Установка для очистки газов

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскин

Социалистических

Республик

< >971463 (6! ) Дополнительное к авт. свид-ву (51)M. Кл. (22) Заявлено 08. 04 ° 81 (21) 3274235/23 26

Ф с присоединением заявки J4

В 01 J 19/04

Веуйаретеапвй квинтет ьСФР ке лелеи изебретеннй к ЬтнрытнЯ (23) Приоритет (53) >А К 66. 074. 3 (088.8) Опубликовано 07. 11 . .82. Бюллетень М 41

Дата опубликования описания 07. 11. 82 (72) Авторы изобретения

6

Г. П. Солнцев и И. Н. Смирнов

1 (7! ) Заявитель (54) УСТАНОВКА ДЛЯ ОЧИСТКИ ГАЗОВ

Изобретение относится к технике очистки газа от сернистых соединений и двуокиси углерода поглотительными растворами, содержащими активный химический реагент, и может быть использовано при очистке нефтезаводских или коксовых газов и особенно газов пиролиза в производстве низших олефинов.

Известна установка для очистки газов от сероводорода и двуокиси углерода растворами этаноламинов, включа- 1о ющий узел абсорбции и узел регенерации поглотительного раствора от кислых примесей (1j.

Известна также установка для очистки газов, преимущественно от сернистых соединений и двуокиси углерода, включающая соединенные между собой абсорбер, разделительную емкость, теплообменник, десорбер и холодильник (21

Установка работает следующим образом.

Пирогаз проходит противотоком раствору моноэтаноламина (M3A) в абсорбе2 ре. Насыщенный абсорбент, выходящий с низа колонны, промывается в экстрак" торе от полимеров бензином и после разделения с последним в емкости поступает в верхнюю часть отдувочной ко" лонны. Углеводороды, растворенные в абсорбере, отдуваются метаном и с верха колонны смесь метана и углеводородов направляется на всас компресса" ра. Насыщенный поглотительный раствор выводится из куба колонны и через теплообменник, где нагревается регенерированным раствором, поступает в сред" нюю часть десорбера. Проходя по тарел" кам сверху вниз, абсорбент регенерируется от СО и Н S и собирается в кубе колонны, откуда через теплообменник и холодильник подается на ороше" ние абсорбера. Выделившиеся кислые газы после охлаждения выводятся из установки на получение элементарной серы. Часть раствора ИЭА постоянно сбрасывается с установки на нейтрализацию для исключения накопления продуктов

9714 деградации МЭА, продуктов коррозии и

ПАВ. Периодически установку останавливают на чистку от полимеров. В это время очистка пирогаза от .кислых примесей производится на установке щелочной очистки.

Недостатком такой установки являются использование метода экстракции с последующей отдувкой метаном углеводородов, который не обеспечивает 16 очистку абсорбента от водорастворимых, продуктов деградации МЭА, а также продуктов коррозии, ПАВ и частично полимеров; значительные эксплуатационные расходы из-за потерь МЭА при сбросе 15 части абсорбента из системы и необходимости нейтрализации этого потока, большие затраты .на механическую чистку системы от отложений; значительный расход щелочи на очистку и кисло- 26 ты на нейтрализацию сернисто-щелочных стоков в периоды остановки установки на чистку от отложений, значительный объем сточных вод при этом, невысокая надежность установки. 25

Целью изобретения является повышение экономичности процесса за счет осуществления полной регенерации абсорбента.

Щ

Эта цель достигается тем, что установка для очистки газов, включающая соединенные между собой абсорбер, разделительную емкость, теплообменник, десорбер и холодильник, согласно изобретению снабжена термогидростабилизи-, рующей камерой, соединенной с нижней, частью абсорбера и разделительной емкостью, и перегонным кубом, соединенным с нижней частью десорбера и термогидростабилизирующей камерой.

На чертеже изображена схема установки для очистки газов.

Установка состоит из последовательно соединенных между собой абсорбера

1, термогидростабилизирующей камеры 2, разделительной емкости 3, теплообменника 4, десорбера 5, насоса 6, холодильника 7, соединенного с верхом абсорбера 1, причем кубовая часть десор-

- бера 5 дополнительно сообщена с перегонным кубом 8, верх которого соединен со средней частью.десорбера 5 и камерой 2, а нижняя часть — через смоло" выделитель 9 с печью 10 дожига. Кроме того, выход из водного отсека конденсатной емкости 11 соединен со смоловыделителем и перегонным кубом, а вы63, ф ход из углеводородного отсека - с pasделительной емкостью.

Установка работает следующим образом.

