Способ очистки газа от сероводорода и двуокиси углерода

 

1. СПОСОБ ОЧИСТКИ ГАЗА ОТ СЕРОВОДОРОДА И ДВУОКИСИ УГЛЕРОДА путем контактирования газа с раствором карбоната калия при 60-80 с с последующей регенерацией насыценного .раствора, отличающийс я тем, что, с целью повышения степени .очистки, регенерацию осущест.- вляютпутем окисления кислородом воздуха в присутствии катализатора с получением элементарной серы и ее отделением, а раствор обрабатывают твердым карбонатом натрия с образованием карбоната калия и бикарбоната натрия, первый из которых возвращают на стадию контактигования, а второй подвергают те1Л4ическому разложению и образовавшийся карбонат натрия направляют на стадию обработки раствора. 2. Способ ПОП.1, отличающийся тем, что в качестве ка (Л тализатора используют комплекс желеБ за (Ш) с трилонрм в количеотве 0,3-0,5 вес.%.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (В

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3345242/23-.26 (22) 01.10.81 (46) 15.04.83. Бюл. Р 14 (72) И.A.Ãàëàíèí, Л.М.Зиновьева, P.Е.Шестерикова, A.С.Мельситдинов, A.A.Àõìåäîâ, П.В.Расщупко и Г.С.Би- . нюков (71) Северо-Кавказский научно-исследовательский институт природных газов. (53) бб. 074.3 (088. 8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

9 886356, .кл. В 01 D 53/14, 1980.

2. Коуль A.Ë., Ризенфельд Ф.С.

Очистка газа, М., Недра, 1962, с.103-112 (прототип);. (54)(57) 1. СПОСОБ ОЧИСТКИ ГАЗА OT

СЕРОВОДОРОДА И ДВУОКИСИ УГЛЕРОДА путем контактирования газа с раствором карбоната калия при 60-80ОС

3СЮ В 01 D 53 14 С 01 В 17 04 с последующей регенерацией насыщенного .раствора, о т л и ч а ю щ и й— с я тем, что, с целью повышения степени .очистки, регенерацию осущест вляют путем окисления кислородом воздуха в присутствии катализатора с получением элементарной серы и ее отделением, а раствор обрабатывают твердьви карбонатом натрия с образованием карбоната калия и бикарбоната натрия, первый ma которых возвращают на стадию контактиГования, а второй подвергают термическому разложению и образовавшийся карбонат натрия направляют на стадию обработки раствора.

2. Способ по п.l, о т л и ч а ю- Pg шийся тем, что в качестве катализатора используют комплекс железа (III) с трилоном Б в количестве 0,3-0,5 вес.%.

1011204

1

Предлагаемый стто -об

Показатели

Известный способ размерность т00

Изобретение относится к очистке природных газов от кислых компонентов и может быть использовано в газовой, нефтяной и химической отраслях промышленности.

Известен способ очистки газа от сероводорода путем абсорбции раствором гидроокиси железа с последующей регенерацией насыщенного раствора окислением кислородом воздуха в присутствии катализатора — комплекса железа (Ш) с трилоном Б, взятого в количестве 0,64-1,27 вес.Ъ jl).

Недостатком этого способа является невозможность совместной очистки от примесей H SuCO, так как этот спо- 15 соб позволяет очищать газ только от

H S, а двуокись углерода остается в обрабатываемом газе. Кроме того, отмечается повышенный расход катализатора. 20

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является способ очистки газа от сероводорода и двуокиси углерода путем контактирования с раствором карбоната калия при 60-BOОС с последующей регенерацией насьттценного раствора нагреванием, после чего поглотительный раствор возвращают на стадию контактирования, а де сорбированные сероводород и двуокись углерода сжигают на факеле L 2 .

Однако у этого способа недостаточно высокая степень регенерации (70;), что влечет за собой снижение степени очистки до 91,99. по Н Б и

81,1Ъ по СО .

Цель изобретения — повышение степени очистки газа.

