Установка очистки газа от сероводорода

Авторы патента:

Владельцы патента RU 2626351:

Курочкин Андрей Владиславович (RU)

Изобретение относится к устройствам для очистки газа от сероводорода и может найти применение в различных отраслях промышленности. Предложена установка, включающая установку хелатной очистки, термосифонное устройство с паровым нагревателем и узел прямого окисления сероводорода, состоящий из по меньшей мере одного реактора. При работе установки сероводородсодержащий газ нагревают парами теплоносителя, смешивают с воздухом и направляют в каталитический реактор, в котором основную часть сероводорода окисляют с получением товарной серы, выводимой с установки, а газ с парами серы направляют на установку хелатной очистки, где сероводород доокисляют воздухом в присутствии хелатных комплексов железа, газы окисления и очищенный газ выводят с установки, а жидкую серу подают в линию товарной серы. Тепло реакции из каталитического реактора отводят в термосифонное устройство путем циркуляции кипящего теплоносителя, а избыток тепла с установки выводят путем циркуляции балансового теплоносителя. Изобретение позволяет снизить металлоемкость, энергозатраты и повысить чистоту серы. 1 ил.

Изобретение относится к устройствам для очистки газа от сероводорода и может найти применение в различных отраслях промышленности.

Известен способ получения серы [RU 2508247, опубл. 27.02.2014 г., МПК С01В 17/04, B01D 53/86], осуществляемый на установке, включающей термосифонное устройство с паровым нагревателем сырьевого газа, по меньшей мере две каталитические секции, соединенные с термосифонным устройством линиями подачи теплоносителя, и холодильник-конденсатор серы, последовательно расположенные на линии подачи сырьевого газа.

Недостатками известной установки является высокое содержание паров серы в отходящем газе, что при его сбросе в атмосферу может привести к образованию пожаровзрывоопасных аэрозолей, а также большой объем загрузки катализатора из-за отсутствия системы отвода жидкой серы из реакторов каталитических секций.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является способ очистки газа от сероводорода абсорбентом на основе хелатных комплексов железа [RU 2568213, опубл. 10.11.2015 г., МПК B01D 53/14], осуществляемый на установке хелатной очистки, оснащенной линиями подачи сероводородсодержащего газа, вывода очищенного газа и жидкой серы, включающей абсорбер, редуцирующее устройство, гидроциклонный дегазатор, сепаратор суспензии серы и сепаратор жидкой серы с нагревателем, а также регенератор абсорбента с системой подачи воздуха.

Недостатками данной установки являются высокая металлоемкость и высокие энергозатраты при очистке газа, содержащего большое количество сероводорода, из-за большой кратности циркуляции хелатного абсорбента, что не позволяет использовать установку для очистки газа, содержащего более 1-2 тонн сероводорода в сутки. Кроме того, получаемая при этом сера имеет низкую чистоту из-за примесей компонентов хелатного абсорбента.

Задача изобретения - снижение металлоемкости, энергозатрат и повышение чистоты серы.

Техническим результатом является снижение металлоемкости и энергозатрат за счет размещения узла прямого окисления сероводорода на линии подачи сероводородсодержащего газа, а также повышение чистоты серы за счет соединения линий вывода товарной серы и жидкой серы из установки хелатной очистки.

Указанный технический результат достигается тем, что в предлагаемой установке, включающей установку хелатной очистки с линиями подачи сероводородсодержащего газа и воздуха, вывода очищенного газа, отработанного воздуха и жидкой серы, особенностью является то, что на линии подачи сероводородсодержащего газа перед установкой хелатной очистки размещены термосифонное устройство с паровым нагревателем сырьевого газа, оснащенное линиями ввода/вывода балансового теплоносителя, и узел прямого окисления сероводорода, состоящий из по меньшей мере одного каталитического реактора с линией подачи воздуха, расположенной перед ним, соединенного линиями подачи теплоносителя с термосифонным устройством и оснащенного линией вывода товарной серы, которая соединена с линией вывода жидкой серы.

Количество каталитических секций определяется концентрацией сероводорода и количеством отводимого тепла реакции. В качестве установки хелатной очистки может быть использована любая установка очистки сероводородсодержащего газа абсорбентом на основе хелатных комплексов железа, включающая устройство для плавления серы, известная из уровня техники. В качестве теплоносителя может быть использована вода или кипящий высокотемпературный органический теплоноситель.

Оснащение установки термосифонным устройством с паровым нагревателем сырьевого газа позволяет нагреть сероводородсодержащий газ до температуры реакции теплом, выделяющимся при окислении сероводорода, за счет чего снизить энергозатраты.

