Способ очистки газов от кислых компонентов Советский патент 1983 года по МПК B01D53/14 

CXI

ел

Изобретение относится к очистке газов от кислых компонентов и может быть использовано в химической, нефтехимической и металлургической промышленности.

Известен способ очистки газов от кислых компонентов путем абсорбции раствором МЭА с последующей регенерацией раствора от двуокиси углерода при . В процессе очис ки газов от., двуокиси углерода происходит накопление продуктов разложения МЭА (различных смол, которые являются коррозионно активными. Для уменьшения коррозии, аппаратуры периодически отводят часть раствора на разгонку паром. Парога. зовую смесь возвргвдают в систему регенерации, а сконцентрированные смолы либо сжигают, ли.бо выбрасывают l ..

Этот способ характеризуется недостаточной эффективностью, так как при ЭТом коррозия, оборудов.ания составляет 0,3-0,5 мм/год.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ очистки газов от кислых компонентов , включающий их абсорбцию водным раствором этаноламинов, -содержащим 0. ,05-0,2 вес. % пятиокиси ванадия при 45-60 С, регенерацию н.а сыщённого абсорбента при 120-150С, окисление соединений- ванадия и разгонку раствора при ISO-ISO C с возвратом абсорбента на. стадию абсорбции 2.

Недостатками известного способа яляются потеря аминов и накопление в растворе коррозион.но-активных продуктов. Это вызвано тем, что восстановление антикоррозионных свойст осуществляют.окислением ванадия низшей валентности до пятивалентной кислородом воздуха в аппарате регенерации раствора от кислых компонентов (t° 125С) . При этом вместе с ванадием окисляют и этаноламины. При таком способе потери аминов увеличиваются в 20 раз.

Повышенный расход пятиокиси ванадия вызван тем, что несмотря на непрерывное окисление раствора аминов, концентрация его в системе уменьшается и возникает н.еобходимость вывода через разгонку ванадия низших валентностей, не обладающих защитным действием. Кубовый остаток после разгонки не регенерируют, а вывозят в отвал, что приводит к загрязнению окружающей среды.

Цель изобретения - снижение потерь реагентов и уменьшение количестна вредных выбросов.

Поставленная цель достигается тем, что согла.сно способу очистки газов от кислых компонентов, включающему их абсорбцию водным раствоп

ром этаноламинов, содержащим 0,050,2 вес. % пятиокиси ванадия при 120-150С, окисление соединений ванадия, разгонку раствора при 13015оС с возвратом абсорбента на стадию абсорбции, в котором абсорбент после регенерации подвергают разгонке ДО содержания сЬединений ванадия вкубовом, остатке 2-4. вес;%,. охлаждают кубовуй до 20-. 80 С и выпавший при остаток соединений ванадия растворяют в . этаноламине, окисляют продувкой воздухом и возвращают на стадию абсорбции.

Осуществление данного способа позволяет снизить потери МЭА в 20 ра.з, так как окисление соединений ванадия осуществляют не непосредственно в процессе регенерации, а после концентрирования ванадия в кубе, : где содержится МЭА значительно менье (5% отобщего количества в системе очистки). В ходе разгонки пары МЭА возврсццают в систему очистки, В соединении ванадия концентируют в кубе, затемкубовый остаток охлаждают До 20:-80°С, жидкость отеляют,.осадок растворяют в раствое МЭА и окисляют кислородсрдержаим газом или другим окислителем.

Окисление заканчивают после пе- рехода всего ванадия в пятивалентную форму по результатам анализа. Раствор, содержащий пятивалентный ванадий, возвращбиот в систему очистки га.за.

Таким образом, возвращением в . цикл очистки соединений рекупиро- . ванного пятивалентного ванадИя достигается снижение расхода дефицитной пятиокиси ванадия и уменьшение выбросов вредных веществ в окружающую среду.

Соединения ванадия отделяк1Т от смол и моноэтаноламина при 20г80°С. Экспериментально доказано, что эта , температура необходима для данного процесса. Если температуру уменьшить ниже , то степень извлечен i нйя возрастает, однако сильно снижает скорость его окисления, поэтому уменьшение температуры ниже О С нецелесообразно..

Увеличение температуры выше 8о5с также нецеле.сообразно, так как при этом резко возрастает растворимость соединений ванадия, а следователь- н6 и уменьшается степень их извлечения.

