Способ очистки коксового газа

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Соаетскик

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. саид-ву-. (22) Заявлено 250881 (21) 3331437/23-2б

)$1) М. Кй.з

С 10 К 1/08 с присоединением заявки М

Государстееииый комитет

СССР ио делам изобретеиий и откРытий (23) Приоритет

Опубликовано 280283., Бюллетень М 8

Дата опубликования описания 280283 (53) УДК бб.074.. 38 (088. 8) - (.с«, Ю.И«:Реэуненко, Н.В. Лелянов, В.Ф,Вфиифут

К. T. Стеблий и В.П. Носов . « . " - -"., ."д„ с (22) Авторы изобретения

Украинский ордена"Знак Почета" научно исследовательский углехимический институт (71).Заявитель (54) СПОСОБ ОЧИСТКИ КОКСОВОГО ГАЗА

Изобретение относится к очистке

КоКсового газа от бензольных углеводородов и сероводорода и может быть использовано в коксохимической промышленности.

Известен способ очистки коксового газа от бензольных углеводородов и сероводорода обработкой его селек- . тивными жидкими поглотителямй с последующей отдувкой иэ них целевых компонентов в присутствии острого водяного пара 1 1).

Основной недостаток способа состоит в больших энергетических расходах, главным образом пара, а также сложности аппаратурного оформления.

Наиболее близким к. предлагаемому является способ очистки коксового газа от бенэольных углеводородов и сероводорода, включающий предварительное удаление из газа бенэольных углеводородов абсорбцией поглотительным маслом, дистилляцию их иэ отработанного масла с предварительным

3-ступенчатым нагревом его за счет теплопередачи через стенку парами бенэольных углеводородов на 1-й ступени, обеэбенэопенным маслом на 2-й ступени и глухим водяным паром на

3-й ступени. В процессе теплообмена на 1-й ступени подогрева отработанного поглотительного масла осуществляют также охлаждение паров дистилляции. После выделения бенэольных углеводородов коксовый газ далее подвергают очистке от сероводорода обработкой щелочным поглотительным раствором, причем регенерацию послед- него. ведут цутем его нагрева теплопередачей через стенку обезбензо".енным маслом (21.

Недостаток известного способа состоит в больших энергетических расходах и сложности аппаратурного оформления процесса.

Цель изобретения — сокращениЕ энергозатрат и упрощение аппаратурного оформления процесса.

Поставленная цель достигается тем, что. нагрев бенэолсодержащего масла на 1-й ступени осуществляют за счет теплообмена с обезбензоленным маслом, .выходящим с 2-й ступени нагрева, а охлаждение паров дистилляции бенэольных углеводородов ведут регенерировайным щелочным раствором сероочистки.

Указанные отличия приводят к бо« лее рациональному распределению энергетических расходов на стадиях

1000458 процесса. Так, теплообмен через стенку непосредственно горячего обеэбензоленного масла с температурой порядка 150 С с маслом, насыщенным бензольными углеводородами и поступающим на дистилляцию с температурой 25-45 С, позволит нагреть последо нее сразу до 125-135оC а ббеэбензоо ленное охладить до 45 С без затрат технической охлаждающей воды. Это в свою очередь дает возможность сократить расход греющего водяного пара на нагрев масла перед подачей на дистилляцию, поскольку в известном способе необходимо обеспечить подъем температуры масла на,Ь.Х = 40 С - о < а в предлагаемом на gt = 15-25 С.

Кроме этого, сокращается также расход технической воды, так как охлаждению водой в известном способе подвергают обезбензоленное масло с тем- 20 пературой не ниже 750С, а в предлагаемом — с температурой не выше

45 С.

Охлаждение паров бензольных углеводородов из дистилляционных колонн 25 регенерированным щелочным раствором сероочистки позволяет испольэовать тепло этих паров для процесса регенерации щелочного поглотительного раствора сероочистки и соот- 3О ветственно резко сократить расход тепла на этой стадии процесса. Кроме того, ликвидируется расход воды, используемой в известном способе на охлаждение паров дистилляции

З бензольных углеводородов, И в 4 раза уменьшается расход воды на отвод остаточного тепла обезбенэоленного масла. Одновременно упрощается аппаратурное оформление процесса эа счет возможности применения при дистилляции бензольных углеводородов односекционного дефлегматора (без водной части).

Способ осуществляется следующим образом.

