Устройство для абсорбции кислых газов

Авторы патента:

B01D53/18 - абсорберы; жидкостные распределители для них ( B01D 3/16,B01D 3/26,B01D 3/30 имеют преимущество; насадки B01J 19/30,B01J 19/32)

Владельцы патента RU 2630085:

Курочкин Андрей Владиславович (RU)

Изобретение относится к оборудованию для абсорбционной очистки газа и может быть использовано в различных отраслях промышленности для очистки газов от кислых компонентов водными растворами алканоламинов. Предложено устройство, включающее сепаратор и абсорбер с верхней дефлегматорной и нижней абсорбционной секциями. Очищаемый газ отделяют в сепараторе от капельной влаги, которую выводят, а газ сепарации подают в низ абсорбера после нагрева по меньшей мере его части в дефлегматорной секции. Выше абсорбционной секции подают абсорбент кислых газов, например водный раствор алканоламина, из низа абсорбера выводят насыщенный абсорбент, а очищенный газ поступает в дефлегмационную секцию, где подвергается охлаждению в условиях дефлегмации, частично осушается и очищается от паров абсорбента, и выводится из верха абсорбера. Технический результат: предотвращение потерь аминового абсорбента, исключение расхода воды и минерализации абсорбента при абсорбции кислых газов. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Известна установка очистки газа от сероводорода аминовым абсорбентом [Б.И. Бондаренко ред. Альбом технологических схем процессов переработки нефти и газа. - М.: Изд-во РГУ, 2003, с. 91-92], включающая входной сепаратор, два абсорбера кислых газов, редукционный клапан, десорбер с кипятильником, холодильником, сепаратором и насосом подачи орошения, а кроме того, циркуляционный насос, рекуперационный теплообменник и холодильник регенерированного абсорбента, устройство для очистки абсорбента от продуктов разложения.

Недостатком известной установки являются большие потери амина с очищенным газом, особенно при низком содержании сероводорода.

Наиболее близко к предлагаемому изобретению устройство для аминовой очистки газа и способ ее осуществления [RU 2500460, опубл. 10.12.2013 г., МПК B01D 53/18], при этом устройство включает сепаратор, абсорбер с верхней насадочной массообменной секцией, каплеуловителем, линией подачи воды и нижней секцией с блоком тепломассообменных элементов (устройство для абсорбции кислых газов), а также десорбер, насос абсорбента, смеситель очищаемого газа с абсорбентом, установленный перед абсорбером, и устройство для очистки циркулирующего абсорбента.

Недостатком данного устройства является оборудование абсорбера верхней насадочной массообменной секцией с линией подачи воды, что приводит к разбавлению абсорбента водой, накоплению минеральных солей, снижению емкости, деградации и вспениванию абсорбента, особенно при очистке газа, содержащего тяжелые углеводороды.

Задачей изобретения является предотвращение потерь аминового абсорбента, исключение расхода воды и минерализации абсорбента при абсорбции кислых газов.

Техническим результатом является предотвращение потерь аминового абсорбента, исключение расхода воды и минерализации абсорбента при абсорбции кислых газов за счет оборудования абсорбера верхней дефлегматорной секцией, оснащенной линией подачи по меньшей мере части очищаемого газа в качестве хладоагента.

Указанный технический результат достигается тем, что в предлагаемом устройстве для абсорбции кислых газов, содержащем сепаратор, соединенный с двухсекционным абсорбером линией подачи газа сепарации, особенностью является то, что абсорбер оборудован нижней абсорбционной секцией и верхней дефлегматорной секцией, соединенной линией ввода/вывода по меньшей мере части газа сепарации в качестве хладоагента с линией подачи газа сепарации.

При очистке газа с высокой концентрацией сероводорода абсорбционная секция может быть оснащена устройством для отвода избытка тепла, выделяющегося при абсорбции, например, блоком тепломассообменных элементов трубчатого типа. В качестве сепаратора, дефлегматорной и абсорбционной секций абсорбера могут быть установлены любые устройства, известные из уровня техники соответствующего назначения.

Установка верхней дефлегматорной секции, оснащенной линией подачи по меньшей мере части газа сепарации в качестве хладоагента, позволяет, во-первых, охладить в условиях дефлегмации газ, очищенный в абсорбционной секции, что сопровождается образованием конденсата паров воды, стекающего в виде пленки флегмы, которая выступает высокоэффективным абсорбентом паров амина, и предотвратить потери аминового абсорбента, исключив расход воды и минерализацию абсорбента в процессе абсорбции кислых газов, а во-вторых, повысить температуру газа, подаваемого на абсорбцию, за счет чего уменьшить загрязнение абсорбента тяжелыми углеводородами.