Газ проходит противотоком раствору

МЭА в абсорбере 1, очищается от сернистых соединений и двуокиси углерода и выводится с установки на дальнейшую переработку, Регенерированный 12- 15/ный водный раствор МЭА поступает на верхнюю тарелку этого абсорбера. Стекая по тарелкам, раствор насыщается кислыми газами, ненасыщенными углеводородами (например, 1,3-циклопентадиеном, стиролом и т. д.) и собирается в кубе колоннь, откуда сбрасывается в камеру 2. В последней абсорбент подвергается термогидростабилизации при температуре 60- 100 С и давлении, равном давлению в абсорбере или более низком, в присутствии водорода и катализатора, содержащего, например, 334

Ni или до 14 благородных металлов: Pt, Pd или Ru на носителе объемной скорости 0,01-0,1 ч Температура в камере

2 поддерживается за счет конденсации паров воды и МЭА, поступающих из смоловыделителя 9 и куба 8, или обогрева глухим паром. В этой камере ненасыщенные углеводороды, находящиеся в абсорбенте и склонные к образованию твердых отложений при повышенных температурах, превращаются в стабильные низкомолекулярные соединения, например стирол - в этилбензол, 1,3-циклопентадиен - e циклопентан и т. д. В камеру 2 подается также водород или метановодородная фракция (до 5 м на 1 м 3 абсорбента} . Избыток водорода или метановодородной фракции с легкими углеводородами, отдутыми из поглотительного раствора, сбрасывается на установку гидрирования пироконденсата.

Абсорбент, освобожденный от ненасыщенных углеводородов, вместе с углеводородной фазой выводится в емкость

3 или, минуя ee, - через теплообменник 4 в деморбер 5. 8 емкости 3 происходит отделение абсорбента от углеводородной фазы, образовавшейся в камере 2, который возвращается в абсорбер 1 для промывки его от органических отложений или в линию насыщенного абсорбента. Избыток углеводородов сбрасывается в колонну первичного фракционирования (КПФ). Абсорбент через теплообменник 4, где нагревается за счет тепла регенерированного раствора до

3 также возвращаться на орошение верха десорбера 5.

Углеводороды из емкости 11 направляются на промывку абсорбера l или в линию насыщенного абсорбента, или выводятся с установки в колонну первичного фракционирования.

Использование предлагаемой установки позволяет исключить забивку системы отложениями и, следовательно, необходимость строительства дополнительной установки щелочной очистки, работающей в периоды остановки на чистку, а также снизить эксплуатационные затраты за счет снижения потерь МЭА, расхода ароматических углеводородов на промывку системы.

Работа предлагаемой установки производительностью 2 нм /ч в течение ме3 сяца пдказала, что при очистке газа пиролиза дизельного топлива качество абсорбента не изменяется, отложения в десорбере отсутствуют.

Формула изобретения

Установка для очистки газов, преимущественно от сернистых соединений и двуокиси углерода, включающая соединенные между собой абсорбер, разделительную емкость, теплообменник, де" сорбер и холодильник, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью повышения экономичности процесса за счет осуществления полной регенерации абсорбента, она снабжена термогидростабилизирующей камерой, соединенной с нижней частью абсорбера и разделительной емкостью, и перегонным кубом, соединенным с нижней частью десорбера и термогидростабилизирующей камерой.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Коуль А. Л., Ризенфельд Ф. С.

Очистка газа. 1962, с. 25-27.

2. Технологический регламент. "Производство этилена и бензола мощностью

250000 трод", ВНИИПИНефть, М., 1979 (прототип).

5 97146

100 С, из емкости 3 поступает на регенерацию от кислых примесей в десор- бер 5. В процессе регенерации при тем й. пературе 110-120 и давлении до 2 кг/см содержание кислых примесей в. растворе % снижается с 0,4-0,5 до О, 1-0,2 моль кислого газа на l моль МЭА. Тепло в этот десорбер подводится с помощью кипятильника 12. До 2i циркулирующего, в системе абсорбента выводится в куб î

8, где при. 140- 165 С 154-ный водный раствор отгоняется от водорастворимых продуктов деградации МЭА, органических кислот, продуктов коррозии, высококипящих смолистых веществ и направ1S ляется в камеру 2 для поддержания в ней необходимой температуры. Часть раствора из куба 8 по уровню выводит-. ся в смоловыделитель 9. Раствор содержит до 804 МЭА, продуктов деградации

МЭА, органических кислот, продуктов коррозии и смолистых веществ. В смоловыделителе происходит отгонка остатдч ного МЭА при 140-.180 С и постоянной подаче водного конденсата из емкости

11. Отпаренный амин возвращается в систему через камеру 2, где за счет кон= денсации и охлаждения поддерживают температуру на уровне 60-IOÎ С, или в среднюю часть десорбера 5. Смоловыде- 3О литель 9 работает периодически, после отгона амина кубовый остаток сбрасывается в печь 10.

Отгенерированный абсорбент из куба десорбера 5 выводится насосом 6 и че- 35 рез теплообменник 4, где охлаждается до 70-100 С, и холодильник 7 с темпе. ратурой 35-40 С подается на орошение .абсорбера 1.

С верха десорбера 5 отводятся кис- 40 лые газы, пары. воды и углеводородов.

После охлаждения в холодильнике 13 и разделения в емкости 11 кислые газы направляются на утилизацию. Жидкая фаза разделяется на водную и углеводо- 13 родную части. Вода по уровню выводится в смоловыделитель 9 или при его ос,тановке на выгрузку- смолы -в куб 8.

Водный конденсат из емкости ll может