Способ регенерации абсорбента

96202 А 1)4 ВО 3/ ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Й АВТОРСКОМУ ИИ оситс та в води прим гиче(54) СЛОСО (57) Изобр регенерациочистки га ром моноэт химической АБСОРБЕНТА я к способам процессах ым раствоеняемым в кой и пищеРЕГЕ НЕРАЦ тение отн абсорбен ов от СО ноламина,металлурГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ССС ПО ДЕЛАМ ИЭОБРЕТЕНИй И ОТНРЫ(71) Московский институт химическогмашиностроения. В 01 Э 53 О 4, 1983.Авторское свидетельство СССРР 478474, кл. Б 01 П 53/14, 1973. вой промышленности и позволяющим снизить знергозатраты. Поток регенерируемого абсорбента делят на части и направляют ихв несколькокожухотрубных теплообменников (ТО) параллельными потоками с обогревом одного из них греющим паром. Образующуюся в трубах каждого ТО парогазовую смесь подают в межтрубное пространство последующего ТО. При этом температуру и давление меняют ступенчато от не более 140 С и 0,5 ИПа в ТО с греющим паром до не менее 70 С и 0,05 МПа в последнем по ходу парогазовой смеси ТО. Образующийся в межтрубном пространстве каждого ТО (кроме первого) кон- д денсат подают в нижнюю часть трубного пространства того же ТО. 1 з.п.ф-лы, 2 ил.Изобретение относится к способам регенерации абсорбента при абсорбционной очистке газов от СО и может быть использовано в химической, нефтехимической, металлургической, пи щевой и других отраслях промышленностии.Цель изобретения - снижение энергозатрат.На фиг.1 и 2 приведены схемы, поясняющие предлагаемый способ.П р и м е р 1, В представленной на фиг,1 схеме установки направляемый на регенерацию насыщенный абсорбент делят на два потока с целью по 15 лучения груборегенерированного абсорбента со степенью карбонизации с = 0,3 моль/моль и тонкорегенерированного абсорбента со степенью кармоль20 бониэации Ы= 0,1мольУстановка состоит иэ трех аппаратов со стекающей пленкой, корпуса 1, 2 и 3, работающих противоточно с тонкорегенерируемым абсорбентом и прямоточно по греющему вторичному пару.Для получения тонкорегенерируемого абсорбента его термаобрабатывают в две стадии.30На первой стадии насьпценный СО абсорбент нагревают и направляют в корпус 3, где подвергают термической обработке при 100 С и давлении 1 ата. Парогазовую смесь отводят в конденсатор 4, где разделяют на воду и СОп, Полученный груборегенерированный абсорбент ( Ы= 0,3 моль/моль) из корпуса 3 насосом перекачивают в корпус 1 установки, в котором абсорбент подвергают термической обработке при 130 С и давлении 0,25 МПа. Корпус 1 обогревается острым греющим паром давлением 0,5 МПа, Из первого корпуса терморегенерированный абсорбент ( сс = = О, 1 моль/моль) при помощи насоса 5 направляют в теплообменник б, в котором абсорбент охлаждают и подают на абсорбцию.Второй поток насыщенного диоксидом 50 углерода абсорбента термически обрабатывают в одну стадию во втором корпусе установки. Насыщенный абсорбент предварительно нагревают в теплообменнике 7 и подают в корпус 2, кото рый обогревается парогазовой смесью, полученной в первом корпусе установки. Температура термообработки абсорбента 110 С, давление 0,15 МПа. Груборегенерированный абсорбент из корпуса 2 подают в теплообменник 7, охлаждают и направляют на абсорбцию,Парогазовую смесь из второго корпуса направляют на обогрев третьегокорпуса установки,Каждый корпус установки представляет собой кожухотрубный теплообменный аппарат, в котором с помощью распределительных устройств организуютстекающую вниз по греющим трубам гравитационную пленку. Образующаяся парогазовая смесь движется вверх противоточно к стекающей жидкой пленке.