регенерации поглотителя, что приводит к повышению степени очистки газа по сероводороду и двуокиси углерода до 100%. При использовании способа получают в виде товарных продуктов серу и двуокись углерода. В известном способе ввщеляемый из газа сероводород и двуокись углерода сжигают на факеле,загрязняя атмрсферу и теряя ценные продукты. Существенно снижается расход энергии ккал/м COi

на регенерацию растворов, достигающий 40% по сравнению с известным пособом.

Прибыль от реализации товарной серы (стоимость 60 р/т) и двуокиси углерода (100 р/т) составляет: 60 0,2082 - 12,5 р/ч 100, 17,3103 1731 р/ч Общая прибыль - 1743,5 руб/час.

При годовом числе часов рабсть.установки 8000, годовой экономический эффект от реализации товарной продукции составляет около 14 млн. РУб. 208,2 17310,3