Способ очистки газа от сероводорода и двуокиси углерода Советский патент 1982 года по МПК B01D53/14 

ная регенерация раствора проводится в одной отгонной колонне при одной температуре 2 ,

Недостаток известного метода сравнительно грубая очистка газа от сероводорода. Так, для газоЕ с давлением 21 атм при исходном содержании 0,6% и СО 2-13% в очиш.енном газе остается 575 мг/нм серсзводорода.

Цель изобретения - повышение степени извлечения сероводорода.

Поставленная цель достиагется тем, что согласно способу очистки газа от сероводорода и двуокими углерода путем двухступенчатой абсорбции раствором трикалийфосфата с последующей регенерацией насыщенного абсорбента при повышенной температуре, насьиченный абсорбент подвергают регенерации при 115-125С, после чего его делят на два потока,первый из которых Е количестве 80 - 97% возвращают на первую ступень обработки абсорбции, а второй направляют на глубокую регенерацию при 135-150°С. а затем его смешивают с флегмой со стадии первичной регенерации, охлаждают и подают на вторую ступень абсорбции .

1Три этом используют флегму, полученную при охлаждении парогазовой смеси на стадии первичной регенерации абсорбента, из которой предварительно удаляют примеси сероводорода и углекислого газа.

Цели при использовании известного метода для очистки газов с давлением 21 атм при исходном содержании 0,6% и С()2 13% (отношеЕ1ие COj.: Н, 22 в с чищенном газе остается 575 мг/нм сероводорода, то при очистке такого Гбза. при давлении 55 атм содержание в очищенном газе составляет 220 мг/нм . Таким образом, предлагаемый способ позволяет повысить степен очистки газа в 2 раза.

Указанные температурные интервалы регенерации раствора трикалийфосфата обусловлены требованием тонкой очистки газа от сероводорода (20 мг/нм) при значительно большей концентрации в газе двуокиси углерода. При применении селективного поглотителя, кроме извлечения из газа сероводорода, все же происходит поглощение части двуокиси углерода.

При регенерации поглотительного раствора сравнительно легко происходит выделение сероводорода, двуокись углерода гораздо, труднеевьщеляется из раствора. Наличие двуокиси углерода в растворе повышает парциальное давление и снижает степень очистки. Известно, что на полноту десорбции двуокиси углерода из щелочных поглотительных растворов существенно влияет температура

регенерации. Так, для водных раствоpopi моноэтаноламина повышение температуры регенерации со 120 до 135° приводит к уменьшению концентрации двуокиси углерода в регенерированном растворе от значения - 0,1 до - -0,06 моль/моль, а при 150С до 0,03 моль/моль (С концентрация щелочного реагента). Аналогичная зависимость характерна таюхе для растворов трикалийфосфата Поэтому для достижения тонкой очистки газон введена вторая ступень регенерации с ггавышением температуры до IBS-lbO C.

Подлехащие очистке природигле газы (или генераторные газы с отношением концентрации сероводорода к двуокиси углерода 1:10 - 1:50 пол давлением до 50 атм направляется в абсорбент барботажного типа, состоящий из двух секций. На ороше;1ие нижней секции подается регенерированный раствор трикалийфос(1|ата концентрациеуЭ 2,5 моль/л при 30ЬО°С. Благодаря разнице в скоростях абсорбции сероводорода и двуокиси углерода (значения коэффициента массопередачи fi более чем в 25 раз )3iajje, чем двуокись углерода происходит селективное поглощение , сероводорода на 90-95% при одновременной очистке от СО2 на 10-15%. Очищень:ые в этой реакции газы поступают во вторую секции) абсорбента, на орошение которой подается дополнительно регенерированный разбавленный раствор трикалийфосфата концентрацией 1 моль/л. В этой секции достигается тонкая очистка газа от сероводорода. Раствор из верхней секции перетекает в нижнюю, где смешивается с основным количеством поглотительного раствора.

Из нижней секции абсорбента поглотительный раствор через экспанзер и теплообме шик подается на отгонную колонну первой ступени, где при 115-125°С происходит его регенерация. Часть регенерированного раствора в количестве 3-10% от общего подается через теплообменник на отгонную колонну второй ступени, где при 140-150с производится дополнительная пегенерация с целью более полной отгонки двуокиси углерода и сероводорода.

Парогазовая смесь из отгонной колонны первой ступени поступает в коденсатор, 1де охлаждается до 40 С. Кислые газы (смесь сероводорода и двуокиси у1лерода) отделяются от флегм в сепараторе и направляют на производство серы или серной кислоты, а флегма (сконденсированная влага), имеющая температуру 60-70 С, подается на верхнюю часть отгонной колоньы второй ступени, отделенную

по раствору от основной части колонны глухой тарелкой, где из флегмы при 140 С отгоняются парогазовоГ) смесью растворенные сероводород и двуокись углерода.

Формула изобретения

1. Способ очистки газа от сероводорода и двуокиси углерода путем двухступенчатой абсорбции раствором трикалийфосфата с последующей регенерацией насьпценного абсорбента при повьииенной температуре, о тличающийся тем, что, с целью повышения степени извлечения сероводорода, не.сьпценный абсорбент подвергают регенерации при 115-125 после чего его делят на два потока, первы из которых в количестве 8097% возвращают на первую ступень абсорбции, а второй направляют на глубокую регенерацию при 135-150°С, а затем его смешивают с флегмой со

стадии первичной регенерации, охлаждают и подают на вторую ступень абсорбции.

2. Способ ПОП.1, отличаю1д и и с я тем, что используют флегму, полученную при охлаждении парогазовой смеси на стадии первичной регенерации абсорбента , из которой предварительно удаляют примеси сероводорода и углекислого газа.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Николаев В.Ю., Плинер В.М., Грищенко В.Л. Развитие производства газовой серы на Мубарекском ГПЗ. Газовая промышленность. С., Подготовка и переработка газа и газового конденсата ,. М. , 1960, вып. 6, с. 1-5

2.Коуль Л.Л., Ризенфельд Ф.С. Очистка газа. М., Недра, 1968, с.95-97 (прототип).