402180

О ПИЗОБРЕТЕНИЯ 402380 Союз Советских Социалистических РеспубликК ПАТЕНТУ Зависимый от патента1. Кл. В 010 53/14 Заявлено 21 Л 1,1969 ( 1314740/23-26) Приоритет 22.111.1968,715412, СШ ооударственныи комите Совета Министров СССР па делам изооретенийи аткрытий УДК 66.074.324(088.8 етень Ле 41 Опубликовано 12.Х,1973, Бюл Дата опубликования описани 27.11.197 Автор зобретения Иност Гомер Эдранецин Бенсонтаты Америки)ая фирмад энд ИПСШтаты Америки) Заявител СПОСОБ ВЫДЕЛЕНИЯ УГЛЕКИСЛОТЫ И СЕРОВОДОРОДА ИЗ ГАЗОВЫХ СМЕСЕЙИзобретение относится к выделению углекислоты и сероводорода из газовых смесей в производстве аммиака, бытового газа и в процессах оксисинтеза, синтеза метанола и гидрогенизации.Известный способ выделения углекислоты и сероводорода из газовых смесей заключается в орошении их водными растворами щелочей, например карбоната калия и этаноламипа, которые циркулируют между зонами абсорбции и регенерации.Недостатки известного способа - отсутствие утилизации тепла циркулирующих растворов и громоздкость установки.С целью повышения экономичности способа очистки предлагается перегретый раствор, полученный в горячей зоне абсорбера, регенировать в зоне повышенного давления регенератора, по прц более низком давлении, чем в абсорбере, например, при избыточном давлении 0,35 - 2,81 кг/см и далее направляют на участок с мгновенным испарением пара, который используют в зоне регенерации низкого давления. На чертеже изображена схема, реализующая предлагаемый способ.Абсорбцию исходных газов при повышенных давлениях ведут в колонне 1, состоящей из двух отдельных зон абсорбции 2 и 3, которые снабжены насадками из колец Рашига, тарелок с колпачками и других устройств для улучшения контакта жидкости с газом.В зону 2 по трубопроводу 4 подают регенерированцый раствор карбоната калия, который стекает по насадке и собирается ца дне ко лонны, откуда ее выводят по трубопроводу 5.В верхнюю зону 3 колонны по трубопроводу 6 подают регецерироваццый раствор, который по насадке протекает вниз и собирается в тарелке 7, откуда его выводят по трубо проводу 8. Исходный газовый поток поступаетв колонну 1 по трубопроводу 9, поднимается вверх через насадку, проходит патрубок между зонами и после прохождения насадки в зоне 3 уходит пз колонны в очищенном со стоянии по трубопроводу 10, Предусматривается возможность пропуска очищенного газа из колонны через конденсатор 11 для конденсации водяного пара. Конденсат поступает обратно в колонну 1, а очищенный газ из 20 верха конденсатора уходит к потребителю.Регенерацшо раствора ведут в регецерационной колонне 12, состоящей пз двух зоп -- пижней зоны (высокой температуры и давления) 13 и верхней зоны (низкой температуры 25 и давления) 14. Обе зоны отделены друг отдруга сводом 15. В зону 13 подают раствор из нижней части зоны 2 по трубопроводу 5 через редукционный клапан. Раствор из зоны 13 собирается в приемнике 16, откуда его выводят 30 по трубопроводу 17.В зону 14 раствор поступает из нижней части зоны абсорбера 3 по трубопроводу 8, снабженном редукционным клапаном. Раствор стекает вниз и собирается в приемнике 18, откуда его выводят по трубопроводу 6. Пар, необходимый для отгонки газов, поступает в зону 13 из кипятильника 19 (пунктирная линия), в котором циркулирует раствор из приемника 16 по трубопроводам 20 и 21.В зону 14 подают из кипятильника 22 стрициицг - пар (пунктирная линия). Между кипятильником 22 и приемником 18 циркулирует раствор по трубопроводам.Кипятильники 19 и 22 обогреваются неочищенным исходным газом из системы парового реформиига. Горячий газ из трубопровода 23 поступает последовательно в кипятильник 19, а из него в кипятильник 22 и далее по трубопроводу 9 в колонну 1. В зону 14 также поступает пар, полученный при испарении раствора из приемника 16 в испарителе 24 (пунктирная линия), Испарение раствора в испарителе достигают путем понижения давления горячего раствора до величины давления в зоне 14. При этом из-за эндотермичцости процесса выделения пара происходит охлаждение раствора, который собирается в нижней части испарителя 24 и затем при помощи насоса и трубопровода 4 поступает в верхнюю часть зоны 2,Раствор из приемника 18 через трубопроводы 6 с насосом между ними поступает в верхнюю часть зоны 3.