Способ очистки газов от кислых компонентов

ОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ ЕСПУБЛИК И 9) П 1 ЮНВ 01 Р 53 ПИСАНИ ИЗОБРЕТЕЕТЕПЬСТВУ ВТОРСКОМ соедин ке 2-4 остато этом о воряют дувкой стадию ДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЦТИЙ(54)(57) СПОСОБ ОЧИСТКИ ГАЗОВ ОТКИСЛЫХ КОМПОНЕНТОВ, включающий Ихабсорбцию водным раствором этаноламинов, содержащим 0,05-0.,2 мас.Фпятиокиси ванадия, при температуре 45-600 С, регенерацию насыщенного абсорбента при температуре 120- 1500 С, окисление соединений ванадия, разгонку раствора при температуре 130-1500 С с возвратом абсорбента на стадию абсорбции, о т л и - ч а ю щ и й с я тем, что, с целью снижения потерь реагентов и уменьшения количества вредных выбросов, абсорбент после регенерации подвергают разгонке до содержанияений ванадия в кубовом остатмас.В, охлаждают кубовыйк до 20-80 С и выпавший присадок соединений ванадия раств этаноламине, окисляют провоздухом и возвращают наабсорбции.1 10411Изобретение относится к очистке газов от кислых компонентов и может быть использовано в химической, нефтехимической и металлургической промышленности.Известен способ очистки газов 5 от кислых компонентов путем абсорбции раствором МЭА с последующей регенерацией раствора от двуокиси углерода при 125 ОС. В процессе очист-. ки газов от.,двуокиси углерода происходит накопление продуктов разложения МЭА различных смол), которые являются корроэионно активными. Для уменьшений коррозии. аппаратуры периодически отводят часть раствора на разгонку-паром. Парога зовую смесь возвращают в систему регенерации, а сконцентрированные смолы либо сжигают, либо выбрасывают 1 .Этот способ характеризуется не-. 20 достаточной эффективностью, так как при этом коррозия оборудования составляет 0,3-0,5 мм/год.Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и дости .гаемому результату является способ очистки газов от кислых компонентов, включающий их абсорбцию водным раствором этаноламинов, содер. - жащим 0,05-0,2 вес. Ъ пятиокиси ЗО ванадия при 45-60 ОС, регенерацию насыщенного абсорбента при 120-150 С, окисление соединений ванадия и разгонку раствора при 130-150 ОС с возвратом абсорбента на.стадию абсорб- . З 5 ции 21 .Недостатками известного способа являются потеря аминов и накопление в растворе коррозионно-активных продуктов. Это вызвано тем, что восстановление антикоррозионных свойств 4 О осуществляют.окислением ванадия низшей валентности до пятивалентной кислородом воздуха в аппарате регенерации раствора от кислых компонентов (й = 125 С). При этом вмес те с ванадием окисляют и этаноламины. При таком способе потери аминов увеличиваются в 20 раз.Повышенный расход .пятиокиси ванадия вызван тем, что несмотря на 5 О непрерывное окисление раствора аминов, концентрация его в системе уменьшается и возникает необходимость вывода через.разгонку ванадия низших валентностей, не обладающих защитным действием. Кубовый остаток после разгонки не регенерируют, а вывозят в отвал, что приводит к загрязнению окружающей среды.Цель изобретения - снижение потерь реагентов и уменьшение коли-. 60 чества вредных выбросов.Поставленная цель достигается "тем, что согласно способу очистки газов от кислых компонентов, включающему их абсорбцию водным раство65 ром этаноламинов, содержащим 0,05- 0,2 вес. В пятиокиси ванадия при 120-150 ОС, окисление соединений ванадия, разгонку раствора при 130- .150 С с возвратомабсорбента наостадию абсорбции, в котором абсорбент после регенерации подвергают разгонке до содержания соединений ванадия в кубовом остатке 2-4. вес;В, охлаждают кубовый остаток до 20-.Ф80 С и выпавший при этом остаток соединений ванадия растворяют в этаноламине, окисляют продувкой воздухом и возвращают на стадию абсорбции.Осуществление данного способа позволяет снизить потери МЭА в 20 раз, так как окисление соединений ванадия осуществляют не непосредственно в процессе регенерации, а йосле концентрирования ванадия в кубе, где содержится МЭА значительно меньше (5 отобщего количества в системе очистки). В ходе разгбнки пары МЭА возвращают в систему очист- ки, в соединении ванадия концентрируют в кДбе, затем кубовый остатокохлаждают до 20.-80 С, жидкость отоделяют,.осадок растворяют в .растворе МЭА и окисляют кислородсодержащим газом или другим окислителем.