ВСЕСОЮЗНАЯ !ПАТЕНТШЗ-Т[КНН';::Пй1;1 Советский патент 1971 года по МПК B01D53/00 

Изобретение,относится к области очистки газов, а именно газов, образование которых связано с высоким давлением, например природного .и других газов, содержащих помимо углеводородов и сероводорода двуокись углерода, азот, меркаптаны и другие компоненты.

Для очистки газов от сероводорода, серьезно затрудняющего своим присутствием в примесях технологию переработки углеводородсодержащих газов, в промышленной практике применяют различные процессы, связанные с повышенным давлением газов, например промывку жидким поглотителем под давлением (физическая абсорбция), экономичность использования которых в значительной степени определяется свойствами применяемого поглотителя. Абсорбенты, используемые в настоящее время для очистки углеводородсодержащих газов от сероводорода, при промышленных нагрузках могут разлагаться с образованием продуктов, разрушающе действующих на аппаратуру.

Цель настоящего изобретения - расширение ассортимента поглотителей, а следовательно, поиск нового абсорбента для удаления сероводорода из углеводородсодержащих газов, являющегося достаточно химически стойким соединением, отличающегося минимальным коррозионным действием на аппаратуру и одновременно обладающего всеми свойствами, необходимыми для поглотителей, - достигается использованием сложных эфиров фосфоновой кислоты и их производных, представляющих собой очень стабильные соединения с незначительной упругОСтью пара, низкой вязкостью и высокой растворяющей способностью по отношению к сероводороду и, например, к двуокиси углерода, по сравнению с известными органическими растворителями, например трин-бутилфосфатом.

Сероводород из углеводородсодержащих газов удаляется путем промывки под давлением с последующей регенерацией поглотителя. На фиг. 1 приведен график растворимости

сероводорода и двуокиси углерода в ди-н-бутиловом эфире н-бутилфосфоновой кислоты и три-н-бутилфосфате при 25°С в бинарной системе; на фиг. 2 - схема устройства для очистки газов с применением в качестве поглотителя дибутилового эфира н-бутилфосфоновой кислоты.

Растворимости определялись в одинаковых условиях и при использовании одинаковой аппаратуры. На оси ординат графика отложено

парциальное давление газовых компонентов смеси, а на оси абсцисс - количество газа, абсорбированного на единицу количества растворителя. Помимо очень хорощей абсорбционной споты, обнаружена его достаточная абсорбционная селективность по отношению к углекислому газу. Растворимость метана в предлагаемом поглотителе очень незначительна, а растворимость более тяжелых углеводородов, например пропана, бутана и бензина, значительно выше, что позволяет из газа, подлежащего очистке, выделить фракцию тяжелых углеводородов. Метан, абсорбированный в очень небольших количествах, можно после промежуточного отделения растворителя вводить в подлежаш,ий очистке газ в качестве очень ценного газового компонента. Работа устройства.

75000 природного газа, содержащего (в об. %) 10 сероводорода, 12 углекислого газа и 78 .метаяа, по трубопроводу 1 поступает на вход абсорбционной колонны 2, в данном случае насадочной. В верхнюю часть абсорбционной колонны по трубопроводу 3 противотоком подают регенерированный поглотитель, поступающий Из отгоночяой колонны 4. При прохождении поглотителя через рабочий объем насадочной абсорбционной колонны происходит абсорбция сероводорода при давлении в колонне 73 ата. Кроме того, -происходит частичная абсорбция углекислого газа и метана. В результате из верхней части колонны 2 через трубопровод 5 отводят чистый газ, содержащий около 5 мг/Нм сероводорода и около 11 об. % углекислого газа.

Поглотитель, который нагревается при прохождении через абсорбционную колонну до 56°С за счет тепла, выделяющегося в результате процесса абсорбции, отводят из колонны 2 через трубопровод 6 в колонну 7 промежуточного сброса давления, где давление газа сбрасывают до 20 ата.

Выделяющийся в результате промежуточного сброса давления газ, содержащий (в об. %) около 15,8 сероводорода, 23,4 углекислого газа и 60,8 метана, компрессором подают через трубопровод 8 в абсорбционную колонну.

По трубопроводу 9 частично регенерированный поглотитель из колонны 7 подают в холодильник W, где поглотитель охлаждают до 20°С и затем подают по трубопроводу // в основную отделительную колонну 12, в которой путем сброса давления до атмосферного происходит частичное регенерирование поглотителя.

По трубопроводу 13 отводят 7250 газа, содержащего (в об. %) 71 сероводорода, 22 углекислого газа и 7 метана, который

можно использовать для получения серы по методу Клауса.

За счет десорбции в колонне 12 поглотитель охлаждается до 12°С. Это позволяет, используя теплообменник 14, охлаждать пол«остью регенерированный поглотитель до 21 °С и в то же самое время подогревать частично регенерированный поглотитель. Поглотитель отводят из теплообменника 14 через трубопровод 15 в подогреватель 16, где он нагревается до 80°С, и по трубопроводу 17 подают в верхнюю часть отгонной колонны 4, разбрызгивая противотоком со скоростью 1250 инертного газа и достигая полной регенерации промывочного средства.

Из отгонной колонны после охлаждения в теплообменнике 14 по трубопроводу 3 поглотитель подают насосом в абсорбционную колонну ПО трубопроводу 18 при температуре 21°С.

Газ, выходящий из отгонной колонны, содержит 62,4 об. % сероводорода и может использоваться для последующей переработки, например для получения серы по способу Клауса.

,

Предмет изобретения

Способ очистки углеводородсодержащих газов от сероводорода путем промывки поглотителем под давлением с последующей регенерацией используемого поглотителя за счет сброса давления, отличающийся тем, что, с целью расширения ассортимента поглотителей, в качестве последнего применяют эфир фосфоновой кислоты или производные указанного

эфира.

О Ю

Jl u-H-dj/ nj/JoSifJ н-ёутил /riC/7i//7 A

Фиг