Способ очистки углеводородных газов от кислых примесей

и ПАТЕНТ чающииконтактиалканолем, отдепо глотиподачуритель,ный сбр аниелША) ве шн (С кислы раста ф. С.8,ОДОРОД-вклю; лонну пр с послед контакти с я тем гозатрат ния от 5 тителя в дают до дию конт зенфельдра", 196 ейтес И,Л х газов. М и ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ИЕ ИЗОБРЕТЕ(72) Кеннет Фрэнсиз БаДжон Кьюбек (США)(71) Юнион Карбид Корп(56) 1. Коуль А.Л РиОчистка газа. Мва нНедс. 108-109.2. Семенова Т, А., ЛОчистка технологически1969, с. 129- 134 (прот 54)(57) СПОСОБ ОЧИСТКИ УГЛЕ ЫХ ГАЗОВ ОТ КИСЛЫХ ПРИМЕСЕЙ одогрев газовой смеси, ее рование с водным раствором мина при 40-70 С под давленио ление насыщенного раствора еля, нагрев его до 75- 100 С,о агретого раствора в испав котором происходит мгновенс давления и выброс части римесей в атмосферу, подачупоглотителя в отпарную кои 93-115 С для регенерации ующим.возвратом его на стадию рования, о т л и ч а ю щ и йчто, с целью снижения энерпосле стадии контактирова до 1003 насыщенного погло"ыводят из процесса, охлажЗ 7-8 з С и возвращают иа ста- ЯактированияИзобретение относится к способамудаления кислых примесей из технологических газов.Известен способ очистки газов отдвуокиси углерода путем абсорбциищелочными солями мышьяковистой кислоты 1 ,Недостатком этого способа является использование в качестве абсорбента токсичных реагентов, что услож Оняет его эксплуатацию.Наиболее близким к изобретению потехнической сущности и достигаемомурезультату является способ очисткиуглеводородных газов от кислых компонентов, включающий подогрев газовойсмеси ее контактирование с водным1ораствором алканоламина при 40-70 Спод давлением 10- 12 ати, отделениенасыщенного раствора поглотителя, 2 Онагрев его до 75- 100 С, подачу на 0гретого раствора в испаритель, в ко-.тором происходит мгновенный сбросдавления и выброс части кислых примесей в атмосферу, подачу раствора 25поглотителя в отпарную колонну при93-115 С для регенерации с последдующим возвратом его на стадию контактирования 21.Недостаток известного способа - по-Овышенные расходы энергозатрат уа процесс, составляющие 30,5 ккал/кг моль.Целью изобретения является снижение энергозатрат на процесс,Поставленная цель достигается тем,что согласно способу очистки углеводородных газов от кислых примесей,включающему подогрев газовой смеси,ее контактирование.с водным растворомалканоламина при 40-70 С под давле Онием, отделение насыщенного растворапоглотителя, нагрев его до 75- 100 С,Оподачу нагретого раствора в испаритель, в котором происходит мгновенныйсброс давления и выброс части кислыхпримесей в атмосферу, подачу растворапоглотителя в отпарную колонну при93- 115 С для регенерации с последуюощим возвратом его на стадию контактирования, после стадии контактирования50от 50 до 1001 насыщенного поглотителя выводят из процесса, охлаждают до57-85 С и возвращают на стадию кон.тактирования.П р и м е р. Основные принципыизобретения воплощены в системе укаэанного типа с применением 35 вес.Фраствора МЭА (моноэтаноламина) вкачестве абсорбента, Расход потока 1042603 гпосту пающе го газ а 1133 к г- мол ь/ч,из которых 1089 кг-моль/ч приходитсяна СО 2, и этот гаэ поступает в контактор при 65,6 С. Поток вводногогаза насыщают водой; давление контак.тирования 25,3 ати. Для облегчениясопоставления изобретения с различными другими системами на эквивалентной основе приближение загрузки обогащенного раствора паром к равно"весному поддерживается постоянным науровне около 8 Д, Расход растворасоставляет 8706 л/мин, его вводят вконтактор при 40,6 С при загрузкеообедненного раствора, составляющей0,21 моль СО 2 на 1 моль амина. Частично загруженный углекислым газомраствор МЭА пропускают через проме",ожутоцный холодильник при 71,1 С, азатем через контактор в том месте,где загрузка обогащенного растворабыла повышена до 0,56 моль СО 2 на .1 моль амина, Температура растворана выходе контактора 57,2 С, а содержание СО 2 в отводимом газе снижается до 100 ч,/млн. Промежуточныйхолодильник требует для охлаждениячастично загруженного раствора МЭАотвода 11,8 млн.