Оснащение установки узлом прямого окисления сероводорода позволяет превратить в товарную серу высокой чистоты основное количество сероводорода, более чем на порядок уменьшить нагрузку установки хелатной очистки, снизить циркуляцию хелатного абсорбента и количество серы, загрязненной примесями компонентов хелатного абсорбента, за счет чего снизить металлоемкость и энергозатраты.

Примыкание линии вывода жидкой серы из установки хелатной очистки к линии вывода товарной серы позволяет снизить концентрацию загрязняющих примесей и повысить чистоту получаемой серы.

Предлагаемая установка включает установку хелатной очистки 1, термосифонное устройство 2 с паровым нагревателем газа и узел прямого окисления сероводорода, состоящий из по меньшей мере одного каталитического реактора 3. При работе установки сероводородсодержащий газ, подаваемый по линии 4, нагревают парами теплоносителя в устройстве 2, смешивают с воздухом, подаваемым по линии 5, и направляют в каталитический реактор 3, в котором основную часть сероводорода окисляют с получением жидкой товарной серы, выводимой по линии 6, а газ с парами серы направляют на установку 1, где сероводород доокисляют в присутствии хелатных комплексов железа воздухом, подаваемым по линии 7, газы окисления выводят по линии 8, очищенный газ - по линии 9, а жидкую серу по линии 10 подают в линию 6. Тепло реакции из реактора 3 отводят в термосифонное устройство 2 путем циркуляции кипящего теплоносителя по линиям 11, а избыток тепла с установки выводят путем циркуляции балансового теплоносителя по линиям 12.

Таким образом, предлагаемая установка позволяет снизить металлоемкость и энергозатраты, повысить чистоту серы и может быть использована в промышленности.

Установка очистки газа от сероводорода, включающая установку хелатной очистки с линиями подачи сероводородсодержащего газа и воздуха, вывода очищенного газа, отработанного воздуха и жидкой серы, отличающаяся тем, что на линии подачи сероводородсодержащего газа перед установкой хелатной очистки размещены термосифонное устройство с паровым нагревателем сырьевого газа, оснащенное линиями ввода/вывода балансового теплоносителя, и узел прямого окисления сероводорода, состоящий из по меньшей мере одного каталитического реактора с линией подачи воздуха, расположенной перед ним, соединенного линиями подачи теплоносителя с термосифонным устройством и оснащенного линией вывода товарной серы, которая соединена с линией вывода жидкой серы.

Изобретение относится к установке для очистки газов дыхания наливных терминалов нефтепродуктов и иных отходящих газов, содержащих летучие органические соединения, пары углеводородов, оксид углерода (II) и другие вещества, опасные в пожарном или токсическом отношении, при утилизации хвостовых и сдувочных газов в процессе нефтедобычи и нефтепереработки, при очистке от растворителей вентиляционных выбросов окрасочных производств, при утилизации побочного метана и т.п.

Установка отдувки сероводорода и легких меркаптанов из нефти // 2624625

Изобретение относится к устройствам для промысловой подготовки к транспорту сероводород- и меркаптансодержащей нефти по показателю "содержание сероводорода и метил- и этилмеркаптанов" и может найти применение в нефтяной промышленности.

Извлечение этилена путем абсорбции // 2623433

Изобретение относится к способу извлечения этилена из потока продуктов полимеризации системы получения полиэтилена. Способ включает: отделение потока легких газов от потока продуктов полимеризации, причем указанный поток легких газов содержит непрореагировавший этилен; приведение в контакт потока легких газов с системой абсорбирующих растворителей, причем указанное приведение в контакт потока легких газов с системой абсорбирующих растворителей происходит при температуре в диапазоне от 4°С (40°F) до 43°С (110°F), причем по меньшей мере часть непрореагировавшего этилена из потока легких газов абсорбируется системой абсорбирующих растворителей; и извлечение непрореагировавшего этилена из системы абсорбирующих растворителей с получением извлеченного этилена.

Установка хелатной сероочистки газа // 2622299

Изобретение относится к установкам абсорбционного обессеривания газов хелатными комплексами железа и может быть использовано в различных отраслях промышленности.

Отделитель для диоксида углерода, способ его эксплуатации и отделительный узел // 2621809

Изобретение относится к отделителю для диоксида углерода. Описан отделитель диоксида углерода, содержащегося, в частности, в дымовом газе электростанции на ископаемом топливе, включающий в себя абсорбционный узел, приданный ему десорбционный узел и отделительный узел для отделения солей из промывочного раствора.

