АБСОРБЕНТ ДЛЯ ОЧИСТКИ ГАЗОВ ОТ СЕРОВОДОРОДА Советский патент 1995 года по МПК B01D53/14 

Изобретение относится к процессам абсорбционной очистки газов от сероводорода и может найти свое применение в нефтяной, газовой, нефтеперерабатывающей и химической отраслях промышленности.

Известен абсорбент для очистки газа от сероводорода на основе водного раствора гидроокиси железа [1]
Основным недостатком этого абсорбента является невысокая скорость регенерации.

Наиболее близким к описываемому по технической сущности и достигаемому результату является абсорбент для очистки газов от сероводорода, включающий водный раствор хелатного соединения железа, органического амина и гидроокиси или карбоната щелочного металла в следующих количествах, г/л:
Хелатное соединение
железа (в пересчете на железо) 0,1-50 Органический амин 1-250
Гидроокись щелоч- ного металла До рН 10 Вода До 1 л
Основным недостатком этого абсорбента является его высокая коррозионная активность, до 5 мм/год при 50^оС.

Целью изобретения является снижение коррозионной активности абсорбента.

Цель достигается абсорбентом для очистки газов от сероводорода, включающим водный раствор хелатного соединения железа, органического амина и гидроокиси или карбоната щелочного металла, который дополнительно содержит фосфат натрия или калия, или аммония в следующих количествах, г/л:
Хелатное соединение
железа (в пересчете на железо) 1-12 Органический амин 2-60
Гидроокись или кар-
бонат щелочного ме- талла 1-60
Фосфат натрия или ка-
лия, или аммония (в пе-
ресчете на фосфат- анион) 1-32 Вода До 1 л
При этом в качестве органического амина он содержит диметиламинопропионитрил или этаноламин, или дибутиламин.

Данный абсорбент обладает а 10 раз меньшей коррозионной активностью по сравнению с известным абсорбентом.

При детальном исследовании абсорбентов на основе хелатных соединений железа, содержащих органические амины, было обнаружено, что введение в абсорбент фосфатов щелочных металлов в соотношении амин фосфат-анион ≥ 1,5, резко (в 10 и более раз) снижает коррозионную активность абсорбента. Кроме того, наряду с соблюдением указанного соотношения должно быть выдержано и соотношение фосфат-анион железо ≥1 и количество фосфат-аниона в сорбенте не должно превышать 32 г/л и быть не ниже 1 г/л. Последнее обусловлено тем, что при содержании фосфат-аниона выше 32 г/л уменьшается стабильность абсорбента (выпадает нерастворимый осадок) и ниже 1 г/л не достигает снижения коррозионности абсорбента.

П р и м е р 1. Абсорбент готовят путем растворения компонентов в дистиллированной воде или в паровом конденсате. В 800 мл воды при постоянном перемешивании растворяют 19,5 г хлорного железа (FeCl₃^.6H₂O), а затем 40 г динатриевой соли этилендиаминтетрауксусной кислоты (трилон Б). При этом получают желто-оранжевый раствор хелатного соединения железа с трилоном Б. В полученный раствор при перемешивании вводят 40 г фосфата натрия (NaPO₄^.12H₂O, а затем добавляют 25 г диметиламинопропионитрила (ДМПН). После перемешивания в полученный раствор по каплям вводят 10%-ный водный раствор карбоната натрия (соды), регулируя рН раствора в пределах от 7 до 10. Затем объем раствора доводят до 1 л добавлением воды.

Приготовленный абсорбент содержит 4 г/л железа в виде хелатного соединения, 25 г/л диметиламинопропионитрила, 10 г/л фосфат-аниона, остальное сода и вода. рН абсорбента равен 8,5. Аналогичным образом готовят абсорбенты других составов.

П р и м е р 2. Гравиметрическим методом по автоклавной установке измеряют скорость коррозии стали БСт3СП в абсорбенте при температуре 50^оС. Общая продолжительность опыта составляла 625 ч, из них нагрев при 50^оС производился в течение 145 ч. Остальное время образцы находились в ячейке при температуре 18-20^оС. При расчетах скорости коррозии продолжительность экспозиции образцов принималась равной 145 ч. Усредненные результаты определения скорости коррозии стали в абсорбенте приведены в таблице. Здесь же для сравнения приведены результаты определения скорости коррозии стали в описанных выше условиях в известном абсорбенте (пример 7 и 8).

Из приведенных в таблице данных видно, что абсорбент предлагаемого состава в сравнении с известным обладает более низкой коррозионной активностью при сохранении высокой поглотительной способности по отношению к сероводороду. При использовании предлагаемого абсорбента скорость коррозии стали снижается в десятки раз, что обеспечивает длительную, бесперебойную работу установки очистки газов от сероводорода.

Предлагаемый абсорбент может быть использован для очистки от сероводорода и меркаптанов малосернистых природных, попутных, нефтезаводских и отходящих газов.

При использовании изобретения может быть получен значительный технико-экономический эффект за счет увеличения срока службы аппаратуры и снижения затрат на проведение процесса очистки.

1. АБСОРБЕНТ ДЛЯ ОЧИСТКИ ГАЗОВ ОТ СЕРОВОДОРОДА, включающий водный раствор хелатного соединения железа, органического амина и гидроокиси или карбоната щелочного металла, отличающийся тем, что, с целью снижения его коррозионной активности, он дополнительно содержит фосфат натрия, или калия, или аммония в следующих количествах, г/л:
Хелатное соединение железа (в пересчете на железо) 1-12
Органический амин 2-60
Гидроокись или карбонат щелочного металла 1-60
Фосфат натрия, или калия, или аммония (в пересчете на фосфат-анион) 1-32
Вода До 1 л
2. Абсорбент по п.1, отличающийся тем, что в качестве органического амина он содержит диметиламинопропионитрил или этаноламин или дибутиламин.