Способ очистки водородсодержащего газа от двуокиси углерода

(51)5 В 01 О 53/1 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ ым твором моноэтаноламина под повышенн давлением с последующей регенераци насыщенного раствора моноэтанолами под давлением при повышенной темпер ре, для снижения потерь двуокиси углер получения ее части в качестве товар продукта и удешевления процесса, на щенный раствор моноэтаноламина пе подачей на регенерацию перегревают температуры на 5 - 25 С ниже равновес температуры кипения раствора и дроссе руют до давления 1,5 - 3 атм с образовани парогазовой смеси, а регенерацию осущ вляют в две стадии, причем на перво путем отдувки раствора образовавше при дросселировании парогазовой смес а на второй - путем отдувки вторичным ром, полученным в кипятильнике регер ра. При этом абсорбцию ведут и давлением 20 - 30 атм, а регенерацию давлением 1,5 - 2,5 атм. Степень очис СО 2 от Н 2 " 0,0045, 1 з.п. ф-лы, 1 ил 1 на атуода, ного доной лием ест ис ю па- атопод тки б- ста давлением ипродувкой нанерация растщена с отдувкОсновныспособа являуглерода с отзатраты теплпроцесса, Поставляют 490Цель изодвуокиси углеа следовател при повышеннои температуре гретым паром. При этом регевора моноэтаноламина совмеой горючих (водорода), ми недостатками указанного ются большие потери двуокиси дуваемым водородом, высокие а и, следовательно, стоимостьтеи двуокиси углерода соГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬС(71) Всесоюзный научно-исследовательскийи проектный институт мономеров с опытным заводом(56) Авторское свидетельство СССРМ 385838, кл, В 01 О 53/14, 1973,(54) СПОСОБ ОЧИСТКИ ВОДОРОДСОДЕРЖАЩЕГО ГАЗА ОТ ДВУОКИСИ УГЛЕРОДА(57) Изобретение относится к процессам абсорбционной очистки газовых смесей, содержащих водород, от кислых компонентови может найти применение в химической игазовой промышленности. Для осуществления способа очистки водородсодержащегогаза от двуокиси углерода, включающего асорбцию двуокиси углерода, водным ра Изобретение относится к процессам абсорбционной очистки газовых смесей, содержащих водород, от кислых компонентов и может найти применение в химической и газовой промышленности,Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ очистки водород- содержащего газа от двуокиси углерода, включающий ее абсорбцию водным раствором моноэтаноламина под повышенным давлением с последующей регенерацией насыщенного абсорбента под более низким м /ч, ретения - снижение потерьрода, снижение затрат тепла,но, удешевление процесса, атакже обеспечение возможности получениячасти двуокиси углерода в качестве товарного продукта.Поставленная цель достигается способом очистки водородсодержащего газа от 5двуокиси углерода, включающем ее абсорбцию водным раствором моноэтаноламина(МЭА) под повышенным давлением, с последующей регенерацией насыщенного абсорбента под более низким давлением и при 10повышенной температуре, в котором насыщенный раствор МЭА перед подачей на регенерацию перегревают на 5 - 25 С вышеравновесной температуры его кипения, затем его дросселируют до давления 1,5 - 3 атм 15с образованием парогазовой смеси, а регенерацию осуществляют в две стадии, напервой - отдувкой образовавшейся придросселировании парогазовой смесью, а навторой - вторичным паром, полученным в 20кипятильнике регенератора. При этом абсорбцию ведут под давлением 20 - 30 атм, арегенерацию - под давлением 1,5 - 2,5 атм.Новым в предлагаемом способе является то, что насыщенный раствор МЭА предварительно перегревают на 5 - 25 С вышеравновесной температуры его кипения,дросселируют его до давления 1,5 - 3 атм, азатем осуществляют процесс регенерации вдве стадии, причем на первой стадии - отдувкой образовавшейся при дросселировании парогазовой смеси, а на второй -вторичным паром, полученным в кипятильнике регенератора,Данный способ позволяет снизить потери двуокиси углерода на 20 - 40 и затраты тепла на регенерацию насыщенногораствора на 5 - 10.