Установка для очистки газов Советский патент 1982 года по МПК B01J19/04 

(S) УСТАНОВКА ДЛЯ ОЧИСТКИ ГАЗОВ

Изобретение относится к технике очистки газа от сернистых соединений и двуокиси углерода поглотительными растворами, содержащими активный химический реагент, и может быть иеполь зовано при очистке нефтезаводских или коксовых газов и особенно газов пиролиза в производстве низших олефинов. Известна установка для очистки газов от сероводорода и двуокиси углерода растворами этаноламинов, включающий узел абсорбции и узел регенерации поглотительного раствора от кислых примесей 1). Известна также установка для очист ки газов, -преимущественно от сернистых соединений и двуокиси углерода, включающая соединенные между собой абсорбер, разделительную емкость, теп лообменник, десорбер и холодильник L2 Установка работает следующим образом. Пирогаз проходит противотоком раст вору моноэтаноламина (МЭА) в абсорбере. Насыщенный абсорбент, выходящий с низа колонны, промывается в экстракторе от полимеров бензином и после разделения с последним в емкости поступает в верхнюю часть отдувочной колонны. Углеводороды, растворенные в абсорбере, отдуваются метаном и с верха колонны смесь метана и углеводородов направляется на всас компрессора. Насыщенный поглотительный раствор выводится из куба колонны и через теплообменник, где нагревается регенерированным раствором, поступает в среднюю часть десорбера. Проходя по тарелкам сверху вниз, абсорбент регенерируется от СО и и собирается в кубе колонны, откуда через теплообменник и холодильник подается на орошение абсорбера. Выделившиеся кислые газы после охлаждения выводятся из установки на получение элементарной серы. Часть раствора МЭА постоянно сбрасывается с установки на нейтрализацию для исключения накопления п эодуктов деградации МЭА, продуктов коррозии и ПАВ. Периодически установку останавли вают на чистку от полимеров. В ,это вре мя очистка пирогаза от кислых примесей производится на установке щелочной очистки. Недостатком такой установки являются использование метода экстракции с последующей отдувкой метаном углеводородов, который не обеспечивает очистку абсорбента от водорастворимых продуктов деградации МЭА, а также про дуктов коррозии, ПАВ и частично полимеров; значительные эксплуатационные расходы из-за потерь МЭА при сбросе части абсорбента из системы и нёобхо™ димости н.ейтрализации этого потока J большие затраты на механическую чиctку системы от отложений значительный расход щелочи на очистку и кислоты на нейтрализацию сернисто-щелочных стоков в периоды остановки установки на чистку от отложений 5 значительный объем сточных вод при этом, невысокая (надежность установки. Целью изобретения является повышение экономичности процесса за счет осуществления, полной регенерации абсорбента. Эта цель достигается тем, что уста новка для очистки газов, включающая соединенные между собой абсорбер, раз делительную емкость, теплообменник, десорбер и холодильник, согласно изоб ретению снабжена термогидростабилизй-, рующей камерой, соединенной с нижней . частью абсорбера и разделительной емкостью, и перегонным кубом, соединенным с нижней частью десорбера и термо гидростабилизирующей камерой. На чертеже изображена схема установки для очистки газов. Установка coctoит из последователь но соединенных между собой абсорбера. 1, термогидростабилизирующей камеры 2 разделительной емкости 3, теплообменника k, десорбера 5, насоса 6, холодильника 7, соединенного с верхом абсорбера 1, причем кубовая часть десор - бара 5 дополнительно сообщена с перегонным кубом 8, верх которого соедине со средней частью.десорбера 5 и камерой 2, а нижняя часть - через смоловыделитель 9 с печью 10 дожига. Кроме того, выход из водного отсека конденсатной емкости 11 соединен со смоловыделителем и перегонным кубом, а выход из углеводородного отсека - с разделительной емкостый. Установка работает следующим образом. Газ проходит противотоком раствору МЭА в абсорбере 1, очищается от сернистых соединений и двуокиси углерода и выводится с установки на дальнейшую переработку. Регенерированный 12-15 ный водный раствор МЭА поступает на верхнюю тарелку этого абсорбера. Стекая по тарелкам, раствор насыщается кислыми газами, ненасыщенными углеводородами (например, 1,3-Циклопентадиеном, стиролом и т. д.) и собирается в кубе колоннь, откуда сбрасывается в камеру 2. В последней абсорбент подвергается термогидростабилизации при температуре 60-100°С и давлении, равном давлению в абсорбере или более НИЗКОМ, в присутствии водЬрода и катализатора, содержащего, например, 33 Ni или до 1 благородных