СПОСОБ ОЧИСТКИ ГАЗОВ ОТ СЕРНИСТЫХ СОЕДИНЕНИЙ Советский патент 1996 года по МПК B01D53/14 

Изобретение относится к абсорбционной очистке газов от сернистых соединений водными растворами алканоламина и может быть использовано в нефтеперерабатывающей и газовой промышленности для очистки технологических и природных газов от сероводорода и меркаптанов.

Известен способ очистки газов от сернистых соединений путем абсорбции водными растворами этаноламина в присутствии пиридиновых оснований и 1-2 об. диэтиленгликоля.

Основным недостатком этого способа является значительная коррозия оборудования, особенно аппаратов, работающих при высоких температурах. Так, при 125^оС скорость коррозии стали ст. 3 сп достигает 0,3 мм/год. Другим недостатком способа является недостаточно высокая степень очистки газа от сернистых соединений, особенно от меркаптанов, которая составляет 40-50 отн.

Наиболее близким к описываемому по технической сущности и достигаемому результату является способ очистки газов от сернистых соединений растворами алканоламинов в присутствии полиалкиленполиамина или алкиленполиамина и четвертичной соли пиридиния.

Недостатком известного способа является значительная коррозия оборудования.

Целью изобретения является снижение коррозии оборудования, а также повышение степени очистки газа.

Поставленная цель достигается способом очистки газов от сернистых соединений, в котором абсорбцию сернистых соединений водным раствором алканоламина ведут в присутствии N,N-тетраметилдипропилентриамина или N-диметилпропи- лендиамина или их смеси, взятых в количестве 0,8-8,0% от массы абсорбента.

Используемый в предлагаемом способе N, N-тетраметилдипропилентриамин (ТМДТ) формулы (СН₃)₂NCH₂CH₂CH₂NHCH₂CH₂CH₂N(CH₃)₂ представляет собой бесцветную или слегка желтоватую подвижную жидкость с плотностью 0,850 г/см³ и т.кип. 96^оС 3 мм рт.ст. ТМДТ является побочным продуктом производства N-диметилпропилендиамина и в настоящее время не находит квалифициро- ванного применения в народном хозяйстве.

N-Диметилпропилендиамин (ДМПД) формулы (СН₃)₂NCH₂CH₂CH₂NH₂ представляет собой бесцветную подвижную жидкость с плотностью 0,818 г/см³, т.кип. 135^оС/760 мм рт.ст. и температурой замерзания минус 40^оС. ДМПД производится в настоящее время в опытно-промышленном масштабе и является недорогим продуктом.

Смесь ДМПД и ТМДТ, которая получается при синтезе ДМПД в виде реакционной смеси, может быть использована без ее разделения на индивидуальные компоненты.

Предлагаемое содержание ТМДТ и ДМПД в водном растворе этаноламина является необходимым, так как при содержании его ниже 0,8 мас. не достигается существенное снижение скорости коррозии аппаратуры, а увеличение содержания до значения выше 8 мас. практически уже не влияет на скорость коррозии и приводит к удорожанию процесса очистки.

Предлагаемый способ очистки газов от сернистых соединений путем абсорбции их водными растворами этаноламина в присутствии ТМДТ и ДМПД апробирован в лабораторных условиях на примерах очистки газа от сероводорода и меркаптанов. Ниже приведены примеры и результаты проведенных экспериментов.

П р и м е р 1. Гравиметрическим методом по РТМ 26-01-21-08 на автоклавной установке измеряют скорость коррозии стали ст. 3 сп в промышленном 15%-ном водном растворе моноэтаноламина, содержащем 6,0 мас. сероводорода, в присутствии ТМДТ и ДМПД при температуре 125^оС. Продолжительность испытаний 150 ч. Результаты определения скорости коррозии в жидкой и парогазовой фазе приведены в табл.1.

П р и м е р 2. Очистку газа от этилмеркаптана проводят в стеклянном насадочном абсорбере высотой 650 мм и диаметром 20 мм со стационарным слоем абсорбента. В качестве насадки применяют стеклянные кольца Рашига размером 5х5х1 мм. В абсорбер загружают 80 мл абсорбента и при атмосферном давлении и комнатной температуре 25^оС пропускают из газометра в течение 30 мин азот, содержащий этилмеркаптан, с объемной скоростью 90 ч^-1. Очищенный и исходный газ анализируют на содержание меркаптановой серы методом потенциометрического титрования на приборе РН-340. В качестве абсорбента используют водный раствор моно- или диэтаноламина, содержащий ТМДТ и ДМПД. Результаты экспериментов приведены в табл.2.

П р и м е р 3. В насадочный абсорбер по примеру 1 загружают 80 мл абсорбента и при комнатной температуре и атмосферном давлении пропускают из газометра с объемной скоростью 90 ч^-1 азот, содержащий сероводород. Очищенный газ после абсорбера анализируют на содержание сероводорода методом потенциометрического титрования на приборе РН-340. В качестве абсорбента используют водный раствор моноэтаноламина, содержащий ТМДТ и ДМПД. Очистку газа от сероводорода проводят до степени насыщения абсорбента 0,3 моль сероводорода на 1 моль амина. Результаты экспериментов приведены в табл.3.

В табл.4 представлены данные, доказывающие наличие снижения степени коррозии в описываемом способе по сравнению со способом-прототипом.

Использование предлагаемого способа позволяет резко снизить коррозию в среде сероводорода, а также повысить степень очистки газов от сероводорода до 99,9% и меркаптанов до 80-85% что позволит улучшить технико-экономические показатели процесса очистки.

СПОСОБ ОЧИСТКИ ГАЗОВ ОТ СЕРНИСТЫХ СОЕДИНЕНИЙ путем абсорбции их водным раствором этаноламина в присутствии полиалкиленполиаминов, отличающийся тем, что, с целью снижения степени коррозии оборудования и повышения степени очистки, процесс ведут в присутствии N,N-тетраметилдипропилентриамина или N-диметилпропилендиамина или их смесей, взятых в количестве 0,8-8,0% от массы абсорбента.

СПОСОБ ОЧИСТКИ ГАЗОВ ОТ СЕРНИСТЫХ СОЕДИНЕНИЙ путем абсорбции их водным раствором этаноламина в присутствии полиалкиленполиаминов, отличающийся тем, что, с целью снижения степени коррозии оборудования и повышения степени очистки, процесс ведут в присутствии N,N-тетраметилдипропилентриамина или N-диметилпропилендиамина или их смесей, взятых в количестве 0,8-8,0% от массы абсорбента.