Указанный положительный результатудается достигнуть за счет того, что в известных способах регенерация насыщенногораствора МЭА и отдувка горючих (водорода)ведутся в одну ступень, при этом, все тепло,необходимое для выделения газов, подводят в кипятильник, а тепло парогазовой смеси, образующейся при дросселированиинасыщенного раствора, не используют, таккак оно не контактирует с раствором в регенераторе и его энергетический потенциалне может быть использован при разложении химических комплексов МЭА с С 02,В предлагаемом способе процесс регенерации осуществляют в две стадии, используя для выделения двуокиси углерода ипрактически полной отдувки водорода на 55первой стадии парогазовую смесь, образующуюся при дросселировании перегретогона 5 - 25 С насыщенного раствора МЭА, Этапарогазовая смесь позволяет эффективноотдуть водород при одновременном снижении степени карбонизации раствора, и как следствие, снижении при этом общего расхода тепла.Проведение регенерации в предлагаемых условиях позволяет увеличить выход товарной двуокиси углерода за счетсокращения ее потерь с отдзуваемым водородом (с 4900 до 1200 - 3400 м /ч), кроме того удается избежать необходимости отвода двуокиси углерода с промежуточных ступеней кОнтакта, как это делают в прототипе, поскольку отвод двуокиси углерода с промежуточных ступеней не позволяет избежать ее загрязнение водородом на выходе из регенератора.П р и м е р 1. В процессе очистки 123000 м/ч водороздсодержащего газа от СО получают 1000 м /ч насыщенного СОг водного раствора МЭА, который имеет т = 65 С и содержит 36500 м двуокиси углерода и 730 м" горючих газов (водорода). Давление; абсорбции - 28 атм, регенерации - 1,7 атм; температура низа регенерации - 120 С,Насыщенныи раствор нагревают до 1 = 104 С, что на 14 С выше равновесной температуры его кипения. Упругость паров над раствором при этом составляет 10 атм, После нагревания насыщенный раствор дросселируют до давления 2 атм с образованием парогазовой смеси, содержащей 1500 м /ч СО 2, 4700 м /ч Н 20 и 300 м /ч Н 2. Эту парогазовую смесь подают вступень регенерации, в которой из раствора десорбируется 429 м /ч Н 2 и 1900 м /ч СО 2, Грязная фракцзия СО 2, содержащая 3400 м /чз СО 2, 729 м /ч Н 2 и 3700 м /ч Н 20, выбрасывается, а раствор 993 м /ч, содержащий 32800 м СО 2 и 1 м Н 2, поступает на1 ступеньрегенерации. На второй ступени за счет подачи 80 т пара в кипятильник из раствора выделяется 21800 м /ч СО 2 и 1 м /чз 3 Н 2, Эта фракция СО 2 содержит 0,0045;4 Н 2 и может быть использована, например, в производстве мочевины, 977 м /ч регенерированного раствора, содержащего 11000 м СО 2 возвращаются на орошение абсорбера,В таблице представлены условия и результаты проведения очистки водородсодержащего газа по методике примера 1.Как следует из данных таблицы, реализация способа вне предлагаемых интервалов параметров не приводит к получению положительного результата. Степень регенерации при этом снижается, увеличивается содержание водорода,Предлагаемый способ позволяет снизить потери двуокиси углерода на 20 - 40и затраты тепла на регенерацию насыщенного раствора МЭА на 5 - 10.Кроме того, способ обеспечивает возможность получения части двуокиси углерода в качестве товарного продукта. Формула изобретения 1. Способ очистки водородсодержащего газа от двуокиси углерода, включающий абсорбцию двуокиси углерода водным раствором моноэтаноламина под повышенным давлением с последующей регенерацией насыщенного раствора моноэтаноламина под повышенным давлением при повышенной температуре, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью снижения потерь двуокиси углерода, получения ее части в качестве товарного продукта и удешевления процесса,насыщенный раствор моноэтаноламина перед подачей на регенерацию перегревают до температуры на 5 - 25 С выше равновесной температуры кипения раствора и 5 дросселируют до давления 1,5 - 3 атм собразованием парогазовой смеси, а регенерацию осуществляют в две стадии, причем на первой стадии путем отдувки раствора образовавшейся при дросселировании па рогазовой смесью, а на второй - путем отдувки вторичным паром, полученным в кипятильнике регенератора.2. Способ но п. 1, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что абсорбцию ведут под давлением 15 20-30 атм, а регенерацию - под давлением1,5 - 2,5 атм.1733062Составитель Н, Володин едактор И, Сегляник Техред М.Моргентал Корректор О. Кравцов каз 1619 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ С113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5оизводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород. ул,Гагарина, 101