Способ очистки газа от диоксида углерода Советский патент 1986 года по МПК B01D53/14 

Изобретение относится к способам очистки газов от диоксида углерода и может найти применение в химической промышленности.

Цель изобретения - снижение энергозатрат и увеличение выхода товарного диоксида углерода.

На чертеже Схематически представлена установка, реализующая предлагаемый способ.

Установка для очистки газа от СО включает адсорбер 1, турбину 2, мотор 3, насос 4, экспанзеры 5-7, теплообменник 8 и десорбер 9.

Пример. На очистку подают газ, содержащий, об.%

COj СО И, СИ 4

л.

17,7 0,2

60,8

0,4

20,6

0,3

Газ при температуре 35 С и давлении 28 атм подают в абсорбер 1, куда сверху двумя потоками вводят раствор, содержащий 20% моноэтаноламина, 68% К -метилпирролидона и 12% воды. Температура насьпценного раствора, выходящего из аппарата 1, 55 С, степень карбонизации 0,66 моль СО /моль ЮА. В агрегате мотор-насос-турбина давление снижают до 5 атм. температуру - до 52 С. Степень карбонизации в экспанзере 5 уменьшается до 0,63 моль СОг/моль МЭА, в экспанзере 6 давление, температура, степень карбонизации снижаются до 1,3 атм; 50 С; 0,57 моль С02/моль соответственно. После теплообменника 8 на входе в аппарат 9, раствор имеет температуру 59 С. На выходе из аппарата 9 температура раствора 60 С степень карбонизации 0,1 моль СО /моль МЭА. В аппарате 7 с помопцзш вакуу1 1-насоса поддерживают давление 0,1-0,2 атм, температуру раствора на выходе аппарата 5-48 С, степень кар- . бонизации 0,5 моль СО /моль МЭА. На- сьщающийся раствор, вьшодимый в среднем сечении абсорбера при температуре 75°С и степени карбонизации 0,44 моль С02/моль МЭА, подают в теплообменник 8, затем вновь возвращают в абсорбер, где он смешивается с потоком раствора из экспанзера 7, Абсорбент из средней части абсорбера охлаждают нз 10-20 С в теплообменниг ке 8 и вновь подают в абсорбер.

Очищенный газ имеет состав, об.Х

0,01

2

0,6

0,3

72,8

24,3

В таблице приведены состав раствора, температура tg вверху абсорбера и величина охлаждения ut насыщающегося раствора из средней части абсорбера, а также полученные показатели (содержание СО,, в очищенном газе, энергозатраты, количество получаемой товарной СО применительно к очистке синтез-газа от диоксида углерода в производстве аммиака, В состав смещанных растворителей, представленных в таблице, входят: моноэтаноламин (МЭА), Н-метил- пирролидон (N-МП), тетрагидрофур- фуриловый спирт (ТГФС), метанол, вода. .

Формула изобретения

1.Способ очистки газа от диоксида углерода, включающий обработку газа в абсорбере смесью алкинолами- нов и высококипящих органических растворителей при повьщхенном давле- НИИ, последующую регенерацию насыщенного абсорбента путем дросселирования, деления полученного груборегенерированного абсорбента на два потока с возвратом одного из них в среднюю часть абсорбера и подачей другого на окончательную десорбцию и возврат тонкорегенерированного абсорбента в верхнюю часть абсорбера, отличающийся тем, что, с целью снижения энергозатрат и увеличения выхода товарного диоксида углерода, дросселирование ведут ступенчато с отбором товарного диоксида . углерода на второй и/или последующих ступенях дросселирования и поток абсорбента перед окончательной десорбцией подогревают за счет рекуператив- ного теплообмена с абсорбентом из средней части абсорбера,

2.Способ по п.1, отличающийся тем, что температуру абсорбента, возвращаемого в верхнюю

часть абсорбера, поддерживают в интервале 50-60 С, а температуру абсорбента из средней части абсорбера снижают на 10-20 С.

Без дросселирования

МЭА+Н О

38 О 0,01

1 ступень дросселирования МЭА+СН50Н+

40 . О 0,01

57 18 0,01 60 20 0,01 M3A+N Mn+H О 50 10 0,01,

61 49 61

9 0,03 9 0,01 21 МЭА+ТГФС+Н,0 55 17 0,01

МЭА-)-СН,ОН+

+Н20

55 15 0,01

-2

9,77-10 4211

216

1,47-1 о 1256

58

753

755

763

924

1032

759

983

188 188 188 188 188

182 179

Изобретение относится к способам очистки газов от СО., применяемым в химической промьшленности и позволяющим снизить энергозатраты и увеличить выход товарного диоксида углерода. Газ, содержащий COj, при повьппенном давлении подают в абсорбер, куда сверху вводят смесь моно- зтаноламина, N-метилпирролидона и воды, затем в нескольких экспанзе- рах ведут дросселирование. Газовую смесь из первого экспанзера выбра- сьшают, СО2 КЗ остальных экспанзеров :используют как товарный продукт. Грубогенерированный сорбент ий последнего экспанзера подают в среднюю часть абсорбера для поглощения СО.. Часть сорбента из предпоследней ступени дросселирования подогревают за счет рекуперативного теплообмена с абсорбентом из средней части абсорбера, охлаждая последний на 10-20°С, и направляют его на десорбцию, полученный тонкорегенерированный абсорбент с температурой 50-60 С подают в верхнюю часть абсорбера. Расход электроэнергии и затраты тепла на регенерацию абсорбента составляют

редактор С. Лисина

Составитель F. Винокурова

Техред А.Кравчук Корректор М. Самборская

Заказ 6991./6

Тираж 663Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д. А/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4