Бензолсодержащий коксовый газ обрабатывают поглотительным маслом в абсорбере. После удаления бензольных углеводородов газ промывают щелочным раствором в абсорбере для удаления .иэ него сероводорода. г

Поглотительное масло, насыщенное бензольными углеводородами, отводят с температурой 25-45о С на дис. тилляцию. Предварительно его вна- N чале нагревают обезбензоленным маслом, стекающим иэ дистилляоционной колонны с температурой 150 С, до

130-135 С в масляных трубчатых теплообменниках, а затем окончательно 6О в паронагревателе до 150 С. Диск тилляцию ведут в присутствии острого водяного пара. Пары дистилляции передают в дефлегматор, где их охлаждают от 150 до 92 С регенерированЯ ным щелочным раствором стадии сероочистки. После дефлегмации пары бензольных углеводородов передают на разделение или на конденсацию. Температуру паров бенэольных углеводородов (2 С) регулируют количеством щелочного раствора, подаваемого на охлаждение, с помощью байпаса.

В процессе охлаждения паров дистилляции в дефлегматоре достигается нагрев регенерированного щелочного раствора сероочистки до требуемой температуры (c 60 до 72-82 С), необходимой для обеспечения режима регенерации щелочного раствора, насыщенного сероводородом, в регенераторе, который ведут при 58-63 С и вакууd ме 600-650 мм рт.ст.

Стекающее иэ дистилляционной колонны обезбензоленное поглотительное масло с температурой 150 С отдает большую часть своего тепла бенэолсодержащему поглотительному маслу, поступающему в масляные трубчатые теплообменники с температурой

25-45 С. Обезбензоленное масло при этом охлаждается до 45 С, после чего его доохлаждают технической воо дой и с температурой -30 С возвращают на обработку исходного коксового газа в адсорберы.

Подобное распределение энергетических ресурсов в системе позволяет существенно повысить технико-экономические показатели процесса очистки коксового газа от бензольных углеводородов и сероводорода. Данный способ позволяет покрыть до 60% требуемого в сероочистке тепла за счет использования внутренних энергоресурсов и сократить расход охлаждающей воды в 4-6 раз на стадии дистилляций бензола.

Пример. Поток коксового газа производительностью 75 тыс. нм /ч, содержащий бензольных углеводородов

40 г/нм и сероводорода 18 г/нмз, вначале обрабатывают поглотительным маслом при 30 С, а затем щелочным раствором с удельным расходом, соответственно, 2 л/нм и 3,5 л/нм

Поглотительное масло в количестве 150 т/ч после насыщения бензольными углеводородами дол 2,2% с температурой 30 С предварительно нагО ревают до 135 С обезбенэоленным маслом, имеющим температуру 150 С, о теплообменом через стенку и далее до 150 С с помощью глухого пара, расход которого при этом составляет 1,125 Гкал/ч. Дистилляция бензольных углеводородов из масла проводится острым паром, расход котоmod o h г ал/ч.

Обезбензоленное масло после теплообмена с бензолсодержащим охлаждается до 45 С. Дополнительное охлаждение его до 30 С проводят тех1000458

1,125

40

90 нической водой, расход которой

> 112,5 м /ч.

Пары дистилляции подвергают дефлегмации, охлаждая их регенерированным щелочным раствором сероочистки, путем теплообмена через стенку.

С целью .обеспечения температуры полученных паров бензольных углеводородов 92 С для теплообмена в процессе дефлегмации подают 246 м /ч регенерированного щелочного раствора сероочистки с температурой 60 С.

В результате достигают также нагрев его до 82ОС после чего раствор возвращается в ниэ вакуумного регенератора сероочистки, где он выкипает при температуре г60 С. При этом покрывается до 55% энергозатрат на стадию регенерации щелочного раствора от сероводорода.

Процесс регенерации насыщенного 20 сероводородом раствора проводится при вакууме в системе 640 мм рт.ст.

В результате получены следующие показателиг

Общий расход водяного 25 пара на дистилляцию бензольных углеводоров из масла и сероводорода из щелочного поглотителя, Гкал: 13,5 глухого на паровые подогреватели бенэольно-дистилляционной колонны острого пара в бензольно-дистилляционную колонну 6,0

Количество тепла, используемого щелочным поглотителем в дефлегматоре бензольно-дистилляционной колонны, Гкал 5,4

Степень использования тепла острого пара.бензольно-дистилляционной колонны для нагрева щелочного поглотителя, В

Дополнительный расход глухого пара в циркуляционном подогревателе сероочистки, Гкал 5,375 50

Ниже приведены сопоставительные данные, иллюстрирующие получаемый эффект выбранного предела температуры бензолсодержащего масла, подвергаемого нагреву обезбензоленным 55

t маслом с 25 до 135 С путем тепчообмена через стенку.