Окисление заканчивают после перехода всего ванадия в пятивалентную форму по результатам анализа. Раствор, содержащий пятивалентный ванадий, возвращают в систему очистки газа.Таким образом, возвращением в цикл очистки соединений рекупированного пятивалентного ванадия достигается снижение расхода дефицитной пятиокиси ванадия и уменьшение выбросов вредный веществ в окружающую среду.Соединения ванадия бтделяют от смол и моноэтаноламина при 20-80 С. Экспериментально доказано, что эта. температура необходиМа для данного процесса. Если температуру уменьошить ниже 20 С, то степень извлече 1 ния ванадия возрастает, однако сильно снижает скорость его окисления, поэтому уменьшение температуры ниже 30 С нецелесообразноувеличение температуры выше 80 Стакже нецелесообразно, так как при этом резко возрастает растворимость соединений ванадия, а следователь-. нд и уменьшается степень их извлечения.Максимальная степень извлечения достигается при упарке раствора до концентрации соединений ванадия до 2-4 вес,В. Если упарка проведена до концентрации 2 вес.В, то при охлаждении даже до 20 С выпаЮ дает недостаточное ко%ичество осадка, Если упарка проведена до концентрации выше 4 вес. Ъ, то снижаГ Заказ 7004/5 Тираж 688 Подписное ВНИИПИ ГосударствЕнного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д.4/5ЬФилиал ППП "Патент",:г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Ъется селективность разделениявосадок вместе с ванадием начинаютвыпадать и смолы).Предлагаемое сочетание операцийпозволяет наряду с предотвращениемокисления основного количества моноэтаноламина в системе вывестииз раствора большую часть смол итем самым повысить эффективностьингибитора коррозии так как смолы приводят к увеличению коррозии) ., 10;П р и м е р 1. Конвертированный:,.газ, содержащий двуокись углерода,подают При 50 С в абсорбер, кудапротивотоком поступает раствор20-ного моноэтаноламинасодержащий 0,1 пятиокиси ванадия,Раствор, насыщенный двуокисью углерода, подают на регенерацию при125 ОС. В процессе работы системыингибирующие свойства ванадия снижаются, поскольку происходит восстановление пятивалентного ванадияв соединения низшей валентности,обладающие слабым защитным действием; При снижении концентрации пя-:тивалентного ванадия в системе очисткидо 0,02 вес. раствор подают наразгонку, которую прОводят под избыточным давлением при 145 ОС производительность пеоегонного куба пораствору 5 м/ч, кубовый остаток пос ле разгонки в количестве .4,5 м,содержащий 2,5 соединений ванадия,70 МЭА, 11 смолистых веществ иводу, охлаждают до .40 аС,.при ох лаждении соединения ванадия низ-З 5шей валентности выпадают в осадок.Верхний слой,жйдкости в количествел 4 м , содержащий, в основном, смо 3лы, сливают и возвращают,для отгонки МЭА с водяным паром. Осадок,растврряют в 5 м 10-ного водного раствора МЭА. Полученный растворпродувают воздухом в количестве5-10 м,ч в течение трех часов. После продувки раствор, содержащий 2,3 пятивалентного ванадия,направляют в систему очистки газадля сохранения коррозионностойкойпленкина поверхности оборудования,П р и м е р 2. Конвертированныйгазсодержащий двуокись углерода,подают при 40-50 С в абсорбер, куда противотоком поступает раствор20-ного МЭА, содержащий 0,1 пятиокиси ванадия.Раствор, насыщенный двуокисью углерода, подают на регенерацию при125 ОС. При снижении концентрацииванадия в системе до 0,02 растворподают на разгонку, Кубовый остаток после разгонки 4,5 м, содержащий 4 соединений ванадия, 70 МЭА,17 смолистых веществ и воду охлаждают до 65 ОС. При охлаждении соединения ванадия низшей валентностивыпадают в осадок. Слой жидкостинад осадком, содержащий в основномсмолы 3,8 мсливают и возвращают.для отгонки МЭА с водяным паром.Осадок растворяют в 5 м 10-.ногоМЭА. Полученный раствор продувают .воздухом 10 м/ч в течение четырехчасов.После продувки раствор, содержащий 3,7 пятивалентного.ванадия, направляют в систему очистки.Коэффициент извлечения пятивалентного ванадия из кубового остатка 92;.Таким образом, предлагаемый способ очистки газа с применением рекуперированного ванадия снижает потери аминов от окисления, кроме то-.го, позволяет экономить дефицитныйванадий, а также уменьшить загрязнение окружающей среды при выгрузке кубового остатка,Годовой экономический эффект наагрегатепроизводства аммиака1360 т/сут составляет 31 тыс. руб.в год.