Способ регенерации насыщенного сероводородом и/или двуокисью углерода абсорбционного раствора Советский патент 1985 года по МПК B01D53/14 

00 4

00

1 Изобретение относится к процессам абсорбционной очистки газов от кислых компонентов и может найти применение в химической промьшшенности. Известен способ очистки газов от примесей сероводорода и двуокиси углерода путем абсорбции этих приме сей водным раствором карбоната калия с последующей регенерацией насьпценного раствора контактированием с паром в зоне регенерации, причем раствор во время регенерации нагревают до кипения водяным паром и воз вращают на стадию абсорбции Л . Основным недостатком этого спос ба является большой расход пара на регенерацию, а также наличие в схеме сточных вод, загрязненных сероводородом . Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ регенерации насыщенного сероводоррдом и/или двуокисью углерода абсорбционного раствора, включающий эжектирование насыщенного раствора в зону регенерации, имеющей давление внизу зоны 1,3-5 бар, отвод сероводорода и/или двуокиси углерода из верхней части зоны регенерации, отбор регенерированного раство ра из нижней части зоны и многоступенчатое последовательное дросселирование регенерированного абсорбционного раствора с получением нескольких паровых фаз с последующим возвратом их в зону регенерации на той ступени, с которой они получены 2| . Основным недостатком известного способа является повышенный расход пара на регенерацию, составляющий 64 т/ч, и недостаточно высокая степень регенерации (остаточное содергкание сероводорода О ,,95 г/л). Целью изобретения является снижение расхода пара и повышение степени регенерации. Поставленная цель достигается способом регенерации насыщенного сероводородом и/или двуокисью углерода абсорбционного раствора включающим Зжектирование насыщенного раствора в зону регенерации, имеющей давление 1 ,3-5 бар, отвод сероводорода и/или двуокиси углерода из верхней части зоны регенера131ции, отбор регенерированного раствора из нижней части зоны и многоступенчатое последовательное дросселирование регенерированного абсорбционного раствора с получением нескольких паровых фаз с послед тощим возвратом их в зону регенерации, согласно которому полученные паровые фазы предварительно объединяют и эжектируют в нижнюю зону регенерации под давлением, равным давлению в этой зоне. Предлагаемый способ позволяет снизить расход пара с 64 до 54 т/ч и повысить степень регенерации на 18% (остаточное содержание сероводорода снижается с 0,95 до 0,8 г/л). Комплекс дросселирования установки согласно предлагаемому способу состоит из множества камер дросселирования, т.е. из начальной камеры дросселирования (в некоторых случаях из одной или нескольких промежуточных дросселирующих камер) и из конечной дросселирующей камеры. Узел рекомпрессии, соединенный с ним, содержит такое же количество ступеней сжатия. Каждая ступень сжатия может включать один или несколько компрессоров. В частности, установка имеет п дросселирующих камер и п соединенных с ними ступеней сжатия, где п является целым числом, лежащим между 2 и 4. Способ осуществляется следующим образом. Очищаемый газ, например природный, содержащий кислые газообразные соединения Н„S и С02, подлежащие удалению, подают в абсорбционную колонну по трубопроводу и в противотоке подают абсорбирующий раствор. Очищенный газ выводят из головной части абсорбционной колонны, тогда как из нижней части колонны выводят абсорбционный раствор. содержащий кислые абсорбированные соединения. Этот насьщенньй кислыми компонентами абсорбционный раствор, подлежащий регенерации, подают в дегазационную емкость, в которой газообразная фракция, содержащая главным образом углеводороды, захваченные абсорбционным раствором, отделяется. Указанную фракцию удаляют из системы. Дегазированный абсорбционный раствор нагревают и частично 3 выпаривают в системе теплообменника и подают в регенера1щоннздо колонну например, колонну тарельчатого типа. В этой колонне абсорбционный раствор, насыщенный абсорбированными кислыми соединениями, вьщерживаю при кипении под давлением выше атмосферного (давление внизу колонны 1 ,2 бар. предпочтительно 1,35 бар). Тепло, необходимое для поддержа ния кипения регенерируемого абсорбционного раствора и для производства пара для отгонки легких фракций генерируется при прохождении указан него раствора через кипятильник с насыщенным водяным паром. Кислые газы, которые вьщеляются в регенера ционной колонне, отгоняют водяным паром, генерированным в кипятильнике из абсорбционного раствора, и подают в конденсационную систему. В этой системе газообразную фазу охлаждают в конденсаторе, потом ее отделяют в сепараторе в виде газообразной смеси, состоящей из кислых газов Нл5 и СО, которзпо удаляют из системы, а сконденсированную жид кую фазу (конденсат) рециклизуют в регенерацйонную колонну. Регенерированный абсорбционный раствор