Способ абсорбционной очистки углеводородного газа от кислых компонентов // 2621754

Изобретение относится к абсорбционной очистке углеводородного газа от кислых компонентов. Способ включает абсорбцию кислых компонентов из исходного углеводородного газа регенерированным абсорбентом в абсорбере при повышенном давлении, фильтрацию отработанного абсорбента в системе параллельно работающих фильтров отработанного абсорбента, один из которых переводят на регенерацию фильтрующего элемента фильтра отработанного абсорбента во время непрерывной работы остальных фильтров системы параллельно работающих фильтров отработанного абсорбента по очистке отработанного абсорбента, регенерацию отфильтрованного отработанного абсорбента в десорбере при низком давлении и повышенной температуре и фильтрацию регенерированного абсорбента в фильтре регенерированного абсорбента.

Способ получения средства для селективного удаления сероводорода и меркаптанов из газов, нефти и нефтепродуктов // 2620792

Изобретение относится к области органической химии и может быть использовано при получении средства для селективного удаления сероводорода и меркаптанов из газов, нефти и нефтепродуктов.

Способ очистки от паров нефти или нефтепродукта парогазовой среды, образующейся при хранении нефти или нефтепродукта, или при наполнении емкости нефтью или нефтепродуктом и установка для его осуществления (варианты) // 2620050

Изобретение относится к области струйной техники, преимущественно к способам, использующим насосно-эжекторные установки в системах очистки от паров нефти или нефтепродукта выбрасываемой в атмосферу парогазовой среды, образующейся при хранении нефти или нефтепродукта или при наполнении ими емкости.

Способ обработки аминами для селективного отделения кислых газов // 2618829

Изобретение может быть использовано в химической промышленности при обогащении газов, очистке хвостовых газов для селективного отделения кислых газов из смешанных газовых потоков.

Низкотемпературная транспортировка и хранение аминоэфирных растворов для обработки газа // 2614955

Жидкий аминоэфирный абсорбент кислого газа, который замерзает в холодной климатической зоне, через которую аминоэфир необходимо транспортировать, приводят в стойкое к замерзанию состояние путем смешивания аминоэфира с водой перед транспортировкой через холодную климатическую зону; при этом смесь аминоэфира и воды обычно содержит от 10 до 40 масс.% воды по отношению к массе аминоэфира.

Система и способы удаления захваченной жидкости // 2627864

Изобретение относится к способу удаления жидкостей, захваченных из газового потока. Способ удаления захваченных жидкостей включает этапы, на которых вводят поток газа во впуск колонны, содержащей множество циклонов, заключенных в стаканы, в которых поток газа содержит захваченные жидкости, отделяют по меньшей мере часть захваченной жидкости из газового потока с использованием множества циклонов, обеспечивают протекание отделенных захваченных жидкостей противотоком к течению газового потока, вводят контактную жидкость во впуск колонны, удаляют отделенные захваченные жидкости через нижний выпуск колонны, удаляют газовый поток через верхний выпуск колонны. Изобретение обеспечивает эффективное удержание захваченной жидкости и удаление ее при сохранении рабочего давления. 2 н. и 9 з.п. ф-лы, 5 ил.

Способ утилизации низконапорных углеводородных газов факельных систем // 2631186

Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности, в частности к способам и устройствам утилизации низконапорных углеводородных газов факельных систем. Способ включает утилизацию низконапорных углеводородных газов факельных систем путем их эжектирования из факельных коллекторов потоком компримированного углеводородного газа с целью их вовлечения в поток углеводородных газов перед приемом компрессора, с целью последующего сжатия, аминовой очистки в колонне-абсорбере и дальнейшего использования в качестве топлива для технологических печей. Технический результат - использование в качестве топлива для технологических печей углеводородных газов с низким избыточным давлением, ранее сжигаемых на факельных установках. 1 ил.

Дезодорирующая сероочистка природного газа посредством мембранного контактного аппарата // 2631295

Изобретение относится к способу очистки природного газа. Способ дезодорирующей сероочистки природного газа до технических условий на сжиженный природный газ включает введение природного газа во внутренний канал мембранного контактного аппарата, введение абсорбционного растворителя в межтрубное пространство мембранного контактного аппарата и удаление диоксида углерода и сероводорода с абсорбционным растворителем из природного газа, приводя в результате к подвергнутому сероочистке природному газу, содержащему менее чем 50 объемных частей на миллион диоксида углерода и менее чем 4 объемные части на миллион сероводорода. Изобретение обеспечивает усовершенствованный способ очистки природного газа, в том числе сведение к минимуму последствий вызванных движением и нестабильностью процесса, например при обработке в море. 2 н. и 18 з.п. ф-лы, 4 ил., 5 табл., 22 пр.

