Способ очистки коксового газа от бензольных углеводородов и нафталина Советский патент 1982 года по МПК C10K1/08 

(54) СПОСОБ ОЧИСТКИ КОКСОВОГО ГАЗА ОТ БЕНЗОЛЬНЫХ УГЛЕВОДОРОДОВ И НАФТАЛИНА Изобретение относится к тонкой очист ке коксового газа под давлением от бен эогаьных углеводородов и па влияа и может быть использовано в коксохимиче кой и химической промьшшенностях на установках, использующих коксовый газ для вьщепения из него водорода криогенным методом, в частности дня синтеза аммиака. Известен способ тонкой очистки коксового газа под давлением от бензольных углеводородов и нафталина каменноугольным, соляровым маслом или специальными низколетучимн поглотителями, например, тетрамином 1 . Применение традиционных высококипяпшх низколетучих поглотителей (солярового и каменноугольного) и остродефицитного тетралина связано с наличием неизбежных проскоков, бензольных углеводородов, нафталина, тяжелых непредель ных соединений и компонентов поглотителей с очищаемым газом, которые затем в процессе криогенного разделения последнего вьшадают в твердом виде в разделительных ешпаратах, что вынуждает периодически останавливать процесс разделения коксового газа для разогрева теплообменников и очистки их (в том числе с применением ручного труда) от твердых отложении. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ очистки коксового газа под давлением от бейзольного углеводорода ц на(1талина, состоящий в обработке исходного коксового газа сольвентом в смеси с водным раствором хлористого кальция при (-17) -, (-22)° С и последующего его ступенчатого охлаждения в процессе криогенного разделения. В ходе дальнейшей тонкой очистки газ нагревается до 25 - 35° С и вьпие, например, для очистки газа от окиси азота его нагревают под давлением до 100°С. Обычное ступенчатое охлаждение коксового газа - предварительный этап 39 собствешю криогенного разделения, вклю чает порвоначалыюе охлаждение газа до 5 - 10°С. При этом конденсируется и удаляется из газа основная масса влаги и оставшихся бензольных углеводородов. Затем на второй cTyiiemi газ охлаждают в так назьгоаемой тепловой ветви азот-водородной смесью, этиленовой фракцией и богатым газом до (-45 благодаря чему удаляется еше часть остаточных бензольных углеводородов и влаги. В третьей ступени при (-80)°С производят окончательную очистку газа от бензольных углеводородов к влагйЧ23 Недостаток этого способа состоит в том, что предварительная обработка сскпьвентом при (-17)-(-22)С сложна и требует применения дорогостоящего холодильного оборудования. При таком способе очистки в разделительный аппарат проскакивает значительные количества нежелательных примесей: бензольных углеводородов, тяжелых непредельных соединений, масел и т.п., кристаллиз гющихся при охлаждении что заставляет часто останавкивать про цесс разделения для о шстки аппаратуры от твердых отложений, н остаточное содержание бет зольных углеводооодов и нафталина составляет 0,3 г/нм.. Цель изобретения - позволение степе очистки и упрощение процесса. Поставленная цеш достигается тем. что согласно способу очистки коксового газа от бензольных углеводородов и Hai| талина, вкл1очаю.щим предварительную об работку ИСХОДНО1Х) газа сольвентом и последующее ступенчатое его охлаждени обработку газа сольвентом осуществляю 1ФИ . Датшый способ позволяет с;:ддественн утфостить и удешевить технологическую схему процесса при достаточно полном извлечении бе1йзапьных углеводородов, нафталина и тяжелых непредельных сое- (суммарное содержание их в газе не превышает О,1 г/нм). Это до стигается за счет обогащения газа, в процессе его промывки сольвентом, высококигопднми ютклическими углеводородами (триметилбензолами, эуш-топуопам диэтнлбензолами и т.п.). при конденсади которых в жидком виде в последующих теплообменниках теплой ветви ими вы полняется функция и абсорбента для дополнительного выделения из очшдаемогю газа примесей бензапьных ут-леводоро дов, нафт-алина, тяжелых непредельных 4 соединений, и антифриза, препятствующего их затвердеванию при низкой температуре. Благодаря тому, что основное количество бензольных углеводородов н нафталина удаляются из газа при положительных температурах, удаление остаточfibix их количеств и испар1гошегося сольвента при последующих низких температурах не требует больших затрат холода, Таким образом, обработка газа сольвентом при 0-45С позволяет отказаться от применения специальных холодильных машин и связанного с ним комплектующего оборудования за счет дополнительной o4HCTKVi газа испарившимися в него фракциями сольвента, конденсирующимися в лшдком виде в последующей теплообме -шой аппаратуре, В этих теплообменниках сольвент выполняет рать и абсорбента и антифриза. Выбранный интервал температур обусловлен тем, что при 0-4Бс в газ уходят сольвент в количестве, достаточном для удаления уносимых с газом примесей бензола, нафталина и тяжелых непредельных соединений на стадии охлажде1шя перед его криогенным разделением. Способ позволяет обеспечить непрерывную работу разделительного аппарата в течение ЗОО-351 сут. Предпочтительным температурным режимом следует считать 2О-40 0. Однако удовлетворительные результаты достигаются и при более низкой и высокой температуре. Вместе с тем, повьпиение температуры процесса вьпне нецелесообразно, так как это йе повьппает продолжительность непрерывной работы разделительного агрегата, а снижение ниже потребует применения холодильных мащин. Кроме этого, не будет обеспечиваться внесение в газ сольвента для последующей доочистки газа, Пример, Тонкой очистке от бензольных углеводородов и нафталина сольвентом подвергают 32 тыс. нм7ч коксового газа под давлением J.5 ата, содержащего, бензольные углеводороды 6| нафталин 0,2, тяжелые непре дельные соединения 1,5, Процесс очистки осуществляют в про тивоточном абсорбере, снабженном 30 масссюбменными тарелками. Удельный расход поглотители 0,3 л/нм, температура газа до абсорбера , сольвента . Содержание бензольных углеводородов в сольвенте, поступающем на обработку газа, 0,1%, нафталина 0,5%, тяжелых непредельных соединений 0,О5%,