Расход воды на охлаждение обезбензоленного маола., м /ч °

Температура бенэол-срдержащего масла, Сг

Требуются дополнительные холодильные ма,шины

112,5

45

225

300

Из приведенных данных видно, что если нагреву подвергать бенэолсодержащее масло с те лпературой более высокой, чем верхний граничный предел, то это приведет к росту расхода технической воды на охлаждение обеэбенэоленного масла, а следовательно, к повышенным. потерям тепла.

Более низкая температура бензолсодержащего масла усложняет аппаратурное оформление в связи с необходимостью иметь специальные холодиль ные установки, затраты на которые превышают затраты на воду.

В таблице приведены технико-экономические показатели очистки газэового потока мощностью 75 тыс. нм /ч от бензола и сероводорода.

К числу существенных преимуществ предлагаемого способа очистки коксового газа относится резкое снижение расхода дефицитного свежего пара в отделения очистки,газа от сероводорода, в частности, экономится до 60% греющего пара на стадии вакуумной регенерации серусодержащих поглотительных растворов. Кроме того, резко снижается расход. охлаждающей воды в бенэольно-дистилляционном отделении (в 3 раза по сравнению с прототипом и в 6 раз с базовым вариантом> . При этом упрощается технология выделения бензольных углеводородов из поглотительного масла из-за ликвидации охлаждаемых водой дефлегматоров и накипеобразования в кожухотрубчатых холодильниках.

1000458

СпособНаименование

Необходимое 6Ь,охлаждения обезбензоленного мрсла 2 технической водой, С

15

Необходимое М нагрева беизолсодержащего масла 1 внешним теплоносителем, С

40

Расход внешнего теплоносителя на дистилляцию бензольных углеводородов, Гкал/ч (глухого пара):

1,125

Расход острого пара на дистилляцию бензольных углеводородов, Гкал/ч

6,0

6,0

6,0

Количество свежего пара на нагрев щелочного поглотительного раствора сероочистки на стадии регенерации, Гкал/ч

7,40

5,375

6,3

0,30 0,55

93 0

Суммарный расход охлаждающей воды (at = 10ОС) в бенэольнодистилляционйой установке, M /÷

Экономический эффект при очистке газового потока мощностью 175 тыс.ими/ч, тыс. руб.

140

500

Формула изобретения пени, охлаждение паров дистилляции бенэольных углеводородов, последую5Ы щую очистку газа от сероводорода обработкой щелочным поглотительным раствором и регенерацией последнего нагревом, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью сокращения бО энергозатрат и упрощения аппаратурного оформления процесса, нагрев бенэолсодержащего масла на 1-й сту пени осуществляют за счет теплообмена с обезбензоленным маслом, выходящим с 2-й ступени нагрева, а

Коэффициент использования тепла за счет внутренних ресурсов, дол.ед..

Расход охлаждающей воды (= 10 С) на охлаждение паров бензольных углеводородов в дефлегматоре, м /ч

Расход воды на охлаждение обезбенэоленного масла

late= 100C) мЗ/ч

Способ очистки коксового газа от бензольных углеводородов и сероводорода, включающий предварительное удаление из газа бензольных углеводородов абсорбцией поглотитель-, ным маслом, дистилляцию их из отработанного масла с предварительным трехступенчатым нагревом его за счет теплопередачи через стенку обез бенэоленным маслом на 2-й ступейи и глухим водяным паром на 3-й стуБазовый Прототип Предлагаемый

675 337,5 112,5

768 430,5 112,5

1000458

Составитель Ю. Пустовит

Редактор В. Петраш Техред Aä. Б а б6иHнHе ц ККоор р еек тТо р р СC. Шекмар

Заказ 1278/24 Тираж 501 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретенийи открытий .

113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д . В/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 охлаждение паров дистилляции бензольных углеводородов ведут регенерированным щелочным раствором сероочистки.

Источники инФормации, принятые во внимание при экспертизе

Коляндр Л.Я. Улавливание и переработка химических продуктов коксования. Харьков, 1962, с. 237-242, 280-286.

2. Патент ФРГ М 2255526, кл. С 10 К 1/08,, 1978.