Смесь десорбированного кислого газа и пара, собирающихся наверху золы 13 поступает в конденсатор 25, в котором конденсируется пар, достаточный для обеспечения необходимого водяного баланса в системе. Из конденсатора 25 конденсат поступает в зону 13, а поток кислого газа уходит через верх аппарата,Смесь пара и десорбировапного кислого газа из зоны 14 поступает в конденсатор 26, в котором пар конденсируется, а флегма возвращается в зону 14, Таким образом, в регецераторе применяют пар, полученный в кипятильниках 19 и 22 и в испарителе 24. В качестве вариантов предусматриваются обработка холодных газов, ооработка горячих газов с охлаждением поглощающего раствора, поступающего в верхнюю зону абсорбера до более низкой температуры, обработка холодных газов с применением трех зон абсорбции и двух зон регенерации и использование в нижней зоне абсорбера прямоточного движения жидкости и газа.П р и м е р. Исходный газ из парового рефорциига или из переработки природного газа иа окись углерода давлением 26,7 кг/см и температурой 159 С, содержащий 18/о СО, и5 1 О 15 20 25 зо 35 40 45 50 55 60 большое количество пара поступает по трубопроводу 23 в кипятильник 19. Из последнего газ с температурой 136 С поступает в кипятильник 22 и далее с температурой 131 С по трубопроводу 9 направляется в абсорбциониую колонну 1 в количестве 7620 кг/час сухого газа и 899 кг/час водяного пара. Количество раствора щелочи, поступающего в колонну, 1 - 594 м/час, Оц содержит 30/о раствора карбоиата калия и 3,"о диэтаноламина. Температура раствора 109 С. Из верхней части зоны 2 будет уходить газ с содержанием 10,6% СО, В зоне 3 газ будет контактировать с отдельным потоком раствора того же состава, ио с температурой 108 С в количестве 575 м /час. В результате абсорбции газ, выходящий из зоны 3 по трубопроводу 10, содержит 1/о СО,.Из зоны 2 уходит раствор при температуре 128 С, а из зоны 3 - при температуре 117 С.В зоне регенерации 13 давление падает до значения выше атмосферного, но ниже давления в абсорбере, а именно до 1,4 кг/смизб. Раствор после отгоики паром в зоне 13 обедняется углекислым газом и его выводят из зоны по трубопроводу 17 ири температуре 127 С в испаритель 24, где давление падает до значения, большего чем в зоне 17 на 0,07 кг/см. В испарителе выделяют чистый пар. Этот пар направляют в нижнюю часть зоны 14 для отгопки. При испарении раствор в испарителе охлаждается до температуры 109 С, которая соответствует температуре кипения раствора под атмосферным давлением. В зоне 14 поддерживают атмосферное давление в верхней части зоны и из-за падения давления при прохождении через насадку несколько большее давление у основания (больше иа 0,14 - 0,21 кг/см-). В зоне 14 из-за понижения давления раствора происходит выделение СО, пара и охлаждение раствора до 99 С, который затем поступает в зону 3. Предмет изобретения Способ выделения углекислоты и сероводорода из газовых смесей путем двухстадийного орошения их щелочным раствором в абсорбере, двухстадийиой регенерации, отличающийся тем, что, с целью повышения экономичности способа очистки, перегретый раствор, полученный в горячей зоне абсорбера, регенерируют в зоне повышенного давления регенератора, по при более низком давлении, чем в абсорбере, например при избыточном чавлеиии 0,35 - 2,81 кг/см- и далее направляют на участок с мгновенным испарением пара, который используют в зоне регенерации низкого давления.402180 Составитель ГатаулинТехред 3. Тараненко Корректор В, Брыксина Редактор Е. Левина Типография, пр. Сапунова, 2 Заказ 419,17 Изд.121 Тираж 678 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Мишистров СССР по делам изобретений и открытий Москва, Ж, Раушская наб., д. 4,5