Соединение верхней дефлегматорной секции линией ввода/вывода по меньшей мере части газа сепарации в качестве хладоагента с линией подачи газа сепарации позволяет при необходимости изменять количество газа сепарации, направляемого в качестве хладоагента, например, при низкой температуре последнего. При этом остальное количество газа перепускают по байпасу, смешивают с нагретой частью газа сепарации, поступающей из трубного пространства дефлегматорной секции и направляют на абсорбцию.

Предлагаемое устройство для аминовой очистки газа состоит из: сепаратора 1 и абсорбера 2 с дефлегматорной 3 и абсорбционной 4 секциями.

При работе устройства очищаемый газ, подаваемый по линии 5, отделяют от капельной влаги в сепараторе 1, последнюю выводят по линии 6, а газ сепарации подают по линии 7 в низ абсорбера 2 после нагрева по меньшей мере его части в дефлегматорной секции 3. Выше абсорбционной секции 4 абсорбера по линии 8 подают абсорбент кислых газов, например водный раствор алканоламина, из низа абсорбера по линии 9 выводят насыщенный абсорбент, а очищенный газ поступает в дефлегмационную секцию 3, где подвергается охлаждению в условиях дефлегмации, частично осушается и очищается от паров абсорбента, и по линии 10 выводится из верха абсорбера. При необходимости абсорбционная секция для отвода избытка тепла может быть оснащена, например, блоком тепломассообменных элементов 11 (показано пунктиром).

Таким образом, предлагаемое изобретение предотвращает потери аминового абсорбента, исключает расхода воды и минерализацию абсорбента при абсорбции кислых газов и может быть использовано в различных отраслях промышленности.

1. Устройство для абсорбции кислых газов, содержащее сепаратор, соединенный с двухсекционным абсорбером линией подачи газа сепарации, отличающееся тем, что абсорбер оборудован нижней абсорбционной секцией и верхней дефлегматорной секцией, соединенной линией ввода/вывода по меньшей мере части газа сепарации в качестве хладоагента с линией подачи газа сепарации.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что абсорбционная секция оснащена устройством для отвода избытка тепла.

Похожие патенты:

Насадочный скруббер // 2628780

Изобретение относится к технике мокрого пылеулавливания. Насадочный скруббер, содержащий корпус с патрубками для запыленного и очищенного газа, опорные решетки, насадку и устройство для отвода шлама, оросительное устройство выполнено в виде форсунки, содержащей полый корпус с соплом и центральным сердечником, корпус выполнен с каналом для подвода жидкости и содержит соосную, жестко связанную с ним втулку, с закрепленным в ее нижней части соплом, выполненным в виде цилиндрической двухступенчатой втулки, верхняя цилиндрическая ступень которой соединена посредством резьбового соединения с соосным с ней центральным сердечником, имеющим центральное отверстие и установленным с кольцевым зазором относительно внутренней поверхности цилиндрической втулки, при этом кольцевой зазор соединен по крайней мере с тремя радиальными каналами, выполненными в двухступенчатой втулке, соединяющими его с кольцевой полостью, образованной внутренней поверхностью втулки и внешней поверхностью верхней цилиндрической ступени, причем кольцевая полость связана с каналом корпуса для подвода жидкости, к центральному сердечнику в его нижней части жестко прикреплен распылитель, выполненный в виде усеченного конуса, соосного центральному отверстию сердечника и прикрепленного своим верхним основанием к основанию цилиндра центрального сердечника, а к нижнему основанию усеченного конуса, посредством по крайней мере трех спиц, прикреплен рассекатель, который выполнен в виде торцевой круглой пластины, края которой отогнуты в сторону кольцевого зазора, а на внешней боковой поверхности усеченного конуса имеются винтовые канавки, причем в рассекателе, осесимметрично центральному отверстию центрального сердечника, выполнено дроссельное отверстие, при этом к втулке, жестко связанной с корпусом, в ее нижней части, соосно прикреплен внешний диффузор, а к нижнему основанию усеченного конуса распылителя соосно прикреплен внутренний перфорированный диффузор.

Аппарат для обработки газа // 2627898

Изобретение относится к массообменным устройствам роторной конструкции и может быть использовано в химической, нефтехимической, газовой, газоперерабатывающей и других отраслях промышленности для обработки газа жидкостью.

Аппарат для обработки газа // 2627887

Способ и колонна абсорбционной очистки газов от нежелательных примесей // 2627847

Изобретение может быть использовано для очистки газовых потоков от примесей в широком диапазоне концентраций, а также для разделения газовых смесей на индивидуальные компоненты на предприятиях нефтяной, газовой, химической и других отраслей промышленности.