После обработки газа сольвентом, остаточное содержание в газе, г/нм: бензольные утеводороды 0,1, нафталин 0,О02, тяжелые нещ5едельные соединения 0,О74.

Кроме этого, газ увлекает 2,33 г/нм сольвента.

ОчШценнь1Й газ подвергают далее ступенчатому охл.аждению в разделительном аппарате (теплообменниках):

I ступень до

}} ступень до -45°С

11) ступень до

При этом в теплообменниках образует ся жидкий конденсат из унесенных газом бензольных углеводородов, нафталина и сольвента, который вьшодят непредельно и передают в сольвент, направляемый на ректифякапию. Через каждые 5 ч производят переключение теплообменков для разогрева с целью вьюода конденсата влаги.

Далее очишенный газ направя$пот в разделительный аппарат, где конденсируругся все компоненты газа, кроме водс рода. Разделительный аппарат работает непрерьгано без остановки на очистку

351 ДБНЬ.

Использование предлагаемого способа позволяет вести очистку коксового газа в непрерьтном процессе в течение почтя; одного года, исключить потери бензольных углеводородов с отработанным nomoTBfтелем. Экономический эффект при его использовании ЗО тыс. руб.

Формула изобретения

Способ очистки коксового газа от бензольных углеводородов и нафталина, включаюпщй предварительную обработку исходного газа сольвентом и последующе ступенчатое его охлаждение, отличающийся тем, что, с целью повышения степени очистки и упрсшения щзоцесса, обработку газа сольвентом осуществляют при 0-45° С.

Источники информапии, принятые во внимание при экспертизе

1.Справочник коксохимика. Т. 3, М., Химия, 1966, с. 154-156.

2.Анфеев Ф. А., Каргин С. А. и др. Технология связанного азота. М., Химия, 1966., с, 162-166 ().

t«-