выводят и направляют в начальную дросселирующую камеру. В этой камере происходит быстрое падение давления регенерированного абсорбционного раствора, в результате чего образуется паровая фаза, состоящая по существу, из паров воды. Происходит первое охлаждение регенерированного абсорбционного раствора. Из начальной камеры дросселирования абсорбционный раствор затем направляют в последнюю камеру дросс лирования , в которой давление абсорбционного раствора снова резко падает с образованием в результате новой паровой фазы, состоящей, по существу, из паров воды, давление которых ниже давления паровой фазы образовавшейся в начальной камере дросселирования, и нового охлаждения регенерированного абсорбционного раствора. Паровую фазу, выходящу из камеры конечного дросселирования , снова сжимают компрессором до давления, равного давлению паровой фазы, выходящей из камеры начального дросселирования, и паровые фа134зы, имеющие одно и то же давление, выходящие из компрессора и камеры начального дросселирования, объединяют в компрессоре. В этом компрессоре все полученные паровые фазы сжимают до давления, равного давлению внизу регенерационной колонны, и полученную в результате сжатую паровую фазу добавляют к регенерированной паровой фазе и направляют в регенерацйонную колонну, Дросселированный регенерированный абсорбционный раствор, выведенньш из последней камеры дросселирования, которьй потерял количество воды, соответствующее количеству водяного пара, полученного в камерах дросселирования во время двух последовательных этапов дросселирования и охладившийся частично во время указанных этапов дросселирования, направляют для осуществления непрямого теплообмена с абсорбционным раствором, содержащим абсорбированные кислые соединения, подаваемые из зоны абсорбции, и нагревают указанный абсорбционный раствор перед введением этого последнего в регенерацйонную колонну. На выходе из системы теплообменника регенерированный абсорбционньй раствор направляют на охлаждение до температуры абсорбции. Охлажденный регенерированный абсорбционный раствор подают в сборник , откуда его направляют в зону абсорбции. Испарение воды, вызванное дроссеированием регенерированного абсорбционного раствора в камерах дроселирования, приводит к охлаждению казанного абсорбционного раствора. Кроме того, каждый этап дросселиро-г ания представляет собой новую зону отгонки, которая увеличивает исло теоретических тарелок регенеационной колонны и это позволяет ократить количество газа для отгонки. Кроме того, сжатый водяной пар, производимый компрессорами из одяного пара, испарившегося в камеах дросселирования, снова объединяют в регенерационной колонне с водяным паром, полученным при кипяении регенерируемого абсорбционого раствора, что способствует отгонке фракций, выделенных кислых газов водяным паром. Наконец, понижение температуры регенерированного абсорбционного раствора явившееся следствием испарения воды в камерах дросселирования, заметно уменьшает расход охлаждающей текучей среды в холодильнике и в конденсационной системе,- причем охлаждающей текучей средой обычно являет ся вода. Пример. В установке, аналогичной описанной, очищают природный газ, содержащий и 002 промывкой абсорбционным раствором, представляющим собой водный раст вор диэтаноламина , содержащий примерно 30 мае . % диэтаноламина. Очищаемый природньй газ содержи по объему 15% Н jS и 10% COj,, остал ное представляют собой углеводороды, из которых 69% приходится на м тан. Абсорбция при этой очистке ведется под давлением 78 бар, при , расходе очищаемого газа, подаваемого в абсорбционную колонну, 1, , расходе абсорбционного раствора, подаваемого в абсорбционную колонну 570 т/ч. Регенерация - при давлении внизу колонны 2,5 бар, затратах пара на кипячение 54 т/ч, температуре кипячения 129°С. Дросселирование регенерированного расхода амина производится при давлении в начальной камере дросселирования 1,6 бар и давлении в конечной камере дросселирования 1,05 бар. Использование изобретения позволяет улучшить технико-экономические характеристики процесса абсорбционной очистки- газов от кислых компонентов и снизить стоимость процесса за счет экономии пара.

СПОСОБ РЕГЕНЕРАЦИИ НАСЫЩЕННОГО СЕРОВОДОРОДСМЙ И/ИЛИ ДВУОКИСЫО УГЛЕРОДА АБСОРВ1ЩЭННОГО РАСТВОРА, вк1шчаюв(ий эжект|фование насыщенного раствора в зону регенерации, имеющей давление внизу зоны 1,35 бар, отвод сероводорода и/или двуокиси углерода из верхней части зоны регенерации, отбор регенерированного раствора из нижней части зоны и многоступенчатое последовательное дроссешфоваяне регенерированного абсорбционного раствора с получением нескольких паровых фаз с последзпощим возвратом их в зону регенерации, отличающийся тем, что, с целью снижения расхода пара и повышения степеш регенерации, полученные паровые фазы предварительно объединяют и эжект1фуют в нижнюю зону регенерации под давлением, равным давлению в эт зоне.