Максимальная степень извлечения достигается при упарке раствора до концентрации соединений ванадия до 2-4 вес.%. Если упарка проведена до концентрации 2 вес.%, то при охлаждении даже до выпадает недостаточное количество осадка. Если упарка проведена до концентрации выше 4 вес. %, то снижается селективность разделения { в . осадок вместе с ванадием начинают выпадать и смолы). Предлагаемое сочетание операций позволяет наряду с предотвращением окисления -ОСНОВНОГО количества мЬноэтаноламина в системе вывести из раствора большую часть смол и тем самым повысить эффективность ингибиуорй коррозии (так как смолы приводят к увеличению коррозии) / , П р и м р 1. Конвертированны газ, содержащий двуокись углерода, подают Яри 50°С в абсорбер, куда противотоком поступает раствор 20%-но-го мрн.бэтаноламина,. содержащий 0,1% пятиокиси вaнaд я. Раствор, насыщенный дв,уокисью у лерода, подают на регенерацию .при . В процессе работы системы ингибирующие свойства- ванадтия снижаются, поскольку происходит воестановление пятивалентного в.анадия в соединения низшей валентности.,, обладающие слабым защитным действи ем; При -снижении концентрации пятивалентного -ванадия в сисгеме оуи ки до 0,02 вес.% раствор подают на разгонку, которую проводят под избыточным давлением при 145с, произвоДи.тельность перегонного куба п раствору 5 MV, кубовый остаток п ле разгонки в количестве .4,5 м , содержащий 2,5% соединений ванадия 70% МЭА, 11% смолистых веществ и воду, охлаждают до ., при охлаждении соединения ванадия низшей валентности выпгщают-в осадок. Верхний слой, жидкости в количестве л,4 м, содержащий, в основном, смо лы, сливают и возвращают.для отгонки МЭА с водяным паром. Осадок растврряют в 5 м 10%-ного водного pacTBcftpa. МЭА. Полученный раство продувают воздухом в количестве 5-10 в течение трех часов. , После продувки раствор, содержащий 2,3% пятивалентного ванадия, направляют в систему очистки газа для сохранения коррозионностойкой пленкина поверхности оборудования.. Пример 2. Конвертированный газ, .содержащий двуокись углерода, подают при 40-50°С в абсорбер, куда противотоком поступает раствор 20%-ного МЭА, содержащий 0,1% пятиокиси ванадия. . . .Раствор, на-сьпценный двуокисью углерода, подают на регенерацию при 125°С. При снижении концентрации ванадия в системе до 0,02% раствор подают на разгонку, Кубовый остаток после разгонки 4,5 м, содержащий 4% соединений ванадия, 70% МЭА, 17% смолистых веществ и воду охлаждают до , При охлаждении соединения ванадия низшей валентности , выпадают в осадок. Слой жидкости над осадком, содержащий в основном смолы 3,8 м сливают и возвращают для отгонки МЭА с водяным паром. Осадок растворяют в 5 м 10%тного МЭА. Полученный раствор продувают -. воздухом 10 м /ч в- течение четырех часов. После продувки раствор, содержащий 3,7% пятивалентного ванадия, направляют в систему очистки.. Коэффициент извлечения пятивалентного ванадия из кубового остатка 92%. ;. Таким образом, предлагаемый способ очистки газа с применением ре- куперированного ванадия снижает потери аминов от окисления, кроме того, позволяет.экономить дефицитный ванадий, а также уменьшить- загрязнение окружающей 9РбДы при выгруз- ке кубового остатка. Годовой экономический эффект на агрегате производства 1360 т/сут составляет 31 тыс. руб. в год.

СПОСОБ ОЧИСТКИ ГАЗОВ ОТ КИСЛЫХ КОМПОНЕНТОВ, включающий их абсорбцию водным раствором этаноламинов, содержащим 0,05-0,2 мас.% : пятиокиси ванадия, при температуре 45-60С, регенерацию насыщенного абсорбента при температуре 120150с, окисление соединений ванадия, разгонку раствора при температуре 130-150 С с возвратом абсорбента на стадию абсорбции, отличающийся тем, что, с целью снижения потерь реагентов и уменьшения количества вредных выбросов, абсорбент после регенерации подвергают разгонке до содержания соединений ванадия в кубовом остатке 2-4 мас.%, охлаждают кубовый остаток до 20-80 с и выпавший при этом осадок соединений ванадия растворяют в этанолалгане, окисляют продувкой воздухом и возвращают на стадию абсорбции. (Л с