Поставленная цель достигается способом очистки газа от сероводорода и двуокиси углерода путем контактирования газа с раствором карбоната калия при 60-BO С с последующей регенерацией насыщенного раствора, в котором регенерацию осуществляют 45

l1v . M окисления кислородом воздуха н присутствии катализатора с получением элементарной серы и ее отделением, а раствор обрабатывают твердым карбонатом натрия с образованием 50 карбоната калия и бикарбоната натрия, первый из которых возвращают на стадию контактирования„ а второй подвергают термическому разложению

Стетгетть регенерации т;оглогителя по сероводороду по двуокиси углерода и образовавшийся карбонат натрия направляют на стадию обработки раствора.

В качестве катализатора используют комплекс железа (Ш) с трилоном Б в количестве 0,3-0,5 вес.Ъ.

Данный способ позволяет понысить степень очистки с 91,9 по Н Б и

81,1 по СО до 100% по обоим компо2 нентам.

В поглотительный раствор вводят добавку комплекса железа (Ш) с трилоном Б в количестве 0,3.—

0,5 вес.Ъ, эта добавка необходима на стадии регенерации для ускорения процесса.

При содержании комплекса менее

0,3 вес.Ъ происходит резкое увеличение времени регенерации, à содержание комплекса более 0,5 вес.Ъ нецелесообразно, так как время регенерации снижается незначительно.

Оптимальная концентрация комплекса в поглотительном растворе составляет 0,3-0,5 вес.t.

Пример 1. Очистке подвергают 235 тыс.м /ч газа с содержанием сероводорода 0,062% и двуокиси углерода 3,75%. Газ обрабатывают

30%-ным раствором карбоната калия при 70 С. Очищенный газ направляют потребителю, а отработанный раствор подвергают окислению кислородом ноэдуха. С учетом 3-х кратного избытка количества воздуха, необходимое для окисления, составляет

1094 м /ч. Окисление проводят в присутствии 0,4 вес.Ъ комплекса железа (Ш) с трилоном Б, Время регенерации составляет 12 мин. В результате окисления образуется

208,2 кг/ч элементарной серы. Серу отделяют, а бикарбонат калия переводят в бикарбонат натрия добавлением 41702 кг/ч Иа СОз и подвергают термическому разложению с образованием 17310,3 кг/ч днуокиси углерода. Карбонат калия направляют на стадию очистки, а карбонат натрия — на обработку бикарбоната кас лия.

В таблице приводится сравнительный анализ предлагаемого и известного способов .

Продолжеl Ht- - (аблицы

Показатели

Размерность

Степень очистки газа по сероводороду по двуокиси углерода

91,9

81,1

100

100

Расход карбоната натрия кг/ч

41702

29,12

Расход тепла ккал/моль

20,6 со м /ч

Расход воздуха

1094

Получе но: кг/ч

208,2 серы кг/ч

17310,3 двуокиси углерода

Составитель Е. Корниенко

Редактор И. Касарда Техред A.Áàáèíåö

Корректор A.äçÿòêo

Подписное

Заказ 2621!Н Тираж 686

ВИИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и =.-:.êðûòèé

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Как видно из данных таблицы, использование предлагаемого способа позволяет повысить степень регенерации поглотителя, что приводит к повышению степени очистки газа по сероводороду и двуокиси углерода до 100%. При использовании способа получают в виде товарных продуктов серу и двуокись углерода. В известном способе выделяемый из газа сероводород и двуокись углерода сжигают на факеле, загрязняя атмосферу и теряя ценные продукты. Существенно снижается расход энергии

Извес гный .:, едлагаемый спо ..... способ

3 на регенерацию растворэв, достигающий 40% по сравнению с известным способом.

35 Прибыль от реализации товарной серы (стоимость 60 р/т) и двуокиси углерода (100 р/т) составляет:

60 0,2082 = 12,5 р/ч

100 . 17,3103 = 1731 р/ч

4g Общая прибыль — 1743,5 руб/час.

При годовом числе часов раб ""ы установки 8000, годовой экономический эффект от реализации товарной продукции составляет около 14 млн. руб.