При этом в результате контакта параи жидкости за счет разности температур происходит интенсивный тепломассообмен между насьпценной жидкостнойпленкой с низкой температурой кипения и парогазовой смесью, имеющейболее высокую температуру.При стекании вниз по мере снижениястепени карбонизации возрастает температура жидкостной пленки и образующейся парогазовой смеси. Поднимающаяся вверх парогазовая смесь контактирует со стекающей пленкой и охлаждается,При контактировании пара и жидкости в противотоке возникают высокиеградиенты концентрации и температур,что способствует повышению интенсивности процесса и эффективности регенерации.Таким образом, в предлагаемомспособе многократно используетсяэнергия потока при теплообмене черезстенку между жидким абсорбентом ипарогазовой смесью иэ предыдущегокорпуса установки,Многократное использование тепла значительно снижает затраты энергии на регенерацию абсорбента. Противо- точное движение теплоносителя (парогазовой смеси) и регенерируемого абсорбента как внутри греющих труб пленочного аппарата, так и между корпусами установки позволяет увеличить интенсивность процесса, легко управлять процессом и получать любую требуемую степень регенерации абсорбента.Предварительный расчет показывает, что для производства аммиака мощностью 13 б 0 т/сут требуется установка для регенерации насьпценного раствора моноэтаноламина (МЭА). При регенерации в 3-корпусной установке получают550 м/ч тонкорегенерируемого абсорбента со степенью карбонизации о== 0,1 моль/моль и 550 мз/ч груборегенерированного абсорбента со степеньюкарбонизации Ы= 0,3 моль/моль. При 5этом в процессе регенерации требуется испарить 32 т/ч воды и удалить из, насыщенного раствора МЭА 68 т/ч СОДля проведения. этого процесса применяют 3 выпарных аппарата со стекающей пленкой с поверхностью нагрева,Р = .630 м . (Диаметр обечайки 1800 мм,2высота греющих труб 5000 мм). Соединение выпарных аппаратов осуществляют по противоточной схеме (фиг,1).15Преимуществом предлагаемого способа является четкая организация потоков в порядке последовательного изменения давления и температуры, чтообеспечивает возможность полученияпрактически любой степени регенерации абсорбента, удобство управленияпроцессом, существенную экономиюэнергии. 25В межтрубном пространстве корпусов 2 и 3 конденсируется парогазоваясмесь. Из нижней части греющих камеротводят конденсат водяного пара исмешивают его с регенерированным абсорбентом в том же корпусе установки.При этом используют дополнительноетепло конденсата, увеличивают степеньрегенерации абсорбента и снижаютпотери тепла.Расход греющего пара составляет199,6 тыс,ккал/т СОП р и.м е р 2. Способ может бытьосуществлен по схеме, изображеннойна фиг.2, обеспечивающей получение 40тонкорегенерированного со степеньюкарбонизации = 0,1 моль/моль и груборегенерированного с ы= 0,3 моль/мольабсорбента.Установка состоит из семи последо вательно соединенных по греющему вторичному пару пленочных аппаратов (кор"пусов) .Груборегенерированный абсорбентполучают путем одностадийной термообработки, Для получения тонкорегенерированного абсорбента имеющийсягруборегенерированный абсорбент код-вергают дополнительной термообработке. Исходный насыщенный диоксидом 15углерода раствор моноэтаноламина состепенью карбониэацииы. 0,65 моль/моль.разделяют на пять потоков и направляют параллельно в пять корпусов установки (корпуса 3-7) для проведенияпервой стадии регенерации.Полученный из последних корпусовгруборегенерированный абсорбент направляют на вторую стадию регенерациипротивотоком по отношению квторичному греющему пару. Для второй стадиирегенерации используют первый и второй корпуса установки, в которые направляют насосами 9 груборегенерированный абсорбент.