Устройство и способ для абсорбции отдельных компонентов в газе // 2631300

Изобретение относится к устройствам для абсорбции отдельных компонентов в газах. Устройство для абсорбции отдельных компонентов, таких как загрязняющие или рециркулируемые материалы, в газах, в котором абсорбирующий раствор контактирует с газом в абсорбционной камере, причем абсорбирующий раствор подается разбрызгивающими форсунками в абсорбционную камеру, снабженную газораспределительной решеткой, вызывающей турбулентность потока втекающего газа над отверстием входа газа, отличающееся тем, что в газораспределительной решетке предусмотрены разбрызгивающие форсунки, через которые вводится абсорбирующий раствор, при этом газораспределительная решетка образована большим количеством труб, причем разбрызгивающие форсунки расположены на трубах, а абсорбирующий раствор может подаваться в абсорбционную камеру через трубы. Также заявлен способ абсорбции. Технический результат - повышение эффективности процесса абсорбции. 2 н. и 6 з.п. ф-лы, 5 ил.

Способ получения водорода для щелочных топливных элементов // 2631799

Изобретение может быть использовано в энергетической, нефтехимической, химической, металлургической отраслях промышленности. Способ получения водорода из газовых смесей, содержащих диоксид углерода, осуществляют путем его абсорбционного удаления абсорбентом на основе водных растворов аминов, способ включает процессы абсорбции диоксида углерода при повышенном давлении, расширения насыщенного абсорбента в турбине с получением механической энергии, регенерации насыщенного абсорбента при повышенной температуре и/или пониженном давлении с подводом тепла через кипятильник, рекуперации тепла горячего регенерированного абсорбента, сжатие регенерированного абсорбента насосом, охлаждение регенерированного абсорбента в холодильнике и подачу его в абсорбер, а также охлаждение парогазовой фазы, выделенной при регенерации абсорбента. При этом насыщенный абсорбент перед подачей на гидравлическую или парожидкостную турбину дополнительно нагревают за счет косвенного теплообмена с горячим регенерированным абсорбентом в дополнительном теплообменнике. Технический результат заключается в увеличении эффективности работы турбины с повышением степени рекуперации энергии сжатого насыщенного абсорбента. 1 з.п. ф-лы, 1 ил., 2 табл., 1 пр.

Регенерация энергии при производстве серной кислоты // 2632015

Группа изобретений относится к химической промышленности, в частности к вариантам производства серной кислоты. Для получения серной кислоты осуществляют сжигание серы в сухом газе, содержащем избыток кислорода, с получением потока газа, содержащего оксид и диоксид серы, кислород и возможно водяной пар. Приводят поток газа в контакт с катализатором с образованием триоксида серы и превращением потока газа в конверсионный газ. Вводят водяной пар в конверсионный газ. Приводят конверсионный газ в контакт с поглощающей жидкостью, содержащей серную кислоту, в первичной теплорегенерационной абсорбционной зоне. Осуществляют циркуляцию поглощающей жидкости между первичной абсорбционной зоной и косвенным теплообменником. Тепло, высвобождаемое при реакции триоксида серы и воды, конденсации серной кислоты и/или абсорбции триоксида серы, передают жидкому теплоносителю. Обеспечивается регенерации энергии при производстве серной кислоты, снижение образования тумана при поглощении SO3 и регулирование содержания тумана серной кислоты в потоке газа, выходящего из этапа поглощения SO3. 6 н. и 19 з.п. ф-лы, 24 ил., 4 табл., 7 пр.

Способ улавливания паров акрилонитрила // 2634456

Изобретение относится к способу улавливания паров акрилонитрила. Способ включает абсорбцию паров акрилонитрила из газовой смеси в колонном абсорбере охлажденным с помощью холодильной машины акрилонитрилом, расход которого устанавливают таким образом, чтобы концентрация паров воды в жидкости, находящейся в абсорбере, была меньше ее растворимости в акрилонитриле. Изобретение обеспечивает эффективное улавливание паров акрилонитрила, снижение энергозатрат и исключение ограничения по расходу газовой смеси. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Способ осушки углеводородного газа диэтиленгликолем // 2634782