металлов: Pt, Pd или Ru на носителе объемной скорости 0,01-0,1 ч Температура в камере 2поддерживается за счет конденсации паров воды и МЭА, поступающих из смоловыделителя 9 и куба 8, или обогрева глухим паром. В этой камере ненасыщенные углеводороды, находящиеся в абсорбенте и склонные к образованию твердых, отложений при повышенных температурах, превращаются в стабильные низкомолекулярные соединения, например стирол - в этилбензол, 1,3-циклопентадиен - в циклопентан и т. д, В камеру 2 подается также водород или метановодородная фракция (до 5 1 м абсорбента). Избыток водорода или метановодрродной фракции с легкими yi- леводородами, отдутыми из поглотительного раствора, сбрасывается на установку гидрирования пироконденсата. Абсорбент, освобожденный от ненасыщенных углеводородов, вместе с углеводородной фазой выводится в емкость 3или, минуя ее, - через теплообменник k в деморбер 5- В емкости 3 происходит отделение абсорбента от углеводородной фазы, образовавшейся в камере 2, который возвращается в абсорбёр 1 для промывки его от органических отложений или в линию насыщенного абсорбента. Избыток углеводородов сбрасывается в колонну первичного фракционирования (КПФ). Абсорбент через теплообменник k, где нагревается за счет тепла регенерированного раствора до , из емкости 3 поступает на регенерацию от кислых примесей в десорбер 5. В процессе регенерации при температуре 110-12Q и давлении до 2 кг/с содержание кислых примесей в растворе снижается с 0,,5 до 0,1-0,2 моль кислого газа на 1 моль МЭА. Тепло в этот десорбер подводится с помощью кипятильника 12. До 2% циркулирующего /в системе абсорбента выводится в куб 8, где при 1 0-165 С водный раствор отгоняется от водорастворимых продуктов деградации МЭА, органических кислот, продуктов коррозии, высококипящих смолистых веществ и направ ляется в камеру 2 для поддержания в ней необходимой температуры. Часть раствора из куба 8 по уровню выводится в смоловыделитель 9. Раствор содер жит до 80% МЭА, продуктов деградации МЭА, органических кислот, продуктов коррозии и смолистых веществ. В смоло выделителе происходит отгонка остатОч ного МЭА при li Orl80C и постоянной подаче водного конденсата из емкости 11. Отпаренный амин возвращается в сис тему через камеру 2, где за счет кон-денсации и охлаждения поддерживают тем пературу на уровне бО-ЮО С, или в среднюю часть десорбера 5- Смоловыделитель 9 работает периодически, после отгона амина кубовый остаток сбрасыва ется в печь 10. Отгенерированный абсорбент из куба десорбера 5 выводится насосом 6 и через теплообменник t, где охлаждается до 707100 0, и холодильник 7 с температурой 35 t О С подается на орошение абсорбера 1. С верха десорбера 5 отводятся кислые газы, пары воды и углеводородов. После охлаждения в холодильнике 13 и разделения в емкости 11 кислые газы направляются на -утилизацию. Жидкая фаза разделяется на водную и углеводородную части. Вода по уровню выводится в смоловыделитель 9 или при его остановке на выгрузку- смолы -в куб 8. Водный конденсат из емкости 11 может также возвращаться на орошение верха десорбера 5. Углеводороды из емкости 11 направляются на промывку абсорбера 1 или в линию насыщенного абсорбента, или выводятся с установки в колонну первичного фракционирования. Использование предлагаемой установки позволяет исключить забие у системы отложениями и, следовательно, необходимость строительства дополнительной установки щелочной очистки, работающей в периоды остановки на чистку, а также снизить эксплуатационные затраты за счет снижения потерь МЭА, расхода ароматических углеводородов/ на промывку системы. Работа предлагаемой установки производительностью 2 нм /ч в течение месяца пбказала, что при очистке газа пиролиза дизельного топлива качество абсорбента не изменяется, отложения в десорбере отсутствуют. . Формула изобретения Установка для очистки газов, преимущественно от сернистых соединений и двуокиси углерода, включающая соед,„2,уе между собой абсорбер, разделительную емкость, теплообменник, десорбер и холодильник, отличающаяся тем, что, с целью повышения Экономичности процесса за счет осуществления полной регенерации абсорбента, она снабжена термогидростабилизирующей камерой, соединенной с нижней частью абсорбера и разделительной емкостью, и перегонным кубом, соединенным с нижней частью десорбера и термогидростабилизирующей камерой. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Коуль А. Л., Ризенфельд Ф. С. Очистка газа. 19б2, с. 25-27. 2.Технологический регламент. Производство этилена и бензола мощностью 250000 трод, ВНИИПИНефть, М., 1979 (прототип).