ккал/ч при расходеохлаждающей воды около 11920 л/мин.Обогащенный раствор амина пропускаютв теплообменник при 57,2 С и выводятпри д С соответственно, Рециклио,зуемый обедненный раствор амина поступает при 86,7 С и выходит при64,4 С Затем раствор пропускают виспарительный резервуар и испаряютда давления 0,0 ати, Температура обо.гащенного раствора снижается с 80,0до 73,9 С в результате мгновенногооиспарения, в результате чего отде"ляют 167 кг-моль/ч СО, СодержаниеСО 2 в обогащенном растворе тем самымснижается с 1742 до 1574 кг-моль/ч,Затем раствор пропускают во второй теплообменник, где обогащенныйраствор амина нагревают до 110,0 Сопутем рециклизации обедненного амина,окоторый поступает при 121,1 С и выходит при 86,7 оС.Обогащенный раствор пропускают воотпарную колонну при 110,0 СЗдесьтребуется 23,9 тыс. ккал/кг-моль СО 2для отпаривания обогащенного углекислым газом потока амина с 1574 до653 кг-моль СО 2/ч. Можно достичь некоторого улучшения как с точки зрения теплоэнергетического снабжения,так и с точки зрения эксплуатационныхз 1042603 4 издержек (30,6 тыс. ккал/кг-моль и , новесности, Эффект может быть до" коэффициент приведенных эксплуатацион полнительно усилен за счет повышения ных издержек = 1,0; до 11,6 тыс. загрузок обедненного раствора и в ккал/кг-моль и коэффициент = 0,94),результате улучшения термодинамики Это достигается путем повышения 5 работы отпарной колонны, Для этого загрузки обогащенного раствора эа . 50-100 насыщенного по С 02 моно- счет применения промежуточного холо- этаноламина выводят из процесса и дильника, т.е, при более низкой тем" охлаждают до 75 ОС, а затем возвращают пературе обогащенного раствора пре-. на стадию контактирования. доставляется возможность достижения ОВ таблице представлены сравнительболее высоких загруэок обогащенного ные данные процессов по способу-прото- раствора для сохранения той же рав- типу и предложенному. Известныйспособочистки Предлагаемый,способ. (промежуточное охлаждение + испарение) Известныйспособ с Известный способочистки+испарение Показатели промежу"точнымохлажде-нием Загрузка обогащенного раствора 0,50 0,50 0,56 0,56 0,50 Загрузка обедненногораствора 0,2187,526,553 0,21 87,5,(апиталовложения, тыс.долл. 6154 Издержки потеплоэнергоснабжению,тыс.долл/год 3520 3159 2996 2708 3028 Эксплуатационныеиздержки,тыс.долл./год 4427 4278 . 4151 4133 3939 Коэффициенткапитальныхзатрат 1,23 1,27 1,36 1,22 1,0 Коэффициент теплоэнергетических затрат 0,90 0,85 0,86 О, 77 1,0 Коэффициент приведенных эксплуатационных издержек 0,97 0,94. 0,89 0,93 1,0 Данный способ позволяет снизить энергозатраты на процесс с 30,5 до 23,7 ккал/кг моль, т.е. на 25"30,Использование стадии промежуточного охлаждения насыщенного поглотителя способствует повышению эффек"1042603 Составитель Е. КорниенкоРедактор И, Дылын Техред И,Тепер Корректор 0Билак Тираж 688 ПодписноеВНИИХИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Иосква; Ж"35, Раушская наб., д, 4/ Заказ 7152/59 филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная,тивности стадии мгновенного испарения поглотителя за счет снижения ограничений по равновесности, что допускает более высокие загрузки на выпуске абсорбера. Применение промежу" 5точного охлаждения позволяет также повысить загрузку насыщенного раствора в абсорбер, Именно наличие преимуществ как в части интенсификации стадии промежуточногоохлаждения,так и повышения загрузки абсорбера позволяет снизить энергоэатраты на процесс.1