Из 7-,го корпуса груборегенерированный абсорбент подают в первый корпус, -а из 6-го - во второй корпусустановки,Обогрев первого корпуса установкиосуществляют греющим паром давлением0,6 МПа (возможно 0,8 МПа). В первомкорпусе установки процесс десорбциидиоксида углерода осуществляют придавлении 0,5 МПа и температуре 140 С.Из первого корпуса образующуюсяпарогазовую смесь подают в межтрубноепространство второго корпуса, где про.изводят конденсацию водяных паров.Диоксид углерода отделяют и выводятиэ верхней части межтрубного пространства греющей камеры. В трубномпространстве греющей камеры второгокорпуса проводят процесс десорбциидиоксида углерода иэ раствора моноэтаноламина при давлении 0,35 МПа итемпературе 129 С.Образующуюся во втором корпусе парогазовую смесь подают на обогревтретьего корпуса установки. В межтрубном пространстве греющей камеры третьего корпуса производят конденсациюводяных паров, отделяют и отводят диоксид углерода,В третьем корпусе установки процесс десорбции осуществляют при давлении 0,21 МПа и 118 С. Образующуюсяпарогазовую смесь подают на обогревчетьертого корпуса, в межтрубномпространстве конденсируют водянойпар, а отделившуюся двуокись углерода отводят из верхней части греющей камеры.В четвертом корпусе процесс десорбции диоксида углерода осуществляют при давлении 0,14 МПа и 107 С.Образующуюся парогаэовую смесь подают в межтрубное пространство пятогокорпуса установки, где водяной парконденсируется, а выделившийся диоксид углерода выводят из верхней час"ти камеры.В пятом корпусе процесс десорбции диоксида углерода осуществляют при давлении 0,09 МПа и 95 С. Образующуюся в пятом корпусе парогазовую смесь подают на обогрев шестого корпуса. В шестом корпусе процесс десорбции диоксида углерода проводят при давлении 0,06 МПа и 83 С. Образующуюся парогазовую смесь направляют на обогрев седьмого корпуса установки. В седьмом корпусе процесс десорбции диоксида углерода осуществляют при давлении 0,05 ИПа и 70 С. Образующуюся в седьмом корпусе парогазовую смесь направляют и конденсатор 10, где водяной пар конденсируют, а выделившийся диоксид углерода отводят..ЗПотоки груборегенерированного абсорбента из корпусов 3, 4 и 5 после охлаждения в теплообменниках 8 соединяют в общий поток и направляют на абсорбцию. Потоки тонкорегенерированного абсорбента охлаждают в теплообменниках 8, затем соединяют и направляют на абсорбцию.Удельный расход тепла на 1 т СО составляет 99 тыс.ккал/т СО Формула изобретения1. Способ регенерации абсорбентапри повышенной температуре в процес"сах очистки газов от диоксида угле рода водным раствором моноэтаноламина, включающий пропускание абсорбентачерез систему иэ нескольких кожухотрубных теплообменников с обогревомодного из них греющим паром и подачу 0 образующейся в трубах каждого теплообменника парогазовой смеси в межтрубное пространство последующеготеплообменника с отбором газообразного диоксида углерода, о т л и -ч а ю щ и й с я тем, что, с цельюснижения энергозатрат, поток регенерируемого абсорбента делят на частии направляют их в теплообменники параллельными потоками, при этом дав ление и температуру меняют в теплообменниках ступенчато от не более140 С и 0,5 МПа в теплообменнике сгреющим паром до не менее 70 С и0,05 МПа в последнем по ходу парогазовой смеси теплообменнике.2. Способ по п.1, о т л и ч а ю -щ и й с я тем, что образующийся вмежтрубном пространстве каждого теплообменника, кроме первого, конденсат подают в нижнюю часть трубногопространства того же теплообменника.129620 Составитель Г.ВинокуроваТехред А.Кравчук КорректорА.Обручар Редактор М.Дылын Заказ 650/10Тираж 657 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5