Способ очистки газа от двуокиси углерода Советский патент 1990 года по МПК B01D53/14 

Изобретение относится к способам очистки газов от двуокиси углерода и может быть использовано в химической, нефтехимической и пищевой промышленности.

Цель изобретения - снижение затрат тепла и потерь моноэтаноламина.

На чертеже дано устройство, реализующее предлагаемый способ.

Пример 1. Конвертированный газ, содержащий 19,54 об.% С0г с температурой 40 С и давлением 32 ат, в количестве 218604 нм3/ч поступает в нижнюю часть абсорбера 1. Из абсорбера 1 газовая смесь выходит с температурой 45 С и содержанием СО 3,7 об.%. Водный раствор моноэтаноламина (МЭА) состава 20% МЭА+НгО в количестве мэ/ч, насыщенный С0г

до 0,6 моль С0г/моль МЭА, выходит из нижней части абсорбера 1 с температурой 85°С и поступает в десорбер 2, где происходит снижение давления до 1,4 ат. Регенерированный раствор МЭА выходит из десорбера 2 с содержанием С0г 0,53 моль С0г/моль МЭА и температурой 77°С и подается насо- ,сом 3 в абсорбер 1 через нагреватель 4. Температура регенерированного раствора на входе в абсорбер 80°С. Выделившаяся из десорбера 2 парогазовая смесь проходит холодильник 5 и сепаратор 6. Сконденсированные пары подают в десорбер 2.

Пример 2. Отличие от примера 1 состоит в том, что груборегенериро- ванный раствор нагревают до 100°С, после чего он поступает в абсорбер 1.

СП

4ъ Јъ

О 00

В абсорбере раствор нагревается до 105°С и насыщается до 0,57 моль С0г/моль МЭА. ПРи сбросе давления раствор регенерируется до 0,5 моль СО /моль МЗА и охлаждается до 95DC. Расход раствора такой че, как в примере 1 и составляет М77 мэ/ч. Содержание С0г в газе на выходе из абсорбера составляет 1,9 об.%.

Пример 3. Отличие от примера 1 состоит в том, что груборегене- рированный раствор нагревают до 78 С, после чего он поступает в абсорбер 1. В нижней части абсорбера раствор на- гревается до 81°С и насыщается до 0,66 моль СО /моль МЭА. ПРи сбросе давления раствор регенерируется до 0,6 моль С02/моль МЭА, охлаждается до 7б°С. Расход раствора М77 м3/ч. Содержание СО в газе на выходе из абсорбера составляет 17,1 об Д.

Пример Ц. Отличие от примера 1 состоит в том, что груборегене- рированный раствор нагревают до 103 С,

после чего он поступает в среднюю часть лбсорбера 1. В нижней части абсорбера раствор нагревается до 108 С и насыщается qo 0, 5 моль СО /моль МЭА. При сбросе давления раствор регенерируется до 0,3 моль С02/моль МЭА и охлаждается до 9б°С. Расход раствора Й77 . Содержание С02 в газе на выходе из абсорбера составляет 3,7 об.%.

Сравнение предлагаемых примеров 1- с известным проводят в сопоставимых условиях, чтобы обеспечить одинаковую степень очистки газа. Так как концентрация СО в очищенном газе по предлагаемому способу составляет 0,01 об.%, принято, что доочист- ка газа, выходящего из абсорбера 1, до этой величины проводится в стандартной установке МЭА-очистки.

В таблице приведены, сравнительные показатели известного и предлагаемого способов по примерам 1-.

Изобретение может быть использовано в химической, нефтехимической и пищевой промышленности. Очистку газа от двуокиси углерода проводят абсорбцией горячим водным раствором моноэтаноламина (МЭА) под давлением с последующей регенерацией раствора сбросом давления, нагнетанием раствора до давления абсорбции, дополнительным нагревом до 80-100°С и подачей на абсорбцию. Дополнительный нагрев раствора перед возвратом на абсорбцию до 80-100°С обеспечивает снижение потерь МЭА в 3,5-4 раза и затрат тепла в 1,7-2 раза. 1 ил., 1 табл.

Осуществление способа вне предлагаемых параметров (примеры 3 и 0 резко ухудшает показатели процесса. В случае, когда температура раствора на входе в абсорбер ниже 80 С (пример 3), температура раствора на выходе из абсорбера сравнительно низкая и составляет 81°С, что приводит к резкому снижению количества С0г, десорбироваиного сбросом давления. В результате увеличивается концентрация СО-г в газе, выходящем из абсорбера 1. Последнее приводит к увеличению затрат тепла и потерь амина на стадии доочисгки. В случае, когда температура на входе в абсорбер выше 100 С (пример М, температура рагг5

0

5

вора на выходе из абсорбера сравнительно высокая и составляет 108°С. Это приводит к увеличению температуры дросселируемого раствора в десорбере, что приводит к увеличению потерь тепла с парогазовой смесью, а также потерь амина (из-за увеличения температуры) . Потери тепла компенсируются в нагревателе k.

Как видно из полученных результатов, предлагаемый способ позволяет снизить в 3,5- раза потери абсорбента и в 1,7-2 раза затраты тепла на проведение процесса. Формула изобретения

Способ очистки газа от двуокиси углерода, включающий абсорбцию горячим водным раствором моноэтаноламин под давлением, регенерацию раствора сбросом давления, нагнетание раствора до давления абсорбции и возврат его на абсорбцию, отличающийся тем, что, с целью снижения затрат тепла и потерь моноэтанолами- на, раствор моноэтаноламина перед возвратом на абсорбцию нагревают до 80-100°С.

ГФ1

TJ