Способ очистки газов от сероводорода

 

Изобретение относится к очистке газов от сернистых соединений, может быть использовано в нефтеперерабатывающей, нефтехимической, газовой и нефтяной отраслях промышленности. Цель - снижение степени коррозии оборудования и расхода ингибитора. Очистку газа от сероводорода проводят контактированием с водным раствором этаноламина в присутствии ингибитора коррозии, в качестве которого используют кубовый остаток колонны разгонки продуктов гидрирования N-диметиламинопропионитрила в количестве 0,3% от массы раствора. При степени очистки газа 99,9% снижается потеря пластичности углеродистой стали на 8 - 10% и уменьшается расход ингибитора в 1,6 - 16 раз. 2 табл.

Изобретение относится к способам очистки газов от сернистых соединений и может быть использовано в нефтеперерабатывающей, нефтехимической, газовой и нефтяной отраслях промышленности. Целью изобретения является снижение степени коррозии оборудования и уменьшение расхода ингибитора. Предлагаемый к использованию в качестве ингибитора коррозии кубовый остаток колонны вакуумной разгонки продуктов гидрирования N-диметиламинопропионитрила (ДМПН) получается после выделения из них N-диметилпропилендиамина (ДМПД) и N,N -тетраметилдипропилентриамина (ТМДТ) и представляет собой коричневую подвижную жидкость с температурой выкипания в пределах 230-320^оС и плотностью 0,90 г/см³, хорошо растворимую в водных растворах этаноламинов. По химическому составу кубовый остаток с т.кип. 230-320^оС представляет собой сложную смесь высокомолекулярных N-метил-, N-пропилзамещенных полипропиленполиаминов и других высококипящих продуктов гидрирования ДМПН, точный химический состав которых установить в настоящее время не представляется возможным. Предлагаемый к использованию кубовый остаток с т.кип. 230-320^оС является побочным продуктом производства и в настоящее время не находит квалифицированного применения в народном хозяйстве. П р и м е р 1. Очистку газа от сероводорода проводят в стеклянном насадочном абсорбере высотой 650 мм и диаметром 20 мм со стационарным слоем абсорбента. В качестве насадки применяют стеклянные кольца Рашига размером 5х5х1 мм. В абсорбер загружают 80 мл 25%-ного водного раствора моноэтаноламина, содержащего ингибитор коррозии, и при комнатной температуре (20^оС), и атмосферном давлении пропускают из газометра с объемной скоростью 90 ч^-1 азот, содержащий 15 об. сероводорода. Очищенный газ после абсорбера анализируют на содержание сероводорода методом потенциометрического титрования на приборе РH-340. Результаты экспериментов приведены в табл. 1. Здесь же для сравнения приведены результаты очистки азота от сероводорода в указанных условиях известным способом (25%-ным водным раствором моноэтаноламина в присутствии ДМПД и ТМДТ (опыты 4 и 5). П р и м е р 2. На разрывной машине типа ИМАШ-20-75 по величине относительного сужения образцов по ГОСТ 1497-73 определяют степень уменьшения пластичности стали 20 от водородного охрупчивания. Усредненные результаты экспериментов, полученные при деформации растяжением со скоростью 1 мм/ч в 15%-ном водном растворе моноэтаноламина с содержанием 0,85 моль сероводорода на 1 моль моноэтаноламина в присутствии ингибитора коррозии кубового остатка колонны разгонки продуктов гидрирования ДМПН и температуре 140^оС, приведены в табл. 2. Здесь же для сравнения приведены усредненные результаты определения величины относительно сужения образцов (ϑ ) в описанных условиях в присутствии известного ингибитора (ДМПД, опыт 4) и без ингибитора коррозии (опыт 5), а также табличное значение ϑ стали 20 на воздухе в отсутствие сероводорода при температуре 20^оС (опыт 6). П р и м е р 3. Гравиметрическим методом на автоклавной установке измеряют скорость коррозии углеродистой стали (Ст. 3сп) в среде 15%-ного водного раствора моноэтаноламина, содержащего 6 мас. сероводорода, в присутствии 0,5 мас. кубового остатка в качестве ингибитора коррозии при 125^оС. Продолжительность испытаний 150 ч. При этом скорость коррозии стали составляет 0,033 мм/год. Сравнительный эксперимент в описанных условиях показал, что при использовании в качестве ингибитора коррозии 8 мас. N-диметилпропилендиамина скорость коррозии стали (Ст. 3 сп) составляет 0,032 мм/год. Эксперименты показали, что предложенное содержание кубового остатка с т. кип. 230-320^оС в абсорбенте является необходимым, так как при содержании его ниже 0,1 мас. не достигается существенного снижения скорости коррозии оборудования, а увеличение содержания до выше 0,5 мас. практически уже не влияет на скорость коррозии и является экономически нецелесообразным. Из приведенных в табл. 1 и 2 (опыт 3) экспериметальных данных видно, что использование в качестве ингибитора коррозии кубового остатка колонны разгонки продуктов гидрирования ДМПН в количестве 0,1-0,5 мас. в сравнении с использованием для тех же целей известного ингибитора позволяет значительно снизить водородное охрупчивание и уменьшить потери пластичности стали, следовательно, склонность ее к коррозионному растрескиванию при сохранении низкой скорости общей коррозии оборудования и высокой степени очистки газов от сероводорода. При этом потери пластичности углеродистой стали уменьшаются с 13,2 до 2,7-5,0% т.е. на 8,2-10,5% Кроме того, использование предлагаемого способа в сравнении с известным позволяет снизить концентрацию ингибитора коррозии в составе циркулирующего абсорбента с 0,8-8,0 мас. до 0,1-0,5 мас. т.е. в 1,6-16 раз, и тем самым уменьшить расход ингибитора и повысить технико-экономические показатели процесса очистки.

Формула изобретения

1. СПОСОБ ОЧИСТКИ ГАЗОВ ОТ СЕРОВОДОРОДА путем абсорбции водным раствором этаноламина в присутствии ингибитора коррозии, отличающийся тем, что, с целью снижения степени коррозии оборудования, в качестве ингибитора используют кубовый остаток процесса разгонки продуктов гидрирования N-диметиламинопропионитрила. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что кубовый остаток берут в количестве 0,1-0,5 мас.% от массы абсорбента.

РИСУНКИ

Рисунок 1