Абсорбер // 2623768

Изобретение относится к колонным массообменным аппаратам и предназначено для мокрой очистки воздуха от газообразных вредностей. В абсорбере, содержащем вертикальный цилиндрический корпус с входным и выходным патрубками для газа, горизонтальные массообменные тарелки, ороситель и каплеуловитель в виде двух горизонтальных перегородок, между которыми концентрично размещены каплеосадительные обечайки, в центральной обечайке размещен подвешенный на пружине поршень, зазор между перегородками снабжен по крайней мере одной дополнительной горизонтальной перегородкой и вертикально установленной радиальной стенкой, образующей две камеры, ограниченные по высоте верхней и нижней перегородками, одна из которых сообщена с полостью центральной обечайки через окно, выполненное на всю высоту этой камеры, и снабжена входными окнами в каналы между обечайками, а вторая камера снабжена выходными окнами указанных каналов и центральным выходным окном, выполненным в верхней перегородке, согласно изобретению форсунка оросителя содержит полый корпус с соплом и центральным сердечником, корпус выполнен с каналом для подвода жидкости и содержит соосную, жестко связанную с ним втулку с закрепленным в ее нижней части соплом, выполненным в виде цилиндрической двухступенчатой втулки, верхняя цилиндрическая ступень которой соединена посредством резьбового соединения с соосным с ней центральным сердечником, имеющим центральное отверстие, и установленным с кольцевым зазором относительно внутренней поверхности цилиндрической втулки, при этом кольцевой зазор соединен по крайней мере с тремя радиальными каналами, выполненными в двухступенчатой втулке, соединяющими его с кольцевой полостью, образованной внутренней поверхностью втулки и внешней поверхностью верхней цилиндрической ступени, причем кольцевая полость связана с каналом корпуса для подвода жидкости, к центральному сердечнику, в его нижней части, жестко прикреплен распылитель, выполненный в виде усеченного конуса, соосного центральному отверстию сердечника и прикрепленного своим верхним основанием к основанию цилиндра центрального сердечника, а к нижнему основанию усеченного конуса посредством по крайней мере трех спиц прикреплен рассекатель, который выполнен в виде торцевой круглой пластины, края которой отогнуты в сторону кольцевого зазора, а на внешней боковой поверхности усеченного конуса имеются винтовые канавки, а в рассекателе, который прикреплен к нижнему основанию усеченного конуса посредством по крайней мере трех спиц и выполнен в виде торцевой круглой пластины, края которой отогнуты в сторону кольцевого зазора, осесимметрично центральному отверстию центрального сердечника выполнено дроссельное отверстие.

Распределитель в массообменной колонне и способ использования // 2621766

Изобретение предназначено для распределения жидкости в массообменной колонне. Распределитель жидкости имеет множество удлиненных основных желобов и множество вторичных желобов, которые располагают смежно с основными желобами в определенных местоположениях для того, чтобы принимать по меньшей мере некоторые из отдельных основных выпускаемых потоков из основных желобов.

Способ промывки газа из гидропереработанного выходящего потока и относящиеся к нему установка и сепаратор // 2609013

Изобретение относится к способу промывки газа из гидропереработанного выходящего потока из зоны гидропереработки. Согласно предлагаемому способу добавляют первую часть потока промывочной воды в гидропереработанный выходящий поток с образованием объединенного потока и конденсируют объединенный поток.

Короткослоевая насадка // 2608526

Изобретение относится к контактному устройству для осуществления процессов тепло- и массообмена в системе газ-жидкость и может найти применение в технологических процессах нефтяной, газовой, химической и других смежных отраслей промышленности.

Массообменная колонна с перекрестным током жидкой и газовой (паровой) фаз системы "петон" // 2607730

Изобретение относится к перекрестноточным насадочным тепломассообменным колонным аппаратам, в которых осуществляются процессы ректификационного разделения смесей жидкость-пар, перегонки смесей жидкость-пар, абсорбционного разделения смесей жидкость-газ.

Устройство распределения жидкости // 2601325

Изобретение относится к устройству распределения жидкости. Устройство распределения жидкости включает корпус, размещенный внутри дистилляционной колонны, верхнюю и нижнюю решетки, собирательный поддон, расположенный в верхней части внутренней стороны корпуса для направления жидкости, поступающей через верхнюю решетку, дырчатую пластину, расположенную в верхней части собирательного поддона и обеспеченную множеством сквозных отверстий, через которые протекает направленная жидкость, распределительную коробку, расположенную на нижней стороне дырчатой пластины и выполненную с возможностью дозировать жидкость, прошедшую сквозь дырчатую пластину, при прохождении через выходную трубку, установленную с обеих сторон распределительной коробки, за пределы корпуса, распределитель жидкости, расположенный на нижней стороне распределительной коробки и выполненный с возможностью равномерного распределения и подачи жидкости, отделенной с помощью распределительной коробки к нижней стороне, соединительную трубку, служащую для протекания жидкости между распределительной коробкой и распределителем жидкости, входную трубку, служащую для пропускания жидкости, поступающей снаружи корпуса, в распределитель жидкости, и разделительную стенку, установленную вертикально на нижней стороне корпуса для разделения пространства в нижней части корпуса на первую и вторую камеры.