Изобретение относится к области осушки газов и паров жидкими осушителями и может быть использовано в нефтяной, газовой и химической промышленности. Способ осушки углеводородного газа включает предварительный нагрев газа и его направление в трехсекционный абсорбер, с противоточным движением раствора диэтиленгликоля, очистку газа от взвешенных капель жидкости в нижней скрубберной секции, поглощение паров воды диэтиленгликолем при движении газа через систему тарелок в средней секции и последующую очистку газа от захваченных капель раствора диэтиленгликоля в верхней скрубберной секции, вывод осушенного газа из абсорбера потребителю и последующую регенерацию использованного раствора диэтиленгликоля, при этом способ осуществляют с применением пароэжекторной холодильной машины, работающей в режиме теплового насоса. Регенерацию раствора диэтиленгликоля осуществляют в десорбере, состоящем из верхней части тарельчатого типа, в которой из раствора диэтиленгликоля, стекающего вниз, выпаривается влага встречным потоком острого водяного пара и паров диэтиленгликоля, и нижней части, где происходит нагревание раствора с помощью кипятильника и испарение воды, конденсацию водяного пара, отводимого из десорбера, в конденсаторе-холодильнике с подачей полученной воды в верхнюю часть десорбера, отвод регенерированного горячего раствора диэтиленгликоля из нижней части десорбера и подачу его на осушение газа в абсорбер с максимальной рекуперацией теплоты на нагрев насыщенного раствора диэтиленгликоля, подаваемого на регенерацию в теплообменники и холодильник. При этом одну часть полученного в парогенераторе острого пара направляют в кипятильник десорбера с возвратом образовавшегося конденсата в парогенератор, а другую часть в качестве рабочего пара направляют в сопло эжектора, вовлекая эжектируемые пары хладагента, в качестве которого используют воду из испарителя. Причем за счет рециркуляции хладагента через холодоприемник получают «холодную» воду, один поток которой подают в конденсатор-холодильник для конденсации водяного пара, отводимого из десорбера, а второй в холодильник. Образовавшуюся после эжектора смесь паров хладагента и рабочего пара направляют в конденсатор пароэжекторного теплового насоса, а теплоту конденсации смеси паров хладагента и рабочего пара используют для получения «горячей» воды, которой нагревают углеводородные газы перед абсорбером с возвратом в конденсатор пароэжекторного теплового насоса. Изобретение обеспечивает повышение энергетической эффективности, повышение качества осушки газа, создание экологически чистой и взрывопожаробезопасной технологии осушки газа за счет предотвращения выбросов отработанных теплоносителей в окружающую среду и исключения обращения взрывопожароопасных рабочих сред. 1 ил.

Водная композиция с алканоламином и способ удаления кислых газов из газовых смесей // 2635620

Изобретение относится к водному раствору алканоламина для удаления сероводорода из газовых смесей. Описан водный раствор алканоламина для удаления сероводорода из газовых смесей, содержащий: (i) аминосоединение общей формулы, где R1 и R2 независимо друг от друга представлены метильной, этильной, пропильной или изопропильной группами, (ii) кислоту со значением рКа, равным 8 или меньше, или кислотообразующее вещество, способное образовывать в водной среде кислоту со значением рКа, равным 8 или меньше, и (iii) необязательно, одно или более аминосоединений, которые отличаются от (i). Также описан способ удаления сероводорода из газовой смеси. Технический результат: получен состав для эффективного удаления сероводорода из газовых смесей и/или удаления кислых газов при повышенной рабочей температуре. 2 н. и 7 з.п. ф-лы, 1 табл., 2 ил., 12 пр.

Система и способ для использования турбинных систем в составе систем обработки газов (варианты) // 2637247

Изобретение относится к турбинным системам, более конкретно к системам и способам для управления эксплуатационными параметрами текучей среды в системах обработки газов, таких как системы отделения кислых газов. Система для управления эксплуатационными параметрами текучей среды в системе отделения кислого газа, содержащая систему обработки газа растворителем, включает реакционный резервуар высокого давления, выполненный с возможностью отделения кислого газа от необработанного исходного газа с использованием растворителя в потоке обедненного текучего растворителя, причем реакционный резервуар высокого давления выполнен с возможностью выпускать обработанный чистый газ и первый поток текучей среды высокого давления через первый проточный канал, турбину, имеющую основное сопло, вспомогательное сопло и выпуск, причем основное сопло выполнено с возможностью принимать второй поток текучей среды высокого давления из первого проточного канала через основной проточный канал и причем второй поток текучей среды высокого давления составляет часть первого потока, при этом поток текучей среды высокого давления выполнен с возможностью приводить в движение турбину, и вспомогательный сопловой клапан, расположенный во вспомогательном проточном канале, причем вспомогательный сопловой клапан выполнен с возможностью управления протеканием третьего потока текучей среды высокого давления во вспомогательное сопло турбины, и причем третий поток текучей среды высокого давления составляет часть первого потока. Изобретение обеспечивает эффективное отделение компонентов кислых газов. 3 н. и 19 з.п. ф-лы, 5 ил.