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.

Противоточная колонна с динамически управляемым распределителем жидкости // 2631701

Изобретение относится к противоточной колонне с распределителем жидкости. Противоточная колонна содержит динамически управляемый распределитель жидкости, включающий в себя трубу для подачи жидкости и множество распределительных органов, которые расположены в колонне над набивкой с возможностью образования в протекающем вверх газе на высоте распределительных органов нескольких частичных потоков, причем между набивкой и распределительными органами имеются зоны подпора, при этом распределительные органы представляют собой накопительные объемы жидкости 3, расположенные на опорной плите, каждый из которых включает множество отверстий в днище для прохождения жидкости, соосных с множеством отверстий в опорной плите, уровнемер 11, трубу для подачи жидкости 9, содержащую насос 16, расходомер, состоящий из первичного преобразователя расходомера 12 и вычислителя расходомера 13, входной клапан 4, причем накопительные объемы жидкости разделены между собой окнами в опорной плите для протекающего вверх газа. Технический результат изобретения заключается в равномерном распределении жидкости по поверхности всего объема набивки даже при сильном газовом потоке и значительных отклонениях геометрических размеров текстурированной поверхности набивки от заданных параметров. 3 ил.

Способ абсорбции газов и устройство для его осуществления // 2642630

Изобретение относится к массообменным способам извлечения жидкостью компонентов газовой смеси и может быть использовано в массообменном оборудовании химической промышленности. Устройство для осуществления способа по п. 1, содержащее установку, состоящую из шести камер, в барботажных камерах установлены аэрационные колонны, насадочные камеры заполнены шаровидными элементами, в камерах орошения установлены рассеивающие отражатели и акустические ультразвуковые диспергаторы, отличающееся тем, что барботажная камера I ступени разделена перегородкой на конечную и основную барботажные камеры, и в них установлены керамические диспергаторы и/или ультразвуковые свистки Гартмана; к конечной камере подключен трубопровод отвода абсорбента; а к основной камере I ступени и к барботажной камере VI ступени подключены циркуляционные насосы, напорные трубопроводы которых подсоединены к рассеивающим отражателям камер III и IV ступеней, орошающих элементы загрузки насадочных камер II и V ступеней; напорный трубопровод насоса подачи абсорбента подсоединен к акустическому ультразвуковому диспергатору, установленному в камере орошения IV ступени, и к напорному трубопроводу циркуляционного насоса, подсоединенного к барботажной камере VI ступени. Технический результат – обеспечение достижения эффекта конечной растворимости молекул газов в жидкости с максимальной абсорбцией трудноизвлекаемых компонентов газов; автоматизация технологических процессов способствует снижению энергозатрат. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Распределительная пластина для газожидкостной контактной колонны с системой вторичного распределения // 2644918

Изобретение предназначено для тепло- и массообмена между газом и жидкостью. Распределительная пластина (2) колонны для тепло- и массообмена между газом и жидкостью содержит камеры (4) для прохода газа, средства прохода жидкости (6) и систему вторичного распределения (7), выступающую в нижней части пластины (2). Система вторичного распределения (7) позволяет собирать жидкость и распределять ее более равномерно на газожидкостном контактном устройстве. Изобретение касается также колонны для тепло- или массообмена между газом и жидкостью, содержащей такую распределительную пластину. Технический результат: обеспечение улучшенного распределения жидкости. 3 н. и 16 з.п. ф-лы, 16 ил.

Насыпная насадка для массообменных колонн // 2646076

Изобретение относится к области процессов и аппаратов химической технологии, а именно к насыпным насадкам для массообменных колонн, и может быть использовано в качестве контактного устройства в химико-технологических процессах ректификации, абсорбции, химического обмена и пр., осуществляемых в колонных аппаратах. Элементы насыпной насадки выполнены из металлической сетки в виде цилиндра с диаметром равным высоте с внутренней центральной перегородкой. Верхняя и нижняя кромки и перегородка цилиндра имеют равномерно расположенные зубцы и сетка имеет гофр. Технический результат: увеличение разделительной способности насадки, снижение коэффициента масштабного перехода при сохранении пропускной способности для различных колонн, жидкостей и режимов. 2 